13761版规约与3761版规约差异分析v11.docx

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13761版规约与3761版规约差异分析v11

1376.1-2013版规约与376.1-2009版规约

差异分析

V1.1

2014年1月

第1章概述

1.1背景

国家电网公司在2013年颁布了Q/GDW1376—2013《电力用户用电信息采集系统通信协议》。

该协议是根据《关于下达2012年度国家电网公司技术标准制（修）订计划的通知》（国家电网科[2012]66号）的要求，对Q/GDW376—2009《电力用户用电信息采集系统通信协议》的修订。

随着终端设备实行国网统一招标，新终端逐步开始使用1376.1-2013规约。

因此用电信息采集系统需针对国电1376.1-2013规约进行开发，满足新协议终端接入需求。

为提升用电信息采集系统管理的规范化、标准化水平，实现系统和采集终端的互联、互通，满足电能信息采集需要，体现智能电网“信息化、自动化、互动化”的建设要求，提高采集终端的可靠性和使用寿命，促进采集终端质量提升，保障用电信息采集系统的可靠运行，进一步完善计量技术管理体系，推动用电信息采集工作健康有序发展，特针对1376.1-2013《电力用户用电信息采集系统通信协议》与376.1-2009规约进行差异比对，为1376.1-2013版规约主站及终端升级改造提供参考。

1.2目的

根据电力公司用电信息采集系统主站功能需求，进行了1376.1-2013版规约与376.1-2009版规约的差异对比。

本文档将两版规约的差异进行列举，并针对xx规约扩展，为今后的终端及主站升级改造提供参考依据和范围。

第2章2013规约同2009规约差异内容

当前已经完成了1376.1-2013版规约与376.1-2009版规约的差异对比，涉及变更内容如下所列：

2.1帧格式变更

2.1.1功能码

在1376.1-2013规约中，对主动上报数据增加功能码说明。

c）对于主动上报数据，启动站功能码为4。

说明：

原先对于主动上报数据，未对启动站功能码进行约束。

规约升级后，主站会对该功能码进行判断，非4的将不予接收确认。

2.1.2帧序列域SEQ

在1376.1-2013规约中，修改了帧序号改变规则。

新增了：

4）终端能同时处理多个请求。

说明：

原先终端同时只能处理一个请求，规约升级后，主站可以连续向终端发送多个指令。

利用SEQ分别标志不同的指令序列。

多通信传输时序图如下：

2.1.3数据单元标识

在1376.1-2013规约中，针对信息点DA进行了新的解释：

当DA1=FFH、DA2=00H时，表示所有有效测量点（不含p0）。

说明：

规约升级后，需要终端能够接收对所有有效测量点的指令支持，包括召测和设置类指令。

依据理解，该DA仅支持下行报文，上行报文应明确标识每一个测量点的召测结果或设置成功情况。

2.1.4附加信息域AUX

在1376.1-2013规约中，增加了对消息认证字段PW的详细解释：

消息认证码字段PW如图1所示。

消息认证码字段PW

数据格式

字节数

MAC

BIN

4

保留

BIN

12

图1　消息认证码字段PW

2.2报文应用及数据结构变更

2.2.1确认/否认（AFN=00H）

确认∕否认报文是对接收报文中需要被确认（CON=1）的回答，以及终端对所请求的数据不具备响应条件的否认回答。

涉及到的规约项开发内容如下：

功能项

名称及说明

F4

硬件安全认证错误应答

2.2.1.1下行报文

2.2.1.1.1F4：

硬件安全认证错误应答

数据单元格式见表1：

表1　硬件安全认证失败F4数据单元格式

数据内容

字节数

错误类型（1表示签名校验错误，2表示密文校验错误，3表示对称MAC验证失败）

1

数据体Data

16

a）签名校验错误时：

数据体Data返回全FFH；

b）密文校验错误时：

数据体Data返回全FFH；

c）对称MAC验证失败时：

数据体Data低8字节为当前终端随机数，高8字节模块序列号。

2.2.2链路接口检测（AFN=02H）

适用于交换网络传输信道。

终端登陆和保持在线均由此项控制。

涉及到的规约项开发内容如下：

功能项

名称及说明

F3

心跳

2.2.2.1下行报文

2.2.2.1.1F3：

心跳

数据单元格式见表2　：

表2　心跳数据格式

数据内容

数据格式

字节数

终端时钟

见附录A.1

6

2.2.3设置参数（AFN=04H）

设置参数是通过主站对与之相连接的终端进行终端基本参数和其下的测量点通讯参数进行设置。

涉及到的规约项开发内容如下：

功能项

名称及说明

F10

终端电能表/交流采样装置配置参数

F12

终端状态量输入参数

F21

终端电能量费率时段和费率数

F33

终端抄表运行参数设置

F46

月电量控定值

F76

电容器投切控制方式

F89

终端逻辑地址

F90

设置无线通信参数

F91

终端地理位置信息

F150

测量点状态

2.2.3.1下行报文

2.2.3.1.1F10：

终端电能表/交流采样装置配置参数

数据单元格式见表31：

表3　终端电能表/交采装置配置数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

说明

本次电能表/交流采样装置配置数量n

BIN

2

电能表/交流采样装置序号

BIN

2

本次配置第1块电能表/交流采样装置

所属测量点号

BIN

2

通信速率及端口号

BIN

1

通信协议类型

BIN

1

通信地址

见附录A.12

6

通信密码

BIN

6

电能费率个数

BS8

1

有功电能示值整数位及小数位个数

BS8

1

所属采集器通信地址

见附录A.12

6

用户大类号及用户小类号

BS8

1

……

……

……

……

电能表/交流采样装置序号

BIN

2

本次配置第n块电能表/交流采样装置

所属测量点号

BIN

2

通信速率及通信端口号

BIN

1

通信协议类型

BIN

1

通信地址

见附录A.12

6

通信密码

BIN

6

电能费率个数

BS8

1

有功电能示值整数位及小数位个数

BS8

1

所属采集器通信地址

见附录A.12

6

用户大类号及用户小类号

BS8

1

h）电能费率个数

1）D7～D6：

备用。

2）D5～D0：

编码表示通信接入的测量点的电能费率个数，数值范围1～12。

（说明：

1376.1-2013规约中数值范围由1～48变成1～12。

）

2.2.3.1.2F12：

终端状态量输入参数

数据单元格式见表4　：

表4　终端状态量输入参数数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

状态量接入标志位（对应1～8路状态量）

BS8

1

状态量属性标志位（对应1～8路状态量）

BS8

1

1376.1-2013规约修改了对状态量属性标志位的描述

a）状态量接入标志位：

D0～D7按顺序对位表示第1～8路状态量输入，置“1”：

接入，置“0”：

未接入。

b）状态量属性标志位：

D0～D7按顺序对位表示第1～8路状态量输入，置“1”表示动合触点。

置“0”：

表示动断触点。

2.2.3.1.3F21：

终端电能量费率时段和费率数

数据单元格式见表5　：

表5　电能量费率时段和费率数数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

0：

00～0：

30时段费率号

BIN

1

0：

30～1：

00时段费率号

BIN

1

……

……

……

23：

00～23：

30时段费率号

BIN

1

23：

30～0：

00时段费率号

BIN

1

费率数

BIN

1

a）每30分钟为一个时段，各时段费率号取值0～11依次表示费率1～费率12，其他值无效。

（说明：

1376.1-2013规约中数值范围由1～48变成1～12。

）

b）费率数：

取值范围1～12，其他无效。

（说明：

1376.1-2013规约中数值范围由1～48变成1～12。

）

2.2.3.1.4F33：

终端抄表运行参数设置

数据单元格式见表6　：

表6　终端抄表运行参数设置数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

说明

本次设置的参数块个数n

BIN

1

终端通信端口号

BIN

1

本次设置的

第1个参数块

台区集中抄表运行控制字

BS16

2

抄表日-日期

BS32

4

抄表日-时间

见附录A.19

2

抄表间隔时间

BIN

1

对电表广播校时定时时间

见附录A.18

3

允许抄表时段数m（0≤m≤24）

BIN

1

第1个允许抄表时段开始时间

见附录A.19

2

第1个允许抄表时段结束时间

见附录A.19

2

……

……

……

第m个允许抄表时段开始时间

见附录A.19

2

第m个允许抄表时段结束时间

见附录A.19

2

……

……

……

终端通信端口号

BIN

1

本次设置的

第n个参数块

台区集中抄表运行控制字

BS16

2

抄表日-日期

BS32

4

抄表日-时间

见附录A.19

2

抄表间隔时间

BIN

1

对电表广播校时定时时间

见附录A.18

3

允许抄表时段数m（0≤m≤24）

BIN

1

第1个允许抄表时段开始时间

见附录A.19

2

第1个允许抄表时段结束时间

见附录A.19

2

表6（续）

数据内容

数据格式

字节数

说明

……

……

……

第m个允许抄表时段开始时间

见附录A.19

2

第m个允许抄表时段结束时间

见附录A.19

2

e）终端抄表间隔为终端实时抄表的时间间隔，取值范围为1～60，抄485表则单位为min，抄载波表则单位为小时。

2.2.3.1.5F46：

月电量控定值

数据单元格式见表7　：

表7　月电量控定值数据单元格式

数据内容

数据格式

单位

字节数

月电量控定值

见附录A.3

kWh/MWh

4

报警门限值系数

BCD

％

1

说明：

1376.1-2013规约新增“报警门限值系数”数据内容。

2.2.3.1.6F76：

电容器投切控制方式

数据单元格式见表8　：

表8　电容器投切控制方式数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

控制方式

BIN

1

控制方式：

取值1～5依次表示当地自动控制、远方遥控、闭锁、解锁、当地手动控制；其它值为备用。

（说明：

1376.1-2013规约中将“当地控制”改为“当地自动控制”和“当地手动控制”。

）

2.2.3.1.7F89：

终端逻辑地址

数据单元格式见表9　：

表9　终端逻辑地址数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

行政区码

BCD

2

终端地址

BIN

2

说明：

1376.1-2013规约新增对终端进行逻辑地址设置

2.2.3.1.8F90：

设置无线通信参数

数据单元格式见表10　：

表10　无线通信参数数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

无线信道组

BIN

1

无线网络发射功率

BIN

1

a）无线信道组：

0～63，64~253：

保留，254：

自动选择，255：

保持不变。

b）无线网络发射功率：

00：

最高发射功率，01：

次高发射功率，02：

次低发射功率，03：

最低发射功率，04～254：

保留，255：

保持不变。

2.2.3.1.9F91：

终端地理位置信息

数据单元格式见表11　：

表11　终端地理位置信息数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

经度

见附录A.28

5

纬度

见附录A.28

5

说明：

1376.1-2013规约新增对终端地理位置信息的设置。

2.2.3.1.10F150：

测量点状态

数据单元格式见表12　：

表12　测量点状态数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

测量点有效标志

BIN

256

测量点参数变更标志

BIN

256

a）测量点有效标志：

F10终端电能表/交流采样装置配置参数有效标志，见图2　：

0表示无效，1表示有效。

Dn位代表n号测量点。

b）测量点参数变更标志：

本地自发现引起的F10终端电能表/交流采样装置配置测量点参数变更标志，见图2　：

0表示无变更，1表示有变更。

Dn位代表n号测量点。

该参数为只读参数。

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

D15

D14

D13

D12

D11

D10

D9

D8

……

……

……

……

……

……

……

……

D2047

D2046

D2045

D2044

D2043

D2042

D2041

D2040

图2　标志位格式

说明：

1376.1-2013规约新增测量点状态设置。

2.2.4控制命令（AFN=05H）

控制命令为主站下发对终端相关状态及相应操作的命令。

涉及到的规约项开发内容如下：

功能项

名称及说明

F30

终端对电能表对时命令的开启与关闭

F149

电能表通信参数自动维护功能开启与关闭

F150

复位测量点参数变更标志

2.2.4.1下行报文

2.2.4.1.1F30：

终端对电能表对时命令的开启与关闭

数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

终端对电能表对时功能开启状态

BIN

1

终端对电能表对时功能开启状态：

数值范围为00-01，00-关闭，01-开启，缺省为关闭。

（说明：

1376.1-2013规约新增此数据项。

）

2.2.4.1.2F149：

电能表通信参数自动维护功能开启与关闭

数据单元格式见表13　：

表13　电能表通信参数自动维护功能开启与关闭数据单元格式

数据内容

数据格式

数值范围

字节数

自动维护状态

BIN

00~02

1

自动维护状态：

00－关闭，01－启用并更新F10，02－启用但不更新F10，缺省为关闭。

（说明：

1376.1-2013规约新增此数据项。

）

2.2.4.1.3F150：

复位测量点参数变更标志

无数据单元。

（说明：

1376.1-2013规约新增此数据项。

）

2.2.5身份认证及密钥协商（AFN=06H）

本应用层数据码下的所有数据单元进行了重新定制。

本报文主要是完成主站和终端之间的双向身份认证，并在身份认证过程中协商工作密钥。

涉及到的规约项开发内容如下：

功能项

名称及说明

F11

获取终端ESAM信息

F12

会话初始化/恢复

F13

会话协商

F14

对称密钥更新

F15

终端证书更新

F16

证书更新

F17

内部认证

F18

外部认证

F19

状态切换

F20

置离线计数器

F21

转加密授权请求

2.2.5.1下行报文

2.2.5.1.1F12：

会话初始化/恢复

数据单元格式见表14　：

表14　会话初始化/恢复请求数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

数据长度（Ln+86）

BIN

2

版本号

BIN

1

会话ID

BIN

1

主站证书

BIN

Ln

Eks1（R1）

BIN

16

MAC1

BIN

4

签名数据S1

BIN

64

a）版本号：

默认为1；

b）会话ID：

1）0：

协商新的会话

2）1：

恢复上一个会话

c）Eks1（R1）：

用Ks1密钥加密随机数R1后的密文；

d）MAC1：

1）当会话ID=0时，固定为全0；

2）当会话ID=1时，使用上次的会话密钥对会话ID和Eks1（R1）计算的结果；

e）签名数据S1：

使用主站私钥对传输数据的签名。

2.2.5.1.2F13：

会话协商

数据单元格式见表15　：

表15　会话协商请求数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

数据长度（Ln+B5H）

BIN

2

会话密钥密文

BIN

113

主站证书验证码

BIN

Ln

MAC2

BIN

4

签名数据S3

BIN

64

a）会话密钥密文：

使用终端公钥加密的密文；

b）主站证书验证码：

用CRL证书私钥对主站证书验证结果的签名；

c）MAC2：

用会话密钥对主站证书验证码进行完整性保护计算的MAC；

d）签名数据S3：

使用主站私钥对传输数据的签名。

2.2.5.1.3F14：

对称密钥更新

数据单元格式见表16　：

表16　对称密钥更新请求数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

保留

BIN

1

更新密钥总条数

BIN

1

密钥密文

BIN

32N

a）更新密钥总条数：

本次报文中下发的密钥总条数（N≤60）；

b）密钥密文：

更新密钥的密文。

2.2.5.1.4F16：

证书更新

数据单元格式见表17　：

表17　证书更新请求数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

数据长度（Ln）

BIN

2

证书更新密文

BIN

Ln

证书更新密文：

更新证书的数据密文，含证书类型。

2.2.5.1.5F17：

内部认证

该命令仅用于本地通信口，不支持远程通信。

该命令与外部认证命令配合使用。

内部认证请求数据单元格式见表18　：

表18　内部认证请求数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

随机数R4

BIN

16

随机数R4：

主站产生的随机数。

2.2.5.1.6F18：

外部认证

该命令仅用于本地通信口，远程通信口应不支持该命令。

数据单元格式见表19　：

表19　外部认证请求数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

随机数R5密文

BIN

16

随机数R5密文：

主站加密随机数R5后的密文。

2.2.5.1.7F19：

状态切换

该命令仅用于本地通信口，远程通信口应不支持该命令。

数据单元格式见表20　：

表20　公钥验证下行报文数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

切换状态

BIN

1

随机数R6密文

BIN

16

MAC6

BIN

4

a）切换状态：

1）从测试证书切换到正式证书；

2）01–从正式证书切换到测试证书；

b）随机数R6密文：

主站加密随机数R6后的密文；

c）MAC6：

主站对切换状态和随机数R6密文进行完整性校验计算的MAC。

2.2.5.1.8F20：

置离线计数器

数据单元格式见表21　：

表21　置离线计数器请求数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

数据

BIN

20

数据：

离线计数器密文及MAC。

2.2.5.1.9F21：

转加密授权请求

数据单元格式见表22　：

表22　转加密授权请求数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

转加密授权数据

BIN

32

转加密授权数据：

转加密授权数据请求密文。

2.2.5.2上行报文

2.2.5.2.1F11：

获取终端ESAM信息

数据单元格式见表23　：

表23　身份认证请求数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

芯片序列号

BIN

8

证书序列号

BIN

16

计数器

BIN

4

芯片状态

BIN

1

密钥版本

BIN

8

密钥版本：

未更新时默认为0，更新成功后填充为更新后的版本。

2.2.5.2.2F12：

会话初始化/恢复

数据单元格式见表24　：

表24　会话初始化/恢复应答数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

数据长度（Ln+72H）

BIN

2

版本号

BIN

1

会话ID

BIN

1

CRL序列号

BIN

16

主站证书序列号

BIN

16

终端证书

BIN

Ln

Eks2（R2）

BIN

16

签名数据S2

BIN

64

a）版本号：

版本号，初始默认为1；

b）会话ID：

会话ID；

1）0：

表示协商新的会话

2）1：

表示恢复上一个会话

c）CRL序列号：

CRL证书的序列号；

d）主站证书序列号：

主站证书的序列号；

e）Eks2（R2）：

用Ks2密钥加密终端随机数R2的密文；

f）签名数据S2：

使用终端私钥对传输数据的签名。

当会话ID为1时，会话恢复应答数据单元格式见表25

表25　会话恢复应答数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

数据长度（26H）

BIN

2

版本号

BIN

1

会话ID

BIN

1

Eks2（R2）

BIN

16

R3

BIN

16

MAC3

BIN

4

a）版本号：

初始默认为1；

b）会话ID：

0：

表示协商新的会话

1：

表示恢复上一个会话

c）Eks2（R2）：

用Ks2密钥加密终端随机数R2的密文；

d）R3：

终端随机数R3；

e）MAC3：

使用MAC密钥计算的MAC。

2.2.5.2.3F13：

会话协商

数据单元格式见表26　：

表26　会话协商应答数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

R3

BIN

16

MAC3

BIN

4

a）R3：

终端随机数R3；

b）MAC3：

使用MAC密钥计算的MAC。

2.2.5.2.4F15：

终端证书更新

数据单元格式见表27　：

表27　证书更新请求数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

证书序列号

BIN

16

终端公钥

BIN

64

终端公钥：

终端新产生的公私钥对中的公钥。

2.2.5.2.5F17：

内部认证

数据单元格式见表28　：

表28　内部认证应答数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

随机数R4密文

BIN

16

随机数R5

BIN

16

a）随机数R4密文：

终端对随机数R4加密的结果；

b）随机数R5：

终端产生的随机数R5，用于外部认证。

2.2.5.2.6F18：

外部认证

数据单元格式见表29　：

表29　外部认证应答数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

随机数R6

BIN

16

随机数R6：

终端产生的随机数R6，用于状态切换。

2.2.6请求终端配置及信息（AFN=09H）

向终端发送请求，获得终端配置信息。

涉及到的规约项开发内容如下：

功能项

名称及说明

F1

终端版本信息

F9

远程通信模块版本信息

F10

本地通信模块版本信息

2.2.6.1上行报文

2.2.6.1.1F1：

终端版本信息

数据单元格式见表30　：

表30　终端版本信息数据单元格式

数据内容

数据格式

字节数

厂商代号

ASCII

4

设备编号

ASCII

8

终端软件版本号

ASCII

4

终端软件发布日期：

日月年

见附录A.20

3

终端配置容量信息码

ASCII

11

终端通信协议版本号

ASCII

4

终端硬件版本号

ASCII

4

终端硬件发布日期：

日月年

见附录A.20

3

终端通信协议版本号：

09.XX、13.XX

2.2.6.1.2F9：

远程通信模块版本信息

数据单元格式见表31　：

表31　远程通信模块版本信息数据单元格式

数