集中器模块远程升级方案.docx
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集中器模块远程升级方案
版本
日期
BY
说明
V1.0
2013.10.12
William
初版
V1.1
2013.10.14
William
1、考虑兼容新旧版本的国网集中器，按照
Q/GDW1376.1-2013 和 Q/GDW1376.2-2013 修改有关协
议内容；
2、修改参数区内容；
3、添加或修改有关流程图。
V1.2
2013.10.21
William
1、为与 Q/GDW1376.2-2013 的勘误表（2013 年 9 月 18
日颁布）兼容，修改表 6 文件标识定义；
2、修改表 13 参数区内容，增加地址文件标识；
3、修改首段和末段内容，将附加内容从末段移到首段；
4、修改图 1 应用程序远程升级流程，在 IAP 程序部分增
加校验程序文件的步骤；
5、修改图 5 内部 FLASH 分配，将 IAP 程序区从 4KB
扩大到 8KB。
V1.3
2013.10.25
William
1、因内部程序空间可能不够用，将升级文件的暂存区从
内部 FLASH 移到外部 FLASH；
2、将升级文件的暂存区从内部 FLASH 移出后，应用程
序空间比较富裕。
考虑以后 IAP 程序的升级，修改图 5
内部 FLASH 分配，将 IAP 程序区从 8KB 扩大到
20KB。
V1.4
2013.10.30
William
1、取消新旧版本检查的要求。
微功率无线系统远程升级方案
版本 1.4保密等级：
内部文件第 1 页 共 12 页
微功率无线系统远程升级方案
微功率无线系统远程升级方案
1.说明
微功率无线系统因为各种原因，如修正程序 BUG、增加新功能、改进路由算法、适应新功
能等，可能需要对现场正在使用的集中器本地通信模块或从节点模块（采集器和电表模块）进
行软件升级。
为便于实施，升级以远程方式为主。
2.适用范围
本方案适用于锐拔科技采用 STM32F103RC 为主控 MCU 的各型集中器本地通信模块。
暂时
只考虑集中器本地通信模块远程升级的实施细节，微功率无线系统中其它模块或芯片的升级只
提供协议支持和升级程序文件在集中器本地通信模块中的暂存。
3.程序总体流程
为了实现远程升级，集中器本地通信模块主控芯片内部一般存在 2 个相对独立的程序，一
个是应用程序，另一个是 IAP（In_Application Program）程序。
这 2 个程序都应该是可以升级的。
对应用程序的升级可分为两个部分：
一部分在应用程序中，用于接收并保存升级数据，升
级数据接收完整并校验正确后，设置 IAP 程序的启动标识。
另一部分是 IAP 程序，用于更新应
用程序。
对 IAP 程序的升级可以全部在应用程序中完成，包括接收、保存、校验升级数据和更新
IAP 程序。
版本 1.4保密等级：
内部文件第 2 页 共 12 页
微功率无线系统远程升级方案
应用程序部分
IAP程序部分
开始
接收到程序文件首段
保存程序文件标识、版本等信息
继续接收并保存程序文件
N
程序文件接收完整
Y
程序文件校验正确
Y
设置IAP启动标识
系统软件复位，执行IAP程序
IAP启动标识有效
Y
程序文件校验正确
Y
N
N
升级应用程序
N
N
应用程序校验正确
Y
清除IAP启动标识
跳转执行应用程序
结束
图 1 集中器本地通信模块应用程序远程升级流程
版本 1.4保密等级：
内部文件第 3 页 共 12 页
微功率无线系统远程升级方案
开始
接收到升级文件首段
保存文件类型、版本等信息
继续接收并保
存升级文件
升级文件接收完整
Y
升级文件校验正确
Y
升级IAP程序
N
N
IAP程序校验正确
N
Y
结束
图 2 集中器本地通信模块 IAP 程序远程升级流程
4.升级文件的传输协议
4.1.主站与旧版国网集中器之间（使用 Q/GDW376.1-2009 协议）
可利用 Q/GDW376.1-2009 协议的数据转发 AFN=10H 的 F1 透明转发来分段下传升级文件，
此时终端通信端口号设置为 31，透明转发的内容不能是 DL/T645 格式。
如果主站在下发的超时
时间内未收到集中器的正确应答，则重发数据，最大重发次数为 3 次。
如果 3 次重发都未收到
正确应答，主站向用户提示升级文件下传失败，停止远程升级。
版本 1.4保密等级：
内部文件第 4 页 共 12 页
数据内容
数据格式
单位
字节数
终端通信端口号
BIN
1
透明转发通信控制字
BS8
1
透明转发接收等待报文超时时间
BS8
10ms 或 1s
1
透明转发接收等待字节超时时间
BIN
10ms
1
微功率无线系统远程升级方案
4.1.1. 旧版国网集中器处理流程
开始
接收到主站下发的
Q/GDW376.1透明转发命令报文
AFN=10H
FN=F1
转发端口是31
Y
YN
向本地通信模块发送
Q/GDW376.2从节点监控命令报文
AFN=13H
FN=F1
向本地通信模块透明转发
Q/GDW1376.2文件传输命令报文
AFN=15H
FN=F1
N
接收应答报文并返回主站
结束
图 3 旧版国网集中器处理流程
1. 集中器收到主站下发的透传命令后，需要解析是从节点监控命令还是集中器本地通信模
块操作命令，如果是从节点监控命令，需要转成Q/GDW376.2-2009协议的数据转发（AFN=13H）
的监控从节点（F1）；否则直接将报文中的透明转发内容全部透传给集中器本地通信模块。
2. 在升级过程中可能会接收到集中器的心跳和登录报文，升级主站软件要注意正确响应。
3. 集中器发送透传报文给集中器本地通信模块后，等待集中器本地通信模块返回应答报文
的超时时间为6s。
4.1.2. 下行报文数据单元
表 1 透明转发数据单元格式
版本 1.4保密等级：
内部文件第 5 页 共 12 页
数据内容
数据格式
字节数
终端通信端口号
BIN
1
透明转发内容字节数 k
BIN
2
透明转发内容
k
透明转发内容字节数 k
BIN
字节
2
透明转发内容
k
——终端通信端口号：
数据范围 1～31。
4.1.3. 上行报文数据单元
表 2 透明转发应答数据单元格式
——终端通信端口号：
数据范围 1～31。
4.2.主站与新版国网集中器之间（使用 Q/GDW1376.1-2013 协议）
可利用 Q/GDW1376.1-2013 协议的文件传输 AFN=0FH 的 F1 文件传输方式 1 来分段下传升
级文件。
如果主站在下发的超时时间内未收到集中器的正确应答，则重发数据，最大重发次数
为 3 次。
如果 3 次重发都未收到正确应答，主站向用户提示升级文件下传失败，停止远程升级。
4.2.1. 新版国网集中器处理流程
开始
接收主站下发的
Q/GDW1376.1文件传输命令报文
AFN=0FH
FN=F1
暂存升级文件，
N
并对主站进行应答
升级文件接收完成
并且校验正确
Y
拆分升级文件
向本地通信模块下发
Q/GDW1376.2文件传输命令报文
AFN=15H
FN=F1
接收路由模块应答报文
结束
版本 1.4保密等级：
内部文件第 6 页 共 12 页
数据内容
数据格式
字节数
文件标识
BIN
1
文件属性
BIN
1
文件指令
BIN
1
总段数 n
BIN
2
第 i 段标识或偏移（i=0～n-1）
BIN
4
第 i 段数据长度 Lf
BIN
2
文件数据
BIN
Lf
微功率无线系统远程升级方案
图 4 新版国网集中器处理流程
1. 集中器与主站之间的文件传输全部完成后，集中器才会开始与集中器本地通信模块之间
的文件传输。
2. 集中器与集中器本地通信模块之间的文件传输进行时，集中器不用将集中器本地通信模
块的应答报文上报主站。
3. 在升级过程中可能会接收到集中器的心跳和登录报文，升级主站软件要注意正确响应。
4. 集中器发送文件传输命令给集中器本地通信模块后，等待集中器本地通信模块返回应答
报文的超时时间为6s。
4.2.2. 下行报文数据单元
表 3 文件传输方式 1 数据单元格式
——文件标识
∙ 00H：
清除下装文件，恢复到升级前状态。
∙ 01H：
终端升级文件。
∙ 02H：
远程（上行）通讯模块升级文件。
∙ 03H：
本地通信模块升级文件。
∙ 04H：
采集器升级的采集器地址文件。
∙ 05H：
采集器升级的采集器程序文件。
∙ 06H：
采集器通信模块升级的地址文件。
∙ 07H：
采集器通信模块升级的程序文件。
——文件属性：
起始、中间帧：
00H；结束帧：
01H。
——文件指令：
00H：
报文方式下装；01H：
FTP 方式下装；02H：
启动组地址升级。
——第 i 段标识或偏移（i=0～n）：
除最后一段外，其余长度固定。
——文件数据：
报文方式下装时，为文件内容； FTP 方式下装时，按照 ftp:
//文件路径,账号/
口令的方式填写；清除下装文件、启动组地址升级则为空。
采集器地址文件中，每 6 个字节为
一个采集器地址。
版本 1.4保密等级：
内部文件第 7 页 共 12 页
数据内容
数据格式
字节数
文件标识
BIN
1
文件属性
BIN
1
文件指令
BIN
1
总段数 n
BIN
2
第 i 段标识（i =0 ~ n-1）
BIN
4
第 i 段数据长度 Lf
BIN
2
文件数据
BIN
Lf
文件标识
升级目标芯片和程序
0x00
清除下装文件
0x03
本地通信模块升级文件（路由芯片应用程序）
数据内容
数据格式
字节数
收到当前段标识
BIN
4
微功率无线系统远程升级方案
4.2.3. 上行报文数据单元
表 4 文件传输方式 1 数据单元格式
——收到当前段标识：
一般填写收到报文中的段标识，但以下几种情况例外：
∙检查发现文件错误，填写 0xFFFFFFFF。
∙FTP 服务器无法登录，填写 0xFFFFFFFE。
∙FTP 服务器中找不到指定文件，填写 0xFFFFFFFD。
∙下发的文件标识为 0x00 时，填写 0x00000000。
4.3.集中器与集中器本地通信模块之间
可利用 Q/GDW1376.2-2013 协议中新增的文件传输指令 AFN=15H 的 F1 文件传输方式 1 来
分段下传升级文件，并实现断点续传的功能。
4.3.1. 下行报文数据单元
表 5 文件传输 1 数据单元格式
——文件标识
● 00H：
清除下装文件。
● 03H：
本地通信模块升级文件。
● 07H：
主节点和子节点模块升级（勘误表新增，意义不明）。
● 08H：
子节点模块升级（勘误表新增，意义不明）。
● 其它：
保留。
——文件属性：
起始帧、中间帧为 00H；结束帧为 01H。
——文件指令：
00H：
报文方式下装；01H~FFH
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