配网故障诊断系统主站和终端通讯规约

1/59配网故障诊断系统主站和终端通讯规约版本：1.0编制人：朗新信息科技有限公司2/59历史纪录修改人修改内容修改时间撰写初稿2012-04-283/59前言1范围本标准规定了配网故障诊断系统中主站和采集终端之间进行数据传输的帧格式、数据编码及传输规则。本标准适用于点对点、一点对多点的通信方式，适用于主站对终端执行主从问答方式以及终端主动上传方式的通信。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。GB2312－1980信息交换用汉字编码字符集基本集GB2260-91中华人民共和国行政区划代码GB18030－2000信息技术信息交换用汉字编码字符集基本集的扩充3术语、定义和缩略语3.1术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1.1类型标识TYPEIDENTIFICATION监视方向和控制方向上过程信息和控制信息的类型标识号。3.1.2可变结构限定词VARIABLESTRUCTUREQUALIFIER规定寻址后续信息对象或单个信息元素/信息元素集和的办法以及信息体数目。3.1.3传送原因CASEOFTRANSMISSION用于表示数据在主站和终端之间进行传送的原因。3.1.4应用服务数据单元公共地址COMMONADDRESS终端地址。3.1.5信息对象地址TYPEIDENTIFICATION信息对象是一组定义好的信息，它需要一个名字（信息对象地址）以便在通信时去标识它。4/593.2符号和缩略语符号和缩略语表示APCI应用规约控制信息ASDU应用服务数据单元APDU应用规约数据单元QDS品质描述词QOI召唤限定词QOS设定命令限定词SVA标度化值QRP复位进程命令限定词4帧结构4.1参考模型采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问。4.2字节格式帧的基本单元为8位字节。链路层传输顺序为低位在前，高位在后；低字节在前，高字节在后。4.3帧格式图—APDU定义起动字符68HAPDU长度(最大,253)控制域八位位组1控制域八位位组2控制域八位位组3控制域八位位组4IEC60870-5-101和IEC60870-5-104定义的ASDUAPDUAPCIASDU长度5/59图–远动配套标准的APCI定义图—应用服务数据单元（ASDU）的结构4.3.1传输规则a）线路空闲状态为二进制1。b）帧的字符之间无线路空闲间隔；两帧之间的线路空闲间隔最少需33位。c）如按d）检出了差错，两帧之间的线路空闲间隔最少需33位。d）接收方校验：1)对于每个字符：校验起动位、停止位、偶校验位。2)对于每帧：检验帧的固定报文头中的开头；识别1个长度L；每帧接收的字符数为长度L+2；起动字符68HAPDU长度控制域八位位组1控制域八位位组2控制域八位位组3控制域八位位组4类型标识可变结构限定词传送原因应用服务数据单元公共地址信息对象地址信息元素集时标3个八位位组ms至min或时标6个八位位组s至年……信息对象nAPCI长度=4数据单元标识符数据单元类型应用服务数据单元信息对象标识符信息对象时标信息体16/594.3.2应用规约控制信息APCI定义4.3.2.1结构图3–远动配套标准的APCI定义4.3.2.2起始标识起始标识为68H；4.3.2.3APDU长度APDU的长度域定义了APDU体的长度，它包括APCI的6字节(包括4字节控制域，1字节长度，1字节启动字符)和ASDU长度。4.3.2.4控制域控制域定义了保护报文不至丢失和重复传送的控制信息，报文传输启动/停止，以及传输连接的监视等。三种类型的控制域格式用于编号的信息传输（I格式），编号的监视功能（S格式）和未编号的控制功能（U格式）。具体定义如下：4.3.2.4.1I格式控制域八位位组1的第一位比特1=0定义了I格式，I格式的APDU总是包含一个ASDU.I格式的控制信息下图所示比特87654321发送序列号N(S)LSB0MSB发送序列号N(S)接收序列号N(R)LSB0MSB接收序列号N(R)起动字符68HAPDU长度控制域八位位组1控制域八位位组2控制域八位位组3控制域八位位组4APCI长度=4八位位组1八位位组2八位位组3八位位组47/594.3.2.4.2S格式控制域八位位组1的第一位比特1=1并且比特2=0定义了S格式。S格式的APDU只包括APCI.S格式的控制信息如下图所示。比特876543210010接收序列号N(R)LSB0MSB接收序列号N(R)4.3.2.4.3U格式控制域八位位组1的第一位比特1=1并且比特2=1定义了U格式.U格式的APDU只包括APCI.U格式的控制信息如下图所示。TESTFR,STOPDT或STARTDT中只有一个功能可以被同时激活。比特87654321TESTFRSTOPDTSTARTDT11确认生效确认生效确认生效00004.3.2.5端口每一个TCP地址由一个IP地址和一个端口号组成。每个连接到TCP-LAN上的设备都有自己特定的IP地址，而为整个系统定义的端口号却是一样的。（见RFC１７００）。本标准要求，端口号2404由IANA（互联网数字分配授权）定义和确认。4.3.2.6未被确认的I格式APDU(k)最大数目k表示在某一特定的时间内未被DTE确认（即不被承认）的连续编号的I格式APDU的最大数目。每一I格式帧都按顺序编好号，从0到模数n-1，这里的“模数”是指序列号对参数n的模数。以n为模的操作中k值永远不会超过n-1。(见ITU-TX.25推荐的2.3.2.2.1和2.4.8.6)。-当未确认I格式APDU达到k个时，发送方停止传送。八位位组1八位位组3八位位组4八位位组2八位位组t1八位位组3八位位组4八位位组28/59-接收方收到w个I格式APDU后确认。-模n操作时k的最大值是n-1。k值的最大范围：1到32767（215-1）APDU，精确到一个APDU.w值的最大范围：1到32767APDU，精确到一个APDU。(推荐：w不应超过三分之二的k)。本协议约定k=12w=84.3.3应用服务数据单元ASDU定义4.3.3.1格式规定每一个链路规约数据单元（LPDU）只有一个ASDU。应用服务数据单元数据单元标识符和一个或多个信息对象所组成。数据单元标识符在所有应用服务数据单元中有相同结构，一个应用服务数据单元中的信息对象有相同的结构和类型，它们由类型标识域所定义。每个应用服务数据单元包含单一类型标识和单一传送原因。数据单元标识符的结构如下：一个八位位组类型标识（TYPEIDENTIFICATION）；一个八位位组可变结构限定词（VARIABLESTRUCTURE）；两个八位位组传送原因（CASEOFTRANSMISSION）；两个八位位组应用服务数据单元公共地址（COMMONADDRESS）。应用服务单元公共地址是站地址。应用服务数据单元没有数据长度域，每一帧仅有一个应用服务数据单元，应用服务数据单元的长度是由帧长（即链路规约长度域）减去已固定的整数（即APCI长度）。时标（如果出现）它属于单个信息对象。信息对象由一个信息对象标识符、一组信息元素和一个信息对象时标（如果出现）所组成。信息对象标识符仅有信息对象地址组成。类型标识可变结构限定词传送原因应用服务数据单元公共地址信息对象地址信息元素集时标3个八位位组ms至min或时标6个八位位组s至年……信息对象n数据单元标识符数据单元类型应用服务数据单元信息对象标识符信息对象时标信息体19/59一组信息元素集可以是单个信息元素/信息元素集合、单个信息元素序列或信息元素集合序列。类型标识定义了信息对象的结构、类型和格式。4.3.3.2应用信息元素的定义和编码4.3.3.2.1类型标识帧序列域SEQ为1字节，用于描述帧之间的传输序列的变化规则，由于受报文长度限制，数据无法在一帧内传输，需要分成多帧传输。（每帧都应有数据单元标识，都可以作为独立的报文处理。）定义如下错误!未找到引用源。第一个八位位组为类型标识，它定义了后续信息对象的结构、类型和格式。信息对象是否带时标由表示类型的不同序号来区分。控制站将舍弃那些类型标识未定义的应用服务数据单元。具体的类型标识将在报文应用和数据结构中定义。4.3.3.2.2可变结构限定词可变结构限定词=VARIABLESTRUCTUREQUALIFIER：=CP8{数目，SQ}N=数目：=UI7[1…7]0…1270：=应用服务单元不含信息对象1…127：=应用服务单元信息元素的数目SQ=单个或顺序：=BS1[8]0…10：=寻址同一类型的许多信息对象中单个的信息元素或者信息元素的集合1：=寻址ASDU单个信息对象中顺序的单个信息元素或信息元素的同类集合。SQ位规定寻址后续信息对象或单个信息元素/信息元素集和的办法，本规约中SQ定义为0；4.3.3.2.3传送原因在应用服务数据单元中，其数据单元标识符的第三、第四八位位组定义为传送原因。传送原因的语义定义：0：=未用1：=周期、循环2：=背景扫描3：=突发（自发）4：=初始化5：=请求或被请求6：=激活7：=激活确认8：=停止激活9：=停止激活确认10：=激活结束20：=响应站总召10/5944：=未知的类型标识45：=未知的传送原因46：=未知的应用服务数据单元公共地址47：=未知的信息对象地址在本规约中，第四字节为0。4.3.3.3应用服务器数据单元公共地址应用服务数据单元公共地址：=UI8[1…16]0…65535其中0：=未用1…65534：=站地址（终端地址）65535：=全局地址4.3.3.4信息对象地址信息对象地址使用三个八位位组来定义，在控制方向作为命令字，在监视方向作为源地址。信息对象是一组定义好的信息，它需要一个名字（信息对象地址）以便在通信时去标识它。信息对象携带信息元素，它标识单个信息点，单个信息点可以由信息对象地址唯一寻址。信息对象地址和应用服务数据单元（类型标识）独立定义，应用服务数据单元传送特定的信息对象。4.3.3.5七个八位位组二进制时间CP56{毫秒，分，时，日，月，年（年—2000）}。4.3.3.6带品质描述词的单点信息(IEV371-02-07)(SIQ)时间标签用于交换网络通道中，对采用同时建立多个通信服务的传输服务，进行辅助判决接收报文的时序和时效性。SIQ：=CP8{SPI，RES，BL，SB，NT，IV}SPI=单点信息：=BS1[1]0..1(TYPE6)0：=开1：=合RES=RESERVE：=BS3[2..4]0(TYPE6)BL：=BS1[5]0..1(TYPE6)0：=未被封锁1：=被封锁SB：=BS1[6]0..1(TYPE6)0：=未被取代1：=被取代NT：=BS1[7]0..1(TYPE6)0：=当前值1：=非当前值11/59IV：=BS1[8]0..1(TYPE6)0：=有效1：=无效4.3.3.7品质描述词(单个八位位组)(QDS)QDS：=CP8{OV，RES，BL，SB，NT，IV}OV：=BS1[1]0..1(TYPE6)0：=未溢出1：=溢出RES=RESERVE：=BS3[2..4]0(TYPE6)BL：=BS1[5]0..1(TYPE6)0：=未被封锁1：=被封锁SB：=BS1[6]0..1(TYPE6)0：=未被取代1：=被取代NT：=BS1[7]0..1(TYPE6)0：=当前值1：=非当前值IV：=BS1[8]0..1(TYPE6)0：=有效1：=无效OV=溢出/未溢出信息对象的值超出了预先定义值的范围(主要适用模拟量值)BL=被封锁/未被封锁信息对象的值为传输而被封锁，值保持封锁前被采集的状态。封锁和解锁可以由当地联锁机构或当地自动原因启动。SB=被取代/未被取代信息对象的值由值班员(调度员)输入或者由当地自动原因所提供。