ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Требования к протоколам обмена информацией между компонентами интеллектуальной системы учета и приборами учета

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Публичным акционерным обществом «Российские сети» (ПАО «Россети»)

2    ВНЕСЕН Проектным техническим комитетом по стандартизации ПТК 706 «Цифровые электрические сети»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2020 г. N? 415-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Фвдералыюго закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по соспюянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. оформление. 2020

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии II

сложных, имеющих многочисленные атрибуты и различные методы обработки данных. Объекты, имеющие одинаковую структуру, группируются в интерфейсные классы, описывающие общие свойства данной группы объектов. Интерфейсные классы имеют идентификатор (ИИК). передаваемый при запросах и ответах вместе с логическим именем объекта.

7.1.2    Интерфейсный класс описывается набором атрибутов и методов их обработки. Атрибуты могут быть статическими либо динамическими. Статические атрибуты (константы) изменяются только при изготовлении либо конфигурации, а динамические атрибуты изменяются во время работы ПУ. Примером статического атрибута могут быть различные настройки ПУ. а примером динамического атрибута — время работы, результаты измерений и т. п.

7.1.3    В международных документах¹¹ представлен широкий набор интерфейсных классов для описания параметров и интерфейсов приборов. В таблице 7.1 приведен перечень интерфейсных клас-сов²⁾. Выделены интерфейсные классы, используемые в настоящем стандарте.

Таблица 7.1 — Интерфейсные классы

ИИК Версия Название ИК (англ.) Название ИК (рус.) Назначение 1 0 Data Данные Хранение данных 3 0 Register Регистр 4 0 Extended register Расширенный регистр 5 0 Demand register Регистр усреднения 6 0 Register activation Активируемый регистр 7 1 Profile generic Профиль универсальный 8 0 Clock Время Тарификация и фиксация событий 9 0 Script table Таблица сценариев 10 0 Schedule Расписание 11 0 Special days table Таблица особых дней 12 0..4 Association SN 15 1 Association LN Соединение по логическому имени Управление доступом к дан-ным 17 0 SAP assignment 18 0 Image transfer Передача двоичных блоков Обновление прошивки 19 1 IEC Local Port Setup Настройки оптопорта Интерфейс 20 0 Activity calendar Календарь активности Тарификация 21 0 Register monitor Регистр контроля Управление 22 0 Single action schedule Расписание одного действия Фиксация событий 23 1 IEC HDLC Setup Настройки HDLC Интерфейс 24 0.1 IEC twisted pair (1) setup 25 0 M-BUS slave port setup 26 0 Utility tables 27 0.1 Modem configuration PSTN modem configuration 28 0..2 Auto answer

11 См. (1]. 2) См. 19).

Продолжение таблицы 7.1

ИИ К Версия Название ИК (англ.) Название ИК (рус.) 29 0..2 Auto connect 30 0 Data protection 40 0 Push setup Настройки инициативного выхода Интерфейс 41 0 TCP-UDP setup 42 0 IPv4 setup 43 0 MAC address setup (Ethernet setup) 44 0 PPP setup 45 0 GPRS modem setup 46 0 SMTP setup 47 0 GSM diagnostic 48 0 IPv6 setup 50 0.1 S-FSK Phy&MAC setup 51 0 S-FSK Active initiator 52 0 S-FSK MAC synchronization timeouts 53 0 S-FSK MAC counters 55 0.1 IEC 61334-4-32 LLC setup 56 0 S-FSK Reporting system list 57 0 ISO/1EC 8802-2 LLC Type 1 setup 58 0 ISO/1EC 8802-2 LLC Type 2 setup 59 0 ISO/1EC 8802-2 LLC Type 3 setup 61 0 Register table Табличный регистр Хранение и передача данных 62 0 Compact data Упаковка данных 63 0 Status mapping Расшифровка статуса 64 0…1 Security setup Настройки безопасности Контроль доступа 65 0 Parameter monitor 67 0 Sensor manager 68 0 Arbitrator 70 0 Disconnect control Управление отключением Отключение абонента 71 0 Limiter Ограничитель 72 0 М-Bus client 73 0 Wireless Mode Q channel

Окончание таблицы 7.1

ИИ к Версия Название ИК (англ.) Название ИК (рус.) 74 0 M-Bus master port setup 76 OLMS/COSEM server M-Bus port setup 77 M-Bus diagnostic 80 61334-4-32 LLC SSCS setup 81 PRIME NB OFDM PLC Physical layer counters 82 PRIME NB OFDM PLC MAC setup 83 PRIME NB OFDM PLC MAC functional parameters 84 PRIME NB OFDM PLC MAC counters 85 PRIME NB OFDM PLC MAC network administration data 86 PRIME NB OFDM PLC Application identification 90 G3-PLC MAC layer counters 91 G3-PLC MAC setup 92 G3-PLC 6L0WPAN adaptation layer setup 101 ZigBee® SAS startup 102 ZigBee® SAS join 103 ZigBee® SAS APS fragmentation 104 ZigBee® network control 105 ZigBee® tunnel setup 111 Account 112 Credit 113 Charge 114 Token gateway

7.2 Типы данных

7.2.1 Типы данных при передаче кодируются в соответствии с алгоритмом A-XDR’>, то есть указывается тег (код) типа данных, количество данных этого типа и собственно последовательность данных, но если тип и размер данных указан однозначно, тег и длина не передаются. Если возможны различные типы или длина данных, данные передаются в BER-кодировке. Теги типов данных приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 — Типы данных

Тег Тип данных Описание 0 null-data Отсутствие данных 1 array Массив однородных данных 2 structure Структура из данных разных типов 3 boolean Логические данные (TRUE. FALSE) 4 bit-string Последовательность битов 5 double-tong 32-разрядное целое со знаком 6 double-tong-unsigned 32-разрядное целое без знака 9 octet-string Последовательность байтов 10 visible-string Последовательность ASCII-символов 12 utf8-string Последовательность символов UTF-8 13 BCD Двоично-десятичная кодировка байта 15 integer 8-раз рядное целое число со знаком 16 long 16-разрядное целое число со знаком 17 unsigned 8-разрядное целое число без знака 18 long-unsigned 16-разрядное целое число без знака 19 compact array Массив упакованных данных 20 long64 64-разрядное целое со знаком 21 long64-unsigned 64-разрядное целое без знака 22 enum Перечисление 23 fioat32 4-байтовая строка — число с плавающей запятой 24 float64 8-байтовая строка — число с плавающей запятой 25 date-time 12-байтовая строка дата-время 26 date 5-байтовая строка «Дата» 27 time 4-байтовая строка «Время»

7.2.2 Дата представляется в виде типа octet-string (тег «9») длиной 5 байтов.

Формат даты имеет следующую структуру;

OCTET STRING (SI2E <5)>

<

year highbyte, year lowbyte, month, dayOfMor.th, dayOfWeek

)

где year — год. интерпретируется как long-unsigned. Диапазон значений 0x0000…OxFFFE. значение OxFFFF означает, что год не определен;

month — месяц, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1 …12. OxFD, OxFE, OxFF. Единице соответствует январь. OxFD — окончание летнего времени. OxFE — начало летнего времени. OxFF — значение не определено;

dayOfMonth — день месяца, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1…31, OxFD. OxFE, OxFF. OxFD — предпоследний день месяца. OxFE — последний день месяца, OxFF — день месяца не определен;

dayOfWeek — день недели, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1…7. OxFF — значение не определено.

7.2.3    Время представляется в виде типа octet-string (тег «9») длиной 4 байта.

Формат времени имеет следующую структуру:

OCTET STRING {S12E<4)>

<

hour,

minute,

second,

hundredths,

)

где hour — час, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0…23. OxFF — значение не определено;

minute — минута, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0…59, OxFF — значение не определено;

second — секунда, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0…59. OxFF — значение не определено;

hundredths — сотые доли секунды, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0…99. OxFF — значение не определено.

7.2.4    Дата и время представляются в виде типа octet-string (тег «9») длиной 12 байтов.

Формат даты имеет следующую структуру;

OCTET STRING (SIZE (12))

<

year highbyte,

year lowbyte,

month,

dayOfMonth,

dayOfWeek,

hour,

minute,

second,

hundredths,

deviation highbyte,

deviation lowbyte,

clock 3tatus

)

где year — год, интерпретируется как long-unsigned. Диапазон значений 0x0000…OxFFFE, значение OxFFFF означает, что год не определен;

month — месяц, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1…12, OxFD. OxFE, OxFF. Единице соответствует январь. OxFD — окончание летнего времени. OxFE — начало летнего времени. OxFF — значение не определено:

dayOfMonth — день месяца, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1…31. OxFD. OxFE, OxFF. OxFD — предпоследний день месяца, OxFE — последний день месяца, OxFF — день месяца не определен;

dayOfWeek — день недели, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1…7, OxFF — значение не определено;

hour — час, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0…23. OxFF — значение не определено:

minute — минута, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0…59, OxFF — значение не определено;

second — секунда, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0…59, OxFF — значение не определено;

hundredths — сотые доли секунды, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0…99. OxFF — значение не определено:

deviation — отклонение времени, интерпретируется как long. Диапазон значений -720…+720 в минутах локального времени относительно UTC. Значение 0x8000 означает, что параметр не используется:

clock status — статус времени. Интерпретируется как unsigned. Бит 0 — неверное значение, бит 1 — сомнительное значение, бит 2 — время от резервного источника данных, бит 3 — неверный статус часов, бит 4…6 — зарезервировано, бит 7 — активировано летнее время. OxFF — параметр не используется.

7.2.5    Формат чисел с плавающей запятой’*.

Для тега «23» (32-разрядное число):

старший бит — знак числа (s). следующие 8 бит — экспонента (е). остальные 23 бита — мантисса (0-Значение числа соответствует формуле

V = (-I)sx^^,27_x(1,f);e<256.

Для тега «24» (64-разрядное число):

старший бит — знак (s). следующие 11 бит — экспонента (е). остальные 52 бита — мантисса (0-Значение числа соответствует формуле

V = (-1)= х го-юга х (l.fj; _е < 1024.

7.2.6    Формат строки байтов состоит из тега «9», длины строки и последовательности байтов, составляющих строку, таким образом, последовательность из 16 байт «0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 ОхОАОхОВ ОхОС 0x0D 0х0Е 0x0F» будет выглядеть так: 0x09 0x10 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 ОхОАОхОВ ОхОС 0x0D 0х0Е 0x0F. Аналогично формат строки битов состоит из тега «4», длины строки в битах и последовательности байтов, составляющих строку. Если длина битовой последовательности не кратна 8, младший байт дополняется нулями до заполнения байта. Формат строки видимых символов состоит из тега «10». количества символов и последовательности символов ASCII.

7.2.7    Формат описания структуры состоит из тега «2», количества элементов структуры, тега первого элемента структуры, количества байт в этом элементе (для строковых переменных), последовательности байт этого элемента и далее аналогично для остальных элементов структуры.

7.2.8    Формат описания массива состоит из тега массива «1», количества элементов массива, тега элемента массива и последовательности элементов массива. В качестве элементов массива могут быть как простыв данные (числа, строки, битовые последовательности), так и структуры. Все элементы массива должны быть одного типа и размера.

7.3 Интерфейсные классы

7.3.1 Данные [Data] [1C: 1, Ver: 0]

Описывается двумя атрибутами: логическим именем и значением. Класс предназначен для хранения величин различных типов. Допускаются любые типы данных, включая массивы и структуры (таблица 7.3).

Таблица 7.3 — Интерфейсный класс «Данные»

(Данные» (Data) ИИК » 1 версия 0 N9 Атрибут Тег типа данных Примечание 1 Логическое имя объекта 09. строка данных Статический 2 Значение Любой Любой Метод Нет

1) См. [12].

7.3.2 Регистр [Register] [1C: 3, Ver: 0]

Описывается тремя атрибутами: логическим именем, значением и масштабом единицы измерения (scaler_unit). Класс предназначен для хранения именованных величин различных типов.

Таблица 7.4 — Интерфейсный класс «Регистрп

«Регистр* (Register) ИИК * 3 версия 0 N9 Атрибут Тег типа данных Примечание 1 Логическое имя объекта 09. строка данных Статический 2 Значение Примечание 1 Любой 3 Масштаб и единица измерения Примечание 2 Статический Метод 1 Сброс Опционально

Примечания

1    В качестве типов данных не могут использоваться массивы, структуры и форматы даты-времени.

2    Формат поля «scater_unit» состоит из 2 байтов, в старшем хранится масштаб в виде показателя степени 10 (от -128 до 127), а в младшем — код единицы измерения в соответствии с таблицей 7.5.

Таблица 7.5 — Коды единиц измерений

Тег Единица измерения Измеряемая величина Комментарий 1 Год Время 2 Месяц Время 3 Неделя Время 7*24×60*60 с 4 Сутки Время 24*60*60 с 5 Час Время 60*60 с 6 Минута Время 60 с 7 Секунда Время с 8 Градус (угловой) Фазовый сдвиг Rad*180/Ji 9 Градус Цельсия Температура К-273.15 10 Валюта (рубль) Деньги 11 Метр Длина м 12 Метр в секунду Скорость м/с 13 Кубометр Объем М3 14 Кубометр Корректированный объем м3 15 Кубометр в час Поток м3/(60*60 с) 16 Кубометр в час Корректированный поток mj/(60*60 с) 17 Кубометр в сутки Поток mj/(24*60*60 с) 18 Кубометр в сутки Корректированный поток м3/(24*60*60 с) 19 Литр Объем 0.001 м3 20 Килограмм Масса кг 21 Ньютон Сила Н

Продолжение таблицы 7.5

Тег Единица измерения Измеряемая величина Комментарий 22 Ньютон-метр Механическая энергия Дж = Н м = Вт с 23 Паскаль Давление Н/м2 24 Бар Давление 100 000 Н/м2 25 Джоуль Энергия Дж = Н-м = Вт-с 26 Джоуль в час Тепловая мощность Дж/(60*60 с) 27 Ватт Активная мощность Вт = Дж/с 28 Вольт-ампер Полная мощность В А 29 Вар Реактивная мощность 30 Ватт-час Активная энергия Вт-ч = 3600 Дж 31 Вольт-ампер-час Полная энергия В А*{60*60 с) 32 Вар-час Реактивная энергия вар*(60*60 с} 33 Ампер Ток А 34 Кулон Электрический заряд К = АС 35 Вольт Напряжение В 36 Вольт на метр Напряженность электрического поля В/м 37 Фарада Электрическая емкость Ф = ЮВ = Ас-‘В 38 Ом Электрическое сопротивление Ом = В/А 39 Ом на метр Удельное сопротивление Ом • м2/м 40 Вебер Магнитный поток Вб = В с 41 Тесла Магнитная индукция Тл = В&’м2 42 Ампер на метр Напряженность магнитного поля П/п 43 Генри Индуктивность Гн = Вб/А 44 Герц Частота Гц = 1 /с 45 Импульс на ватт-час Постоянная ПУ для активной энергии 1/Втч 46 Импульс на вар-час Постоянная ПУ для реактивной энергии 47 Импульс на вольт-ампер-час Постоянная ПУ для полной энергии 48 Квадратный вольт-час Технические потери в трансформаторах В2*(60*60 с) 49 Квадратный ампер-час Технические потери в линиях А2*(60*60 с) 50 Килограмм в секунду Поток массы кг/с 51 Сименс Электрическая проводимость См = 1/Ом 52 Кельвин Температура К 53 Импульс на квадратный вольт-час Постоянная ПУ для квадратного вольт-часа 1/В2 *(60 *60 с) 54 Импульс на квадратный ампер-час Постоянная ПУ для квадратного ампер-часа 1<’А2*(60*60 с) 55 Импульс на кубометр Постоянная прибора учета воды 1/м3 56 Процент Безразмерная величина %

Окончание таблицы 7.5

Тег Единица измерения Измеряемая величина Комментарий 57 Ампер-час Электрическая емкость А ■ Ч = 3600 Кл 60 Ватт-час на кубометр Удельная энергия 3600 Дж/м3 61 Джоуль на кубометр (число Воббе) Теплотворная способность газа Дж/м3 62 Молярный процент Состав газовых смесей 63 Грамм на кубометр Объемная плотность газа 64 Паскаль в секунду Динамическая вязкость газа 65 Джоуль на килограмм Удельная энергия 70 Децибел-милливатт Сипа сигнала в децибелах относительно 1 милливатта ДБм 71 Децибел-м икровол ьт Сипа сигнала относительно микровольта в децибелах дБмкВ 72 Децибел Логарифмическое отношение величин ДБ 254 Другая единица 255 Счет Безразмерная единица, счет импульсов

7.3.3 Расширенный регистр [Extended Register] [1C: 4. Ver: 0]

Класс предназначен для хранения именованных величин различных типов, зафиксированных в определенный момент времени (таблица 7.6).

Таблица 7.6 — Интерфейсный класс «Расширенный регистр»

«Расширенный регистр» {Extended Register) ИИК * 4 версия 0 N9 Атрибут Тег типа данных Примечание 1 Логическое имя объекта 09. строка данных Статический 2 Значение Примечание 1 Динамический 3 Масштаб и ед. измерения Примечание 1 Статический 4 Статус Примечание 1 Динамический 5 Время фиксации 27. дата-время Динамический Метод 1 Сброс Опционально

Дополнительная информация приведена в [13] и [14].

7.3.4 Регистр усреднения [Demand Register] [1C: 5, Ver: 0]

Класс предназначен для фиксации среднего значения величины методом скользящего окна за определенный период времени. Данный класс может быть использован для вычисления и хранения пиковых значений мощности, а также средних значений напряжения (тока) за интервал измерения.

Таблица 7.7 — Интерфейсный класс «Регистр усреднения»

«Регистр усреднения» (Demand Register) ИИК ■ 5 версия 0 № Атрибут Тег типа данных Примечание 1 Логическое имя объекта 09. строка данных Статический

Окончание таблицы 7.7

«Регистр усреднения» (Demand Register) ИИК » 5 версия 0 2 Текущее среднее значение Примечание 1 Динамический 3 Последнее среднее значение Примечание 1 4 Масштаб и ед. измерения Примечание 1 Статический 5 Статус Примечание 2 Динамический 6 Время фиксации 27. дата-время Динамический 7 Время старта 27. дата-время Динамический 8 Длительность периода усреднения 06. 32-разрядное без знака (секунды) Статический 9 Количество периодов 18. 16-разряднсе без знака Статический Метод 1 Сброс Опционально 2 Следующий период Опционально

Дополнительная информация приведена в [13] и [14].

7.3.5 Регистр активирования [Register Activation] [1C: б, Ver: 0]

Регистр предназначен для тарификации показаний.

Таблица 7.8 — Регистр активирования

«Регистр активированиях (Register Activation) ИИК = в версия 0 N9 Атрибут Тег типа данных Примечание 1 Логическое имя объекта 09. строка байтов Статический 2 Назначенные регистры 01. массив Статический 3 Список масок 01. массив Статический 4 Активная маска 09. строка байтов Динамический Метод 1 Добавить регистр Опционально 2 Добавить маску Опционально 3 Удалить маску Опционально

Дополнительная информация приведена в [13] и [14].

7.3.6 Профиль универсальный [Profile Generic] [1C: 7, Ver: 1] (таблица 7.9)

Данный интерфейсный класс предназначен для хранения, сортировки и доступа к группам данных или последовательности данных, так называемым «захваченным объектам». Захваченными объектами являются атрибуты или элементы атрибутов объектов. Захваченные объекты собираются периодически (профиль нагрузки) либо при наступлении какого-то условия (журналы событий).

Профиль данных имеет буфер для хранения захваченных данных. При необходимости прочесть только часть буфера при запросе может быть указан диапазон записей или диапазон значений, при этом будут доступны все записи, попадающие в этот диапазон. Более подробная информация о селективном доступе и способах его реализации приведена в [13], 4.3.6.

Список захватываемых объектов определяет, какие значения будут сохраняться в буфере. Список определяется статически для обеспечения одинаковой структуры и размера записей. При изменении списка захватываемых объектов буфер должен быть очищен.

Содержание

1    Область применения…………………………………………………………1

2    Нормативные ссылки…………………………………………………………1

3    Термины и определения…………………………….. 2

4    Сокращения……………………………………………………………….3

5    Общая схема взаимодействия с приборами учета электрической энергии………………….3

5.1    Общие положения……………….. 3

5.2    Физические требования……………………………………………………4

5.3    Требования к операциям одновременного доступа………………………………..4

5.4    Категории приборов учета электрической энергии………………………………..4

6    Информационная модель приборов учета электрической энергии……………………….5

6.1    Общие сведения…………………………………………………………b

6.2    Логическое имя устройства…………………………………………………5

6.3    Типы соединений с приборами учета электрической энергии………………………..b

6.4    Адресация объектов COSEM………………………………………………..6

7    Базовые принципы описания классов…………………………………………….6

7.1    Структура информационной модели устройства………………………………….6

7.2    Типы данных……………………………………………………………9

7.3    Интерфейсные классы……………………………………………………12

7.4    Правила кодирования логических имен объектов (OBIS)…………………………..31

8    Обмен сообщениями на уровне приложения………………………………………37

9    Канальный и сетевой уровень…………………………………………………39

9.1    Локальный порт протокола (оптопорт)………………………………………..39

9.2    Протокол HDLC…………………………………………………………40

9.3    Режимы HDLC………………………………………………………….41

9.4    Формат LLC сообщения…………………………………………………..41

9.5    Формат кадра………………………………………………………….42

9.6    Коммуникационные профили DLMS/COSEM для IP-сетей………………………….44

9.7    Поддержка инициативного выхода…………………………………………..44

9.8    Циклические контрольные суммы HCS и FCS…………………………………..45

10    Информационная безопасность……………………………………………….45

10.1    Основные нарушения информационной безопасности……………………………45

10.2    Актуальные угрозы безопасности информации приборов учета электроэнергии и способы

защиты от них…………………………………………………………45

11    Использование объектов, не стандартизированных    в    [1]……………………………..46

12    Примеры установления соединения и обмена данными……………………………..51

13    Прикладные функции………………………………………………………54

13.1    Чтение паспортных данных приборов учета электрической энергии………………….54

13.2    Чтение текущих значений………………………………………………..55

13.3    Синхронизация времени…………………………………………………55

13.4    Чтение профилей и журналов событий………………………………………55

13.5    Управление нагрузкой…………………………………………………..57

13.6    Запись настроек счетчика………………………………………………..58

Приложение А (обязательное) Категории приборов учета электрической энергии.

Общее описание…………………………………………………59

Буфер может быть сортируемым по одному из захватываемых параметров, например по времени, или по величине какого-либо параметра, например для выделения максимальных значений параметров. Размер буфера определяется длиной записи и количеством записей.

Таблица 7.9 — Профиль данных

«Профиль данных» (Profile Generic) ИИК ■ 7 версия 1 N9 Атрибут Тег типа данных Примечание 1 Логическое имя объекта 09. строка байтов Статический 2 Буфер данных 01. массив, или 19. упакованный массив Динамический 3 Список захватываемых объектов 01. массив Статический 4 Период захвата 06. 32-разрядное без знака Статический 5 Метод сортировки Из списка примечание 1 Динамический 6 Объект сортировки 01. массив Статический 7 Занятых записей 06. 32-разрядное без знака Динамический 8 Всего записей 06. 32-разрядное без знака Статический Метод 1 Сброс Опционально 2 Захват Опционально

Дополнительная информация приведена в (13] и [14].

7.3.7 Время [Clock] [IC:8, Ver: 0] (таблица 8.10)

Интерфейсный класс предназначен для хранения времени, а также осуществления автоматического перевода стрелок на зимнее/летнее время.

Таблица 7.10 — Интерфейсный класс «Время»

• Время» (Clock) ИИК я в версия 0 N9 Атрибут Тег типа данных Примечание 1 Логическое имя объекта 09. строка байтов Статический 2 Время 25. дата-время Динамический 3 Часовой пояс 16.16-разрядное со знаком Статический 4 Статус 17. 8-разрядное без знака Динамический 5 Дата перехода на летнее время 25. дата-время Статический 6 Дата перехода на зимнее время 25. дата-время Статический 7 Сдвиг летнего времени 15. 8-разрядное со знаком Статический 8 Разрешение перевода на летнее время 3. логическая переменная Статический 9 Источник времени 22. список Статический

Приложение Б (обязательное) Список параметров приборов учета электрической энергии

категорий А, В. С………………………………………… 63

Приложение В (обязательное) Список параметров приборов учета электрической энергии

категории D…………………………………………………….75

Приложение Г (обязательное) Общие параметры…………………………………….83

Приложение Д (обязательное) Ссылочная таблица событий…………………………….89

Приложение Е (рекомендуемое) Формат слов состояний………………………………99

Библиография……………………………………………………………..101

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Требования к протоколам обмена информацией между компонентами интеллектуальной системы учета и приборами учета

Requirements for protocols for the exchange of information between the components of the intelligent metering system and metering devices

Дата введения — 2021—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт описывает требования к информационной модели приборов учета электроэнергии (счетчиков), разработанных на базе протокола DLMS/COSEM4 Разработанная информационная модель является стандартом передачи результатов измерения электронных приборов учета на устройство удаленного сбора данных. Информационная модель является ограничением требований, применяемых в международной практике¹), и устанавливает минимальный набор классов, типов данных и электрических величин, обеспечивающих функционирование устройств. Информационная модель также устанавливает дополнительные величины и коды событий, отсутствующие в международных документах¹).

Настоящий стандарт описывает основные положения международных документов¹), а также примеры использования инструментов стандартов для обмена данными. Также настоящий стандарт включает рекомендации, касающиеся клиентских сервисов, устройств сбора и хранения данных.

Цель данного стандарта — заложить основы для эффективной и безопасной передачи результатов измерений электроэнергии, что будет способствовать практике взаимозаменяемости между оборудованием различных производителей.

Настоящий стандарт предъявляет требования к информационной модели передачи данных приборов учета электроэнергии.

Настоящий стандарт не устанавливает алгоритмы вычисления параметров.

При разработке настоящего стандарта учтены рекомендации серии международных стандартов [1]. в частности [2\— [9].

Стандарт распространяется на статические электронные приборы учета электроэнергии, выпущенные после даты вступления в силу настоящего стандарта.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 30804.4.30 (IEC 61000-4-30:2008) Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии

ГОСТ IEC 61107 Обмен данными при считывании показаний счетчиков, тарификации и управлении нагрузкой. Прямой локальный обмен данными

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который

‘) См. серию стандартов МЭК 62056 (1].

Издание официальное

дана датированная ссыпка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссыпка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссыпку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    ассоциация: Отношение между классами объектов, которое позволяет одному экземпляру объекта вызвать другой, чтобы выполнить действие от его имени.

3.2    атрибуты: Необходимое существенное, неотъемлемое свойство объекта.

Примечания

1    Атрибутом в настоящем стандарте называется одно из полей, из которых состоит интерфейсный класс.

2    Атрибут 1 для всех классов содержит логическое имя (OBIS-код) объекта, остальные поля имеют различное значение для различных классов¹

3.3    класс: Краткая форма термина «интерфейсный класс» (1C), которая описывает общие свойства совокупности однородных объектов.

3.4    клиент: Устройство, получающее данные от прибора учета (как правило, является инициатором обмена с прибором учета).

3.5    методы: Функция или процедура, принадлежащая какому-то классу или объекту, которая состоит из некоторого количества операторов для выполнения какого-то действия и имеет набор входных аргументов.

3.6    объект: Некоторая сущность, обладающая определенным состоянием и поведением, имеющая заданные значения свойств (атрибутов) и операций над ними (методов).

Примечание — Обьект является основным элементом информационной структуры прибора учета. Все параметры и данные в приборе учета представлены в виде объектов. Объекты могут иметь различные форматы, определяемые структурой, описанной классом. Каждый объект имеет уникальное логическое имя.

3.7    логическое устройство: Блок микропроцессора прибора учета, который служит для выполнения вычислительных операций.

3.8    параметр: Характеристика, относящаяся к отдельно взятому измерению или их группе, которое может быть прочитано или изменено в то время, пока счетчик считывает или тарифицирует показания либо управляет нагрузкой.

Примечание — Параметр может иметь несколько аспектов, таких как его значение, шкала, метки времени и т. д. Термин «параметризация» относится к установке значения параметров, которые определяют конфигурацию измерительного устройства.

3.9    профиль: В контексте доступа к данным через данный протокол означает метод, объединяющий различные параметры в одну структуру, которая идентифицируется по одному OBIS-коду. но включает в себя значения нескольких объектов.

3.10    сервис: Программный инструмент обмена данными (запрос, ответ, установка, выполнение

и т. д.).

3.11    сеть: Способ соединения между несколькими устройствами в соответствии с выбранным коммуникационным профилем, не обязательно означающий разнообразный или широкий комплекс соединений или возможность любой маршрутизации.

3.12    список объектов: Атрибут 2-го класса 12 или 15. который устанавливается объектом текущего соединения и содержит перечень всех объектов, поддерживаемых для данного набора соединений приложения.

Примечание — Обычно используется термин «список объектов» (object list). Список объектов также часто называют OBIS-слиском (OBIS-List). Список объектов является также атрибутом 3-го класса «Профиль».

3.13    сервер: Устройство, хранящее данные и передающее их по запросу клиенту.

3.14    тег: Специальное ключевое слово, заключенное в угловые скобки, использующееся для разметки текста.

3.15    челлендж: Случайная последовательность.

3.16    хост: Компьютерная система, предназначенная для обработки данных, собранных с помощью ручного пульта управления или дистанционно — непосредственно со счетчиков или концентраторов данных.

4    Сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

AARQ — запрос на установление соединения (ассоциации):

AARE — ответ на AARQ;

BCS — основное программное обеспечение компьютера;

DLMS/COSEM — общее название серии международных документов [1];

HDLC — высокоуровневое управление канальным уровнем (бит-ориентированный протокол канального уровня сетевой модели OSI)¹»;

IPv4 — интернет-протокол 4-й версии:

IPv6 — интернет-протокол 6-й версии;

LDN — логическое имя устройства;

LN — логическое имя объекта;

SAP — точка доступа к службе;

SN — короткое имя объекта;

OSI — логическая система интерфейсов;

OBIS — система идентификации объектов.

ВПО — встроенное программное обеспечение;

ИК — интерфейсный класс COSEM;

ИИК — идентификатор интерфейсных классов;

ЛЭП — линия электропередачи:

ОТО — объект текущего соединения (association). Устанавливает параметры соединения между сервером (счетчиком) и клиентом (системой сбора данных). Этот объект устанавливает права доступа, доступные объекты и т. д. (см. раздел 5):

ПО — программное обеспечение:

ПУ — прибор учета электрической энергии:

РПУ — ручной пульт управления (HHU Hand Held Unit) для локального снятия показаний с ПУ. Функционирует как локальный клиент для сбора данных от подчиненных серверов (ПУ);

СПОДЭС — аббревиатура названия настоящей информационной модели.

5    Общая схема взаимодействия с приборами учета электрической энергии

5.1    Общие положения

5.1.1    СПОДЭС использует сокращенную 3-уровневую модель OSI. Верхний уровень — уровень приложения (Application Level), средний уровень — транспортный, нижний — физический.

5.1.2    Особенностью протокола СПОДЭС является трехстадийный процесс обмена:

1- я стадия — создание информационной модели сервера. В качестве сервера выступает электронный ПУ. Каждому типу ПУ соответствует своя информационная модель. Информационная модель определяет набор измеряемых величин, формат, единицы измерения и размерность измеряемых величин. Информационная модель может быть считана с одного из ПУ данного типа и использоваться затем для всех ПУ данного типа. Использование информационной модели позволяет сократить трафик обмена за счет исключения передачи известных из модели форматов данных;

2- я стадия — установление соединения между клиентом и сервером. В качестве клиента выступает устройство сбора данных (хост). Инициатором соединения выступает клиент. Сервер должен поддерживать три типа соединений, отличающихся правами доступа к объектам:

–    публичный клиент;

–    считывание показаний;

–    конфигуратор;

См. [10].

3-я стадия — обмен данными между клиентом и сервером. Обмен данными может осуществляться по различным коммуникационным каналам в зашифрованном либо незашифрованном виде. Подробнее протокол обмена описан в разделах 8 и 9.

Типичная схема соединения между сервером и клиентом, рассматриваемая в настоящем стандарте. представлена на рисунке 5.1.

Р1 —ошичашмй торг—для гкжжлы-югп доступа; Р2—RS-232/R3-4B5-nopr—дгл укапанного доступа

5.2 Физические требования

5.2.1    Сервер должен быть оснащен как минимум двумя портами для обмена данными, как указано на рисунке 5.1.

5.2.2    Р1 — оптический порт, совместимый со спецификацией¹*, используемый для локального доступа к ПУ с РПУ.

5.2.3    Р2 — порт, совместимый со спецификацией RS-232 или RS-485. используемый для удаленного доступа с хоста (клиент) или концентратора (клиент). Для ПУ наружной установки порт Р2 может иметь интерфейс с иной спецификацией.

5.2.4    Оба порта Р1 и Р2 должны поддерживать коммуникационный профиль на базе протокола HDLC с минимальной (она же скорость по умолчанию) скоростью 9600 бит/с.

5.2.5    При наличии портов связи с интерфейсами: GSM. Ethernet или PLC G3 должна быть реализована поддержка одного из коммуникационных профилей для IP-сетей: TCP или UDP (см. 9.6). Для этих интерфейсов должна быть возможность настройки активного коммуникационного профиля: HDLC или TCP (UDP).

5.2.6    Оптический порт не обязан поддерживать все режимы, описанные в [3]. поэтому допускается использовать только моду Е (HDLC) или используемый режим должен быть прямой HDLC.

5.3    Требования к операциям одновременного доступа

5.3.1    Реализация сервера должна позволять обрабатывать не менее двух соединений одновременно.

5.3.2    Допускается в ПУ иметь дополнительные интерфейсы для работы в информационных сетях.

5.4    Категории приборов учета электрической энергии

Категории ПУ приведены в таблице 5.1 и приложении А.

Таблица 5.1 — Категории приборов учета электрической энергии

Категория ПУ Назначение Приложение А Трехфазные ПУ трансформаторного (косвенного) включения, предназначенные для использования на генерирующих станциях и распределительных подстанциях Б. Г. Д. Е

См. (3).

Окончание таблицы 5.1

Категория ПУ Назначение Приложение В Трехфазные ПУ трансформаторного включения с помощью измерительных трансформаторов тока (полукосвенного). предназначенные для использования на отходящих фидерах 0.4 кВ и ВРУ с многотарифной системой учета Б. Г. Д. Е С Трехфазные ПУ непосредственного (прямого) включения. Абонентские ПУ трехфазных потребителей с максимальным током не более 100 А с многотарифной системой учета электроэнергии Б. Г. Д. Е D Однофазные ПУ непосредственного (прямого) включения. Абонентские ПУ однофазных потребителей с многотарифной системой учета электроэнергии и управлением нагрузкой В. Г. Д. Е

6 Информационная модель приборов учета электрической энергии

6.1    Общие сведения

6.1.1    ПУ как физическое устройство может содержать одно или несколько логических устройств. Логическое устройство содержит объекты COSEM, определяющие функциональность ПУ, например такие объекты, как активная энергия, напряжение, объекты управления нагрузкой и прочие. В ПУ обязательно должно присутствовать как минимум одно логическое устройство — логическое устройство управления с зарезервированным адресом, равным 0x01.

6.1.2    Совокупность логических устройств вместе с объектами COSEM образует информационную модель ПУ. В информационной модели ПУ из всего множества объектов COSEM выделяются два объекта. Это объект, содержащий логическое имя устройства (LDN), и объект, отражающий параметры текущего соединения с прикладным уровнем, так называемый объект текущего соединения. Особенностью этих объектов является то. что с помощью первого объекта однозначно идентифицируется логическое устройство, а с помощью второго — определяются такие параметры соединения с прикладным уровнем, как, например, пароль, необходимый для установления соединения между ПУ и хостом, список объектов, определяющий функциональность ПУ. статус соединения, идентификаторы клиента и сервера, между которыми установлено соединение, и прочие. Ввиду особой важности этих объектов они являются обязательными к реализации. Общая характеристика этих объектов приведена в таблице 6.1.

Таблица 6.1 — Краткая характеристика объекта логического имени устройства и объекта текущего соединения

Объект OBIS-код ик Требования Логическое имя устройства 0.0.42.0.0.255 1 Значение атрибута 2 должно отражать уникальный идентификатор ПУ в виде типа octet-string максимальной длины 16 байт Объект текущего соединения (ОТО) 0.0.40.0.0.255 15 Ввиду того, что ПУ может поддерживать несколько типов соединений, данный объект должен отражать текущий тип соединения

6.2 Логическое имя устройства

6.2.1    Логическое имя устройства должно иметь длину не более 16 байт, первые три символа которого должны содержать 3-байтовый код производителя, в том числе присваиваемый ассоциацией DLMS.

6.2.2    Производитель ПУ должен обеспечить уникальность логического имени устройства.

6.3 Типы соединений с приборами учета электрической энергии

6.3.1    Тип соединения с ПУ определяет разрешенные сервисы прикладного уровня, права доступа к атрибутам и методам объектов COSEM, а также видимость объектов COSEM относительно хоста.

6.3.2    Тип соединения задается идентификатором клиента. В стандарте DLMS/COSEM выделяются три уровня сетевой модели: прикладной уровень, промежуточный уровень и физический уровень. Все уровни в совокупности образуют коммуникационный профиль. Идентификатор типа соединения

(идентификатор клиента) является параметром промежуточного уровня. Например, для коммуникационного профиля на базе протокола HDLC идентификатор клиента представляется адресом источника HDLC кадра при запросе данных у сервера DLMS/COSEM.

6.3.3    ГТУ должен поддерживать три типа соединения: публичный клиент, считыватель показаний и конфигуратор.

6.3.4    Для типа соединения «Публичный клиент» должен использоваться идентификатор клиента, равный 16. Для этого типа соединения разрешены только операции чтения.

6.3.5    Для типа соединения «Считыватель показаний» должен использоваться идентификатор клиента. равный 32. Для этого типа соединения разрешены операции чтения, селективной выборки, а также разрешено выполнение определенных действий.

6.3.6    Для типа соединения «Конфигуратор» должен использоваться идентификатор клиента, равный 48. Для этого типа соединения разрешены операции записи, чтения, селективной выборки, а также разрешено выполнение действий.

6.3.7    Суммарная информация по типам соединения с ПУ приведена в таблице 6.2.

Таблица 6.2 — Типы соединений с приборами учета электрической энергии

Параметр Тип соединения с ПУ Публичный клиент Считыватель показаний Конфигуратор Идентификатор клиента 16 32 48 Защита информации (method access_mode) Не применяется Аутентификация Аутентификация и>’или шифрование Наличие шифрования (COSEM appfication context) context_id(1) context_id(1) oontext_id(3) Комплект безопасности (Security suite) (kJ = 0) Не применяется (id = 3) KUZN-CTR-CMAC (id = 3) KUZN-CTR-CMAC Уровень преобразования Самый низкий mechanism_id(0) Низкий mechanism_id(1) Высокий mechanism_id{8) Сервисы прикладного уровня –    Чтение (Get) –    Чтение блоком (Get with Block transfer) –    Чтение (Get) –    Чтение блоком (Get with Block transfef) –    Селективная выборка (Selective Access) –    Выполнить действие (Action) –    Чтение (Get) –    Чтение блоком (Get with Block transfer) –    Селективная выборка (Selective Access) –    Выполнить действие (Action) –    Запись (Set) –    Уведомление о данных (DataNotification)

6.4 Адресация объектов COSEM

6.4.1    Стандарт DLMS/COSEM описывает два способа адресации объектов COSEM для доступа к их атрибутам и методам: адресация по логическому имени (LN) и адресация по короткому имени (SN).

6.4.2    Логическое имя объекта COSEM представляется в виде OBIS-кода. При адресации объектов COSEM по их логическому имени в запросе фигурируют OBIS-код объекта и номер атрибута или метода.

6.4.3    При адресации объектов COSEM по короткому имени адрес каждого объекта представляется 13-битным числом.

6.4.4    ПУ должен поддерживать адресацию объектов COSEM по логическому имени.

6.4.5    Реализация адресации объектов COSEM по короткому имени необязательна.

7 Базовые принципы описания классов

7.1    Структура информационной модели устройства

7.1.1    Информационная модель ПУ состоит из множества объектов COSEM. Объекты могут иметь различную структуру, от простейшей, состоящей из логического имени объекта и поля данных, до весьма