电力102规约报文解析

IEC102 应用报文分6大类:通讯连接,读时钟,读历史数据,读实时数据,读事件信息,对时。

传输过程的启动仅限于某一固定点，在规约中主站端为启动站，而电能计量数据终端设备位于计数站，始终为从动站。本系统中的1 级用户数据包括较早时段存储起来的电量和读—应用服务数据单元请求的全部信息。本系统中的数据采用低字节在前，高字节在后的传输方式。

102报文的基本格式：

帧长可以变化102报文的基本格式：

102报文的基本说明：

a) 单字符用于子站向主站传输的确认（肯定或否定）；

b) 控制域是用来区别不同的帧和数据传输方向的单字节，详见第二节；

c) 地址域是链路地址（一般是RTU编号），2字节，低字节在前，高字节在后；

d) 帧校验是用户数据区的各字节的算术和对256的模；

e) 变长帧中的L为用户数据区的长度，2个L相等；

f) 变长帧中的ASDU为应用服务数据单元，详见第三节；

g) 数据传输方式：是异步传输方式，11位，其中启动位为二进制0，数据位8位，一个偶校验位，一个停止位。

1. 链路层解析—控制域

控制域包含了传输方向、传输状态以及链路功能类型等信息，1字节，各个位定义如下：

1) 主站侧

FCB位：

主站确认子站已收到命令帧并发送下一帧命令帧的时候，要将FCB位取反，表示是一帧新的命令帧；否则，保持FCB位不变，表示要求子站重发上一帧数据。

FCV位：

FCV位取0，表示不需要考虑FCB为是否取反，此时FCB位应该取0；反之，FCV位取1，表示FCB位取反有效，子站通过FCB位的状态判断下一步做什么，重发或者是继续。

功能码：

表示链路功能命令，即子站从链路层判断需要执行什么操作。

I级用户数据：

历史数据；

II级用户数据；

最近一次采集的电能数据；如果在下一次采集电能数据之前再次召唤II级用户数据，子站应该返回“没有所召唤的数据”，即，II级用户数据上传之后就不再是II级用户数据了。

功能码0x00，0x09，0x0A，0x0B用于定长帧；功能码0x03用于变长帧，下发召唤数据命令。

2) 子站侧

ACD位：

ACD位取1表示子站有I级用户数据等待上传，主站接收数据完成之后应该发送召唤I级用户数据命令；反之，ACD位取0表示子站待传数据已全部上传完成。

DFC位：

DFC位是数据流控制位，取0表示子站可接收数据，取1表示子站缓冲区已满，无法接收数据。

功能码：

功能码0x00，0x01，0x09，0x0B用于定长帧；功能码0x08用于变长帧，上传数据。

2. 应用层解析—ASDU

1) ASDU结构

2) ASDU类型标识

1字节，在主站侧表示的是主站召唤的数据类型，例如子站系统时间、子站单点信息、子站电能数据，等等；在子站测表示的是子站上传的信息元素的类型。ASDU类型标识的详细清单如下。

ASDU类型标识详细定义

主站侧：

子站侧：

3) 可变结构限定词(VSQ)

1字节，低7位表示信息体数目，最高位是寻址方法位SQ位。SQ取0，表示后面的每个信息体都有信息体地址，VSQ取值0-127；SQ取1，表示只有第一个信息体有信息体地址，后续的信息体是连续的，VSQ取值128-255。

4) 传输原因(COT)

1字节，已使用的COT类型如下：

在主站侧，COT表示命令的请求方式，例如，是请求应答(COT=5)还是激活上传数据(COT=6)；在子站测，COT表示应答方式，以及是否有数据待传。

5) 虚拟设备地址

2字节，指虚拟RTU设备地址，一般在终端的采集量超过255个才使用。可以将采集量分组，每组即是一个虚拟RTU设备。采用虚拟RTU设备，可以针对不同需求的主站上传不同的数据，做到数据隔离，节省信道资源，并且起到数据保密功能。

在没有设置虚拟RTU设备的情况下，虚拟设备地址一般取0。

6) 记录地址(RAD)

1字节，用来表示同类数据的不同缓冲区类型，已使用的RAD类型如下：

7) 信息体

在不同的主站命令帧和子站上传数据帧中，信息体有不同的结构，具体解释在第4、5两节。

8) 时间表示

a) 时间信息a

5字节，表示年、月、日、时、分，以及周，具体定义如下：

用于电能数据、分时电量和遥测量历史数据的时标。

b) 时间信息b

7字节，表示年、月、日、时、分、秒、毫秒，以及周，具体定义如下：

用于单点信息的时标，以及子站系统时间。

3. 主站命令结构

只选取包含信息体元素或者常用的ASDU类型。

4. 子站数据结构

1) 单点信息

每条单点信息的信息体包含9字节，定义如下：

单点信息地址表

终端事件：

电能表事件：

2) 电能数据

每个累计时段的电能数据分别组帧，公共时标用时间信息a表示，位于全部信息体的后面；每个电能数据信息体包含7字节，定义如下：

信息体地址对应在子站注册的采集量的编号，取值1-255。

帧计数字节定义如下：

数据状态位表示信息体中的电能数据是否为有效数据，0为有效，1为无效。

帧计数在上传电能数据、分时电量、遥测量时使用，每上传完成一个累计时段的数据，帧计数加1；如果同一累计时段的数据需要分帧上传，帧计数不变。

电能数据校验是保护电能数据有效的另一个标志，是计算ASDU类型标识、虚拟设备地址、记录地址、信息体地址、电能累计量、帧计数、以及公共时标个字节的算术和取256的模。

3) 分时电量

帧结构与电能数据基本相同，差别在于信息体的结构不同；信息体共包含27字节，具体定义如下：

除了分时电量数据之外，定义与电能数据信息体中一致；分时电量数据定义如下：

4) 遥测量

历史数据帧包含公共时标，瞬时数据帧中没有。

每个遥测量信息体包含6字节，定义如下：

信息体地址的定义请参考附录C，取值1-255。

数据状态字节定义如下：

数据状态位表示信息体中的遥测量数据是否为有效数据，0为有效，1为无效。

报文示例：

68 15 15 68 53 01 00 78 01 06 01 00 0B 01 0A 0F 00 12 03 0F 15 00 12 03 0F 56 16

15H:指的是从控制域开始到校验码之前的字节个数，共计15H=21个字节

报文分析

68 15 15 68      //帧头

53             //控制域

01 00          //RTU地址

78

01

06             //激活

01 00          //RTU地址

0B

01             //起始点01，第1个点

0A             //结束点0A，第10个点

0F 00 12 03 0F   //起始时间0F（15分） 00（0时） 12（18日） 03（3月） 0F（15年）

15 00 12 03 0F   //结束时间15（21分） 00（0时） 12（18日） 03（3月） 0F（15年）

56             //校验和

16             //帧尾

10 5A 01 00 5B 16

10

5A       //召唤I级数据

01 00     //RTU地址

5B       //校验和

16       //帧尾

68 15 15 68 28 01 00 78 01 07 01 00 0B 01 08 0F 00 92 03 0F 14 00 92 03 0F 29 16

68 15 15 68          //帧头

28                 //控制域

01 00              //RTU地址

78

01

07                //激活确认

01 00             //RTU地址

0B

01                //起始点01，第1个点

08                //结束点08，第8个点（此时采集器实际就只有前8个点）

0F 00 92 03 0F

//起始时间0F（15分）00（0时）92（1001  0010高3位星期4，低5位18日） 03（3月） 0F（15年）

14 00 92 03 0F

//结束时间14（20分）00（0时）92（1001  0010高3位星期4，低5位18日） 03（3月） 0F（15年）