计量仪表和抄表系统的计量仪表和抄表系统的解决方案解决方案

IEC62056IEC62056 －抄表、费率和负荷控制的数据交换－抄表、费率和负荷控制的数据交换标准体系简介标准体系简介

23/4/2123/4/21 22

IEC62056IEC62056 标准体系建立的背景标准体系建立的背景 电力市场商务过程（从交付产品电力市场商务过程（从交付产品 -- 能量的测量开能量的测量开

始，到费用征收为止 始，到费用征收为止 ,, 包括购售电合同）包括购售电合同） 系统集成和互操作性 系统集成和互操作性 抄表系统的数据溯源和数据认证抄表系统的数据溯源和数据认证 计量数据安全性计量数据安全性 不同通讯介质接入问题不同通讯介质接入问题 负荷管理及负荷控制负荷管理及负荷控制 电能量计费系统和配网自动化电能量计费系统和配网自动化

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IEC TC13 IEC TC13 概况概况

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WG14 WG14 数据交换数据交换

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解决方案解决方案 采用虚拟设备驱动的方法采用虚拟设备驱动的方法

62056 DLMS62056 DLMS 采用对象建模的方法采用对象建模的方法

62056 XDLMS/COSEM62056 XDLMS/COSEM

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目前计量领域常用的通信协议目前计量领域常用的通信协议 IEC 61107IEC 61107 标准标准 IEC 62056-31:1999IEC 62056-31:1999 的基于双绞线的的基于双绞线的 EuridisEuridis

通信协议通信协议 EN1434-3:1997EN1434-3:1997 用于热能计量的用于热能计量的 MM －－ BUSBUS 通通

信协议信协议 IEC 60870-5-102:1996IEC 60870-5-102:1996 用于变电站站内和站间用于变电站站内和站间

通信标准通信标准 ANSI C12.18ANSI C12.18 （光口）、（光口）、 C12.19C12.19 （公用表）和（公用表）和

C12.21C12.21 （电话通信）（在北美使用）（电话通信）（在北美使用） DL/T645-1997DL/T645-1997 多功能电能表通信协议多功能电能表通信协议

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DLMS/COSEMDLMS/COSEM 特点（特点（ 11 ）） 支持各种各样的商业活动，支持变革与竞争，并显著降低支持各种各样的商业活动，支持变革与竞争，并显著降低系统生存周期费用系统生存周期费用

DLMS/COSEMDLMS/COSEM定义了一个接口模型，适用于各种能量定义了一个接口模型，适用于各种能量类型，包括电、气、水、热等。每个对象都有一个唯一的类型，包括电、气、水、热等。每个对象都有一个唯一的标识码，用来标识在界面上显示和通信线路上传输的数据。标识码，用来标识在界面上显示和通信线路上传输的数据。这个模型完全与传输数据的通信协议无关。该模型还支持这个模型完全与传输数据的通信协议无关。该模型还支持厂家自定义实例、属性和方法，并可增加新的接口类和版厂家自定义实例、属性和方法，并可增加新的接口类和版本而不会改变访问对象的服务，从而实现了互操作性。本而不会改变访问对象的服务，从而实现了互操作性。

接口类将广泛使用的仪表功能进行了标准化，包括寄存器、接口类将广泛使用的仪表功能进行了标准化，包括寄存器、需量记录、费率和活动时间表、时钟同步处理以及能量质需量记录、费率和活动时间表、时钟同步处理以及能量质量监测等等。同时定义了属性值的数据类型，并将数据类量监测等等。同时定义了属性值的数据类型，并将数据类型随同数据一起传送，从而保证数据含意不会出现二义性。型随同数据一起传送，从而保证数据含意不会出现二义性。

为自由能量市场的各参与方提供了受控但安全的访问方式，为自由能量市场的各参与方提供了受控但安全的访问方式，各参与方可以有选择的获取计量设备所提供的信息。各参与方可以有选择的获取计量设备所提供的信息。

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XDLMS/COSEMXDLMS/COSEM 特点（特点（ 22 ）） 由于接口模型完全做到了与通信介质无关，因而可以广泛选择介质，由于接口模型完全做到了与通信介质无关，因而可以广泛选择介质，无需改变模型和数据采集系统的数据管理应用。无需改变模型和数据采集系统的数据管理应用。

与其它协议不同，在数据采集系统中需要为每一个新的计量设备类型与其它协议不同，在数据采集系统中需要为每一个新的计量设备类型定制专用的设备驱动程序，而定制专用的设备驱动程序，而 DLMS/COSEMDLMS/COSEM 支持构建一个通用的支持构建一个通用的设备驱动程序，一个客户机系统既支持全部标准化的性能，又可以支设备驱动程序，一个客户机系统既支持全部标准化的性能，又可以支持特殊性能。持特殊性能。

DLMS/COSEMDLMS/COSEM 已经在电、水、气、热等计量部门作为标准采用，已经在电、水、气、热等计量部门作为标准采用，尤其适用于多能量类型计量场合。尤其适用于多能量类型计量场合。

开放性开放性 DLMS/COSEMDLMS/COSEM规范是开放的，并且其使用对任何人没有任何限制规范是开放的，并且其使用对任何人没有任何限制 DLMS/COSEMDLMS/COSEM规范由规范由 DLMS UADLMS UA制定，已经成为国际标准，制定，已经成为国际标准， IEC IEC

TC 13TC 13将它用于电能计量，将它用于电能计量， CEN TC 294CEN TC 294将它用于公共计量而不仅限将它用于公共计量而不仅限于电能计量。于电能计量。

一致性测试一致性测试 DLMS UADLMS UA制定并维护了一套一致性测试和认证方案，为被试设备提供制定并维护了一套一致性测试和认证方案，为被试设备提供同等的要求和试验条件。同等的要求和试验条件。

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DLMS/COMESDLMS/COMES 构成构成

IEC62056-62 《接口类》

IEC62056-53 《 COSEM 应用层》

IEC62056-46

《使用 HDLC 协议的数据链路层》

应用进程

应用层

低层通信协议

IEC62056-61 《对象标识系统（ OBIS ）》

IEC62056-21

《直接本地数据交换》IEC62056-42

《面向连接的异步数据交换的物理层服务和过程》

将来可扩充低层通信协议

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IEC62056-61IEC62056-61 对象标识系统（对象标识系统（ OBISOBIS ） ）

数码数码 AA 用于标识能量类型用于标识能量类型 数码数码 BB 用于标识测量通道号用于标识测量通道号 数码数码 CC 用于标识信息来源相关的抽象或物理数据项用于标识信息来源相关的抽象或物理数据项 数码数码 DD 用于标识定义类型或由数码用于标识定义类型或由数码 AA 和和 CC 所标识的物理所标识的物理

量按各种特定算法处理的结果量按各种特定算法处理的结果 数码数码 EE 用于标识针对由费率寄存器对测量结果所做的进一用于标识针对由费率寄存器对测量结果所做的进一

步处理步处理 数码数码 FF 用于标识结算和数据项的存储方式等用于标识结算和数据项的存储方式等

OBIS （ OBject Identification System ）

A B C D E F

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OBISOBIS 举例举例

1 1 1 8 0 255

正向有功总电能底度的 OBIS 标识

数码数码 AA ：： 11 表示能量类型为电能表示能量类型为电能 数码数码 BB ：： 11 表示测量通道号为表示测量通道号为 11 数码数码 CC ：： 11 表示物理量为正向有功表示物理量为正向有功 数码数码 DD ：： 88 表示处理算法为积分值表示处理算法为积分值 数码数码 EE ：： 00 表示费率类型为总费率表示费率类型为总费率 数码数码 FF ：： 255255 表示与结算周期无关表示与结算周期无关

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IEC62056-62IEC62056-62 接口类 接口类 基类

数据

LN 连接

寄存器扩展的寄存器需量寄存器

时钟通用曲线

SAP 分配表

SN 连接

脚本表寄存器激活

脚本表

时间表

寄存器监视器

特殊日表

活动日历

单个操作时间表

IEC 光口设置

PSTN MODEM 配置

PSTN 自动应答

IEC 双绞线 (1) 设置

公用表格

IEC HDLC 设定

PSTN 自动拨号

访问控制

通信接口设置

功能控制

数据存储

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接口类实例化接口类实例化

寄存器 class_id = 3

逻辑名：八位位组串值： 特定实例 ……

复位

正向有功总电量：寄存器

逻辑名 =[11180] 值： 1483 ……

正向无功总电量：寄存器

逻辑名 =[11380] 值： 57 ……

类标识码 属性 实例化属性值类 方法 对象

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构建计量仪表的积木

时间表时钟 曲线

扩展寄存器

需量寄存器

寄存器

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COSEMCOSEM 服务器模型的结构服务器模型的结构 使用使用 COSEMCOSEM 接口类与仪表通信基于接口类与仪表通信基于 Client/ServerClient/Server

模型，在此模型中计量设备充当了服务器的角色，因模型，在此模型中计量设备充当了服务器的角色，因此此 COSEMCOSEM 中，计量设备（仪表）也可称之为中，计量设备（仪表）也可称之为COSEMCOSEM 服务器。服务器。

COSEMCOSEM 构建的服务器模型是一个三层结构的模型：构建的服务器模型是一个三层结构的模型： 第一层：物理设备（第一层：物理设备（ Physical devicePhysical device ）） 第二层：逻辑设备（第二层：逻辑设备（ Logical deviceLogical device ）） 第三层：可访问的第三层：可访问的 COSEMCOSEM 对象对象

（（ Accessible COSEM Accessible COSEM objectsobjects ））

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COSEM服务器模型COSEM 物理设备 A

COSEM逻辑设备 2

COSEM 对象COSEM管理逻辑设备

COSEM 对象

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组合式计量设备（采集器）

组合式计量设备

LDN

寄存器：总流量

A

LDN

寄存器：总流量

A

LDN

寄存器：总电量

寄存器：费率 1

A

管理逻辑设备 逻辑设备 1 逻辑设备 2

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IEC62056-53IEC62056-53 应用层应用层 IEC62056-53 COSEMIEC62056-53 COSEM 应用层部分制定了通信模应用层部分制定了通信模

型中应用层的技术规范，主要包括三个方面的内型中应用层的技术规范，主要包括三个方面的内容，即应用层的结构、服务原语和通信协议。本容，即应用层的结构、服务原语和通信协议。本标准是在标准是在 IEC61334-4-41IEC61334-4-41 的基础上制定的，其中的基础上制定的，其中部分内容直接采用了该标准的内容。部分内容直接采用了该标准的内容。

使用使用 COSEMCOSEM 接口类与仪表通信基于接口类与仪表通信基于 Client/ServClient/Serverer 模型，计量设备在此模型中充当服务器的角色。模型，计量设备在此模型中充当服务器的角色。

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信息交换方式.request

.response客户机 服务器

物理通道

应用层

中间协议层

物理层协议

.request

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通信过程通信过程客户机应用 服务器应用

第一阶段：建立通信连接

第二阶段：数据通信

第三阶段：断开通信连接

在面向连接的环境中，一次完整的通信会话

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服务类型服务类型 建立和断开应用连接建立和断开应用连接 数据通信数据通信 通信层管理通信层管理

为建立和断开应用连接提供的服务如下：为建立和断开应用连接提供的服务如下： COSEM-OPENCOSEM-OPEN COSEM-RELEASECOSEM-RELEASE COSEM-ABORTCOSEM-ABORT

23/4/2123/4/21 2222

访问方式访问方式IEC 62056-62IEC 62056-62 对对 COSEMCOSEM 服务器规定了两种引用方法：通过逻辑名服务器规定了两种引用方法：通过逻辑名

(LN)(LN) 引用和通过短名引用和通过短名 (SN)(SN) 引用，因此要为服务器侧的引用，因此要为服务器侧的 xDLMS_ASExDLMS_ASE制定两套不同服务集，一套专门使用制定两套不同服务集，一套专门使用 LNLN 引用，另一套专门使用引用，另一套专门使用 SNSN引用。数据通信服务如下：引用。数据通信服务如下：

与与 COSEMCOSEM 接口对象属性相关的服务：用接口对象属性相关的服务：用 LNLN 引用的引用的 GETGET 和和SET SET ，以及用，以及用 SNSN 引用的引用的 Read, WriteRead, Write 和和 Unconfirmed WriteUnconfirmed Write ；；

与与 COSEMCOSEM 接口对象的方法有关关的服务：接口对象的方法有关关的服务： ACTION (LN), ACTION (LN), Write(SN)Write(SN) ；；

事件通告服 务 ：事件通告服 务 ： EventNotification (LN), InformationReport EventNotification (LN), InformationReport (SN)(SN) 服务。服务。

上面列出的服务依赖于上面列出的服务依赖于 xDLMS_ASExDLMS_ASE ，这些服务中大多数服，这些服务中大多数服务包含对务包含对 COSEMCOSEM 接口对象的方法或属性的引用。接口对象的方法或属性的引用。

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一致性测试一致性测试为了能够声明服务器（计量仪表）实现的功能与

DLMS/COSEM技术规范的兼容性， DLMS UA提供了一致性测试方法，主要有五部分组成： 基于 DLMS/COSEM技术规范一致性测试方

案； 一致性测试工具； 带有“ DLMS UA Compliant” 标记的证明书； 兼容设备列表； 一致性测试维护方法。