DB11/T 1409-2017 能源计量数据采集系统数据传输协议

ICS17.020

A50

DB11

北京市地方标准

DB11/T1409—2017

能源计量数据采集系统数据传输协议

ProtocolforDataCommunicationofEnergyMetrologyDataCollection

System

2017-06-29发布2017-10-01实施

北京市质量技术监督局发布

DB11/T1409—2017

目次

前言..............................................................................III

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4缩略语.............................................................................2

5总体框架...........................................................................2

6协议层次...........................................................................3

7通信流程...........................................................................4

8协议规则、功能及应用...............................................................5

9协议报文结构.......................................................................5

10ASCII编码传输功能扩展...........................................................11

附录A（规范性附录）传输功能.......................................................12

附录B（资料性附录）传输协议应用...................................................13

附录C（规范性附录）报文标记定义...................................................15

附录D（规范性附录）协议报文XSD文件...............................................19

附录E（资料性附录）常用能源计量单位...............................................25

附录F（资料性附录）能源计量仪表指标数据计量单位...................................27

附录G（资料性附录）协议应用示例...................................................28

附录H（规范性附录）ASCII编码传输功能扩展..........................................50

附录I（资料性附录）JSON数据交换格式...............................................52

参考文献..........................................................................53

I

DB11/T1409—2017

前言

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由北京市发展和改革委员会提出并归口。

本标准由北京市发展和改革委员会组织实施。

本标准起草单位：北京节能环保中心、北京硕人朗坤能源信息技术有限公司、北京市计量检测科学

研究院。

本标准主要起草人：刘永光、杨霞、张希庆、赵志军、杜林芳、甄玮、杨震、刘大为、张道山、孙

干、韩辉、张克、王佃来、刘雪峰。

II

DB11/T1409—2017

能源计量数据采集系统数据传输协议

1范围

本标准规定了能源计量数据采集系统数据传输协议的总体框架、协议层次、通信流程、协议规则、

报文结构和ASCII编码传输协议功能扩展。

本标准适用于能源计量数据采集系统中的节能监测服务平台或能源管控中心和数据集中采集终端

之间的数据交换传输。对具有远程传输功能的能源计量仪表，其传输协议参照执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T29873-2013能源计量数据公共平台数据传输协议

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

能源计量仪表energymeteringinstrument

测量各种能源计量数据，具有网络通信功能的能源计量器具。

3.2

数据集中采集终端dataconcentratedcollectionterminal

安装在用能单位（工业企业），通过内部网络与能源计量仪表连接，获取各种能源的计量数据，完

成数据累计、存储，并具有通过互联网进行数据远程传输功能的数据设备（以下简称采集终端）。

[GB/T29873-2013定义3.1.2]

3.3

节能监测服务平台monitoringandtestingserviceplatformofenergyconservation

指在完善能源计量管理的基础上，集成利用信息技术手段对用能单位能耗、水耗数据进行实时采集、

汇总、分析，对能源利用状况进行数字化、可视化管理的系统（以下简称平台）。

3.4

能源管控中心energymanagementandcontrolcenter

1

DB11/T1409—2017

采用自动化、信息化技术，对用能单位能源的购入、存储、输配、消耗环节及能源计量器具实施集

中动态监控和数字化管理，通过能效分析、管理、考核，实现节能降耗的管控一体化系统。

3.5

能源计量数据采集系统energymetrologydatacollectionsystem

由平台或能源管控中心、采集终端及能源计量仪表组成，应用于用能单位的能源计量数据在线采集、

实时监测等服务。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ADSL：非对称数字用户环路（AsymmetricDigitalSubscriberLine）

CDMA：码分多址无线通信技术（CodeDivisionMultipleAccess）

GPRS：通用无线分组交换服务（GeneralPacketRadioService）

JSON：一种轻量级的数据交换格式（JavaScriptObjectNotation）

PSTN：公共交换电话网络（PublicSwitchedTelephoneNetwork）

RSA：一种非对称密码算法（RSAalgorithm）

XML：可扩展置标语言（ExtensibleMarkupLanguage）

XSD：可扩展模式定义（ExtensibleSchemaDefinition）

5总体框架

能源计量数据采集系统从底层逐级向上可分为能源计量仪表、采集终端和平台或能源管控中心三个

层次，总体框架如图1所示。

2

DB11/T1409—2017

注1：能源计量仪表通过数字输出接口以有线或者无线的方式连接到采集终端，平台或能源管控中心通过通信网络

实现采集终端的数据交换和指令控制。

注2：具有远程传输功能的能源计量仪表可与平台或能源管控中心直接传输接入，或者经由遵守本协议的第三方平

台传输接入。

图1总体框架

6协议层次

数据传输协议是基于不同通信网络基础传输层上的应用层协议，应实现采集终端与平台或能源管控

中心之间的数据传输和指令控制。协议层次如图2所示。

图2协议层次

3

DB11/T1409—2017

7通信流程

7.1数据请求

平台或能源管控中心向采集终端发送数据请求，采集终端回应请求结果。数据请求过程示意图如图

3所示。

图3数据请求示意图

7.2数据上传

采集终端向平台或能源管控中心上传数据，平台或能源管控中心向采集终端回应上传。数据上传过

程示意图如图4所示。

4

DB11/T1409—2017

图4数据上传示意图

8协议规则、功能及应用

8.1基本规则

协议基本规则定义如下：

a)支持同时传输多条指令和数据；

b)支持同一采集终端的多个能源计量仪表同时传输；

c)支持平台或能源管控中心与多个采集终端的异步通信。

8.2传输功能

传输功能见附录A。

8.3协议应用

协议应用中的一般性要求参见附录B。

9协议报文结构

9.1报文结构示意图

9.1.1整体报文结构

整体报文结构简图如图5所示。

5

DB11/T1409—2017

0123

通信消息消息头接图6

1..11..1

数据集中采接图7

集终端0..1

未加密数据能源计量仪表

采集数据

0..10..*

0..1

加密数据

接图8

0..1

0123

图5整体报文结构简图

9.1.2消息头报文结构

消息头报文结构简图所图6所示。

123

消息头会话编号

1..11..1

发送方标识

1..1

接收方标识

1..1

访问口令

1..1

消息时间

1..1

123

图6消息头报文结构简图

9.1.3采集终端报文结构

采集终端报文结构简图如图7所示。

6

DB11/T1409—2017

123

数据集中采集终端超时时间

0..10..1

重发次数

0..1

授时

0..1

加密密码平台公钥

0..10..1

公钥终端公钥

0..10..1

123

图7采集终端报文结构简图

9.1.4能源计量仪表报文结构

能源计量仪表数据报文结构如图8所示。

3456

能源计量仪表能源计量仪表编号流量表0..1接图9

0..*0..1

电能表0..1接图10

数据采集间隔

0..1衡器0..1接图11

指标数据温度压力仪表0..1接图12

0..1

累计数据@数据起始时间

0..1

@数据结束时间

累计数据0..*

3456

图8能源计量仪表报文结构简图

7

DB11/T1409—2017

9.1.5流量表报文结构

流量表报文结构简图如图9所示。图中仪表类型是指液体流量表和气体流量表流量，液体流量表包

括但不限于油流量表和水流量表，气体流量表包括但不限于天然气流量表和蒸汽流量表。

56

流量表@仪表类型

0..1

流量0..1

焓值0..1

进口温度0..1

出口温度0..1

进口压力0..1

出口压力0..1

56

图9流量表报文结构简图

9.1.6电能表报文结构

电能表报文结构简图如图10所示。

8

DB11/T1409—2017

56

电能表总电能0..1

0..1

有功电能0..1

无功电能0..1

A相有功电能0..1

A相无功电能0..1

B相有功电能0..1

B相无功电能0..1

C相有功电能0..1

A相电流0..1

B相电流0..1

C相电流0..1

A相电压0..1

B相电压0..1

C相电压0..1

功率因素0..1

56

图10电能表报文结构简图

9.1.7衡器报文结构

衡器报文结构简图如图11所示。

9

DB11/T1409—2017

56

衡器当前测量值0..1

0..1

累计测量值流量0..1

累计策略次数0..1

56

图11衡器报文结构简图

9.1.8温度压力仪表报文结构

温度压力仪表报文结构简图如图12所示。

56

温度压力表温度测量值0..1

0..1

压力测量值0..1

56

图12温度压力仪表报文结构简图

9.2协议报文标记

9.2.1报文标记定义

报文标记定义见附录C。

9.2.2报文定义文件和应用示例

报文定义文件和应用示例如下：

a)协议报文XSD定义文件见附录D；

b)数据加密宜采用软件实现的国密算法或者国际算法；

c)常用能源计量单位参见附录E；

d)能源计量仪表指标数据计量单位参见附录F；

e)协议应用示例参见附录G。

9.3超时重发机制

9.3.1超时界定

一个请求或上传命令发出后在规定的时间内未收到回应，认为超时。

10

DB11/T1409—2017

9.3.2重发机制界定

超时后重发，重发达到规定次数后仍未收到回应认为通信不可用，通信结束。

9.3.3超时时间和重发次数规定

超时时间和重发次数可根据具体的通信方式和任务性质自定义。默认超时时间和重发次数如表1所

示。

表1默认超时时间表

通信类型默认超时时间（秒）重发次数

GPRS103

PSTN53

CDMA103

ADSL53

10ASCII编码传输功能扩展

10.1ASCII编码传输功能扩展要求见附录H。

10.2JSON数据交换格式参见附录I。

11

DB11/T1409—2017

AA

附录A

（规范性附录）

传输功能

A.1传输功能

传输功能见表A.1。

表A.1传输功能列表

序号指令或数据指令发起方说明

1心跳检测平台或能源管控中心、采集终端平台或能源管控中心与采集终端是否连

通的检测。

2设置/提取采集终端超时时间平台或能源管控中心远程读写采集终端数据重发超时时间。

3设置/提取采集终端重发次数平台或能源管控中心远程读写采集终端数据重发次数。

4设置/提取采集终端系统时间平台或能源管控中心远程读写采集终端系统时间。

5交换公钥信息平台或能源管控中心、采集终端平台或能源管控中心和采集终端分别获

取对方的公钥信息。

6传递加密密码平台或能源管控中心、采集终端加密密码由数据发送方随加密数据传递。

7传递加密数据平台或能源管控中心、采集终端传递加密后的数据。

8传递明文数据平台或能源管控中心、采集终端传递非加密数据。

9设置/提取采集时间间隔平台或能源管控中心设置/提取采集终端对指定能源计量仪表

采集时间间隔。

10设置/提取累计数据定时上传时平台或能源管控中心设置/提取采集终端指定能源计量仪表的

间点信息累计数据定时上传信息

11设置/提取累计数据定时上传时平台或能源管控中心设置/提取采集终端指定能源计量仪表的

间间隔累计数据定时上传的时间间隔

12上传能源计量仪表实时数据采集终端上传指定能源计量仪表的表底计量数据。

13上传/提取能源计量仪表故障信采集终端/平台或能源管控中心主动上传或者平台提取指定能源计量仪

息表故障信息

14提取能源计量仪表指标数据平台或能源管控中心提取指定能源计量仪表瞬时指标数据

15提取离线能源计量仪表指标数平台或能源管控中心提取指定能源计量仪表离线瞬时指标数

据据

16提取能源计量仪表累计数据平台或能源管控中心提取指定能源计量仪表累计数据

17定时上传能源计量仪表累计数采集终端定时上传指定能源计量仪表累计数据

据

18上传/提取能源计量仪表离线累采集终端/平台或能源管控中心上传/提取能源计量仪表离线累计数据

计数据

12

DB11/T1409—2017

BB

附录B

（资料性附录）

传输协议应用

B.1会话状态维持及传输过程

会话状态维持及传输过程如下：

a)平台或能源管控中心和采集终端的一次完整通信过程为一个会话，该会话可能具有多个消息来

回传递，每个消息都具有一个相同的会话编号，该会话编号由此次通信发起方产生，用于标识

会话过程中的请求、响应消息状态维持；

b)采集终端发起的会话，要获得平台或能源管控中心的响应消息，否则就触发重发机制，如果在

重发次数用完后依然没有获得平台或能源管控中心响应，则触发离线处理机制；

c)平台或能源管控中心发起的用于设置目的的通信不需要采集终端的响应消息，而是由平台或能

源管控中心自行发出提取指令获取采集终端响应。

B.2加解密数据传输和压缩处理

加解密数据传输和压缩处理过程如下：

a)数据发送方随机产生对称加密密钥；

b)利用加密密钥对传递的数据加密；

c)数据发送方用数据接收方的公钥加密对称加密密钥；

d)按照传输协议向数据接收方传递加密后的加密密钥和加密后的数据；

e)数据接收方利用自己的私钥解密加密后的加密密钥；

f)数据接收方利用解密后的加密密钥对数据解密；

g)数据接收方对解密后的数据进行格式验证；

h)数据接收方提取数据。

注3：为提高传输效率可以在数据对称加密前对数据进行压缩处理，数据接收方解密数据后进行解压缩处理。

B.3离线处理机制

离线处理机制如下：

a)采集终端向平台或能源管控中心发送的消息都需要平台或能源管控中心响应消息，如果在超时

重发和重发次数用完后依然没有获得响应消息，则断定平台或能源管控中心和采集终端之间故

障，采集终端为离线状态；

b)采集终端标记离线数据；

c)采集终端定时向平台或能源管控中心发送心跳检测消息，判断平台或能源管控中心是否在线；

d)如果接收到平台或能源管控中心发来的指令和数据，则应继续向平台或能源管控中心发送心跳

检测消息，判断平台或能源管控中心是否有回应消息，以避免单向通信故障；

e)采集终端判断双向通信无故障后，重新设立为在线状态，并且按照平台或能源管控中心指令要

求整理离线数据上传，并清除离线标记。

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DB11/T1409—2017

B.4时间处理

时间处理内容如下：

a)宜设计定时上传时间策略，以避免集中数据上传的资源压力；

b)宜设计离线数据上传时间策略，或者由平台或能源管控中心主动获取离线数据，以避免大量离

线数据集中时间上传的资源压力；

c)采集终端定时上传时间和能源计量仪表数据采集时间间隔应符合平台监测应用分析需要。

B.5协议扩展

协议扩展内容如下：

a)本传输协议具有扩展功能，用于对采集终端和指定能源计量仪表的指令功能扩展和数据传输功

能扩展；

b)扩展区使用宜采用JSON数据交换格式，并自行规定符号语义和数据指令内容；

c)JSON数据交换格式参考附录K。

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