DB11/T 2243.5-2024 综合能源多表合一远传抄表监测系统 第5部分：物联网智能表通信协议

ICS35.100

CCSL79

DB11

北京市地方标准

DB11/T2243.5—2024

综合能源多表合一远传抄表监测系统

第5部分：物联网智能表通信协议

Remotemeteringandmonitoringsystemforintegratedenergy—

Part5:IoTsmartmetercommunicationprotocol

2024-06-28发布2024-10-01实施

北京市市场监督管理局发布

DB11/T2243.5—2024

目次

前言..................................................................................II

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

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

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

4缩略语..............................................................................1

5结构和类型..........................................................................2

6数据传输基本要求....................................................................2

7物理层..............................................................................3

8数据链路层..........................................................................3

9数据安全............................................................................7

10应用层命令帧.......................................................................8

附录A（规范性）物联网智能表抄表系统的构成和要求....................................11

附录B（规范性）仪表类型和数据读写格式..............................................12

I

DB11/T2243.5—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件是DB11/T2243《综合能源多表合一远传抄表监测系统》的第5部分，DB11/T2243分为以下

六个部分：

——第1部分：通用要求；

——第2部分：应用平台数据交换格式；

——第3部分：采集终端功能与性能要求；

——第4部分：远程应用层通信协议；

——第5部分：物联网智能表通信协议；

——第6部分：应用技术规程。

本文件由北京市城市管理委员会提出并归口。

本文件由北京市城市管理委员会组织实施。

本文件起草单位：北京正能远传节能技术研究院有限公司、京源中科科技股份有限公司、中国工

程建设标准协会厨卫专业委员会、北京建筑大学、国网北京市电力公司、北京市自来水集团有限责任

公司、北京市燃气集团有限责任公司、北京市热力集团有限责任公司、北京市标准化研究院、北京市

智慧水务发展研究院、中国电力科学研究院有限公司、四川广安爱众股份有限公司、广联达科技股份

有限公司、成都千嘉科技股份有限公司、宁波东海集团有限公司、青岛鼎信通讯科技有限公司、威海

弗瑞斯流体控制技术有限公司、成都长城开发科技股份有限公司、深圳友讯达科技股份有限公司、华

立科技股份有限公司、重庆前卫表业有限公司、北京宏伟超达科技股份有限公司、航宇星物联科技

（辽宁）有限公司、神州智库大数据科技有限公司、广州市兆基仪表仪器制造有限公司、唐山市热力

集团有限公司、广东通莞科技股份有限公司、广东莱竣电子科技有限公司、北京宏远利鑫科技贸易有

限公司、广东景呈电力设备有限公司、上海纳宇电气有限公司、中外建设信息有限责任公司、北京首

龙科技有限公司、北京智芯微电子科技有限公司、北京市公用事业科学研究所有限公司、北京鸿成鑫

鼎智能科技有限责任公司、成都秦川物联网科技股份有限公司、青岛东软载波科技股份有限公司、青

岛积成电子股份有限公司、益都智能技术（北京）股份有限公司、浙江万胜智能科技股份有限公司、

深圳市物联光通创新科技发展有限公司、深圳市航天泰瑞捷电子有限公司、超达阀门集团股份有限公

司、青岛海威茨仪表有限公司、湖南常德牌水表制造有限公司、威胜集团有限公司。

本文件主要起草人：林润泉、王学伟、孙发君、陈从填、魏东、徐晋、郑德家、葛鹏、郑越、袁

品海、张善亮、陈维广、梁永增、陆曼、李昶锋、林溪、赵国广、卢子忱、郭晓柳、张涛、朱尔茂、

刘宣、唐悦、窦健、蔡青有、刘德林、李金标、洪敬忠、郭嘉麟、白帆、孙思维、柴家凤、游楚峰、

李冲、左明洪、陈秀洁、裴明哲、于昕岩、关红君、程波、李翊、赫北丛、黄望来、於彬、王晓辉、

洪志强、石伟胜、杨泽清、张鑫、邱晓来、刘亚东、李家成、王洪勉、樊静静、黄程章、黄生专、张

然、张冠飞、胡鲲、孟坤、郭昭、鞠树森、惠亮、张宪力、杨志元、赵博、周巧霖、樊子风、王春

国、杜家斌、李怀卿、徐虎。

II

DB11/T2243.5—2024

综合能源多表合一远传抄表监测系统

第5部分：物联网智能表通信协议

1范围

本文件规定了物联网智能表的结构和类型，及主站和物联网智能表之间的数据传输基本要求、物理

层、数据链路层、数据安全、应用层命令帧。

本文件适用于水、气、热能源计量管理系统中点对点的通信方式，适用于主站对物联网智能表执行

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

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T778.1—2018饮用冷水水表和热水水表第1部分：计量要求和技术要求

GB/T6968—2019膜式燃气表

GB/T18657.3—2002远动设备及系统第5部分：传输规约第3篇：应用数据的一般结构

GB/T19897.1—2005自动抄表系统低层通信协议第1部分：直接本地数据交换

GB/T26831.2社区能源计量抄收系统规范第2部分：物理层与链路层

GB/T32224—2020热量表

DB11/T2243.1综合能源多表合一远传抄表监测系统第1部分：通用要求

3术语和定义

DB11/T2243.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

IoT云平台IoTcloudplatform

具有对接入IoT网络的物理量感知数据进行综合管理的平台。包括连接管理平台（CMP）、设备管理

平台（DMP）、应用使能平台（AEP）。

整体式integraltype

构成物联网智能表的所有部件组装在同一壳体内。

分体式splittype

构成物联网智能表的所有部件不组装在同一壳体内。

4缩略语

1

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下列缩略语适用于本文件。

ACD：请求访问位（AskCallDemand）

AEP：应用使能平台（ApplicationEnablingPlatform）

BCD：二−十进制编码（BinaryCodedDecimal）

BIN：二进制编码（BinaryCode）

C：控制域（Control）

CMP：连接管理平台（ConnectionManagementPlatform）

CoAP：受约束的应用程序协议（TheConstrainedApplicationProtocol）

CS：校验和（Checksum）

CSQ：查询信号质量（CheckSignalQuality）

DIR：传输方向位（Direction）

DMP：设备管理平台（DeviceManagementPlatform）

FCB：帧计数位（FrameCountBit）

FCV：帧计数有效位（FrameCountValid-bit）

HTTP：超文本传输协议（HypertextTransferProtocol

ICCID：集成电路卡识别码（IntegrateCircuitCardIdentity）

IEMI：国际移动设备识别码（InternationalMobileEquipmentIdentity）

IMSI：国际移动用户识别码（InternationalMobileSubscriberIdentity）

L：长度（Length）

LwM2M：轻型M2M（LightweightM2M）

MQTT：消息队列遥测传输（MessageQueuingTelemetryTransport）

PRM：启动标志位（PrimaryRequestMessage）

RSRP：参考信号接收功率（ReferenceSignalReceivingPower）

TCP：传输控制协议（TransmissionControlProtocol）

UDP：用户数据报协议（UserDatagramProtocol）

5结构和类型

结构

物联网智能表的结构为整体式或分体式。

类型

5.2.1指示装置类型应采用数字指示装置或模拟和数字组合式指示装置。

5.2.2机电转换类型应采用以下方式：

a)实时式机电转换方式，如：霍尔传感器、无磁电感传感器；

b)直读式机电转换方式，如：光电传感器、厚膜传感器、微型摄像直读模块。

5.2.3物联网智能表与主站数据交互类型应符合7.1的规定。

6数据传输基本要求

一般要求

6.1.1基于物联网通信的综合能源多表合一远传抄表监测系统应具备在同一物联网内识别不同类型户

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用仪表和双向通信的能力。

6.1.2物联网智能表应具备通信接口，接口应符合本文件相关条款的要求。

6.1.3物联网智能表应采用内置电池供电，在每24小时上传一次数据的条件下，锂电池正常使用时间

不应低于6年；带有阀门控制功能的物联网智能表宜同时具有外接电源供电模块。

6.1.4物联网智能表应具有电池电压状态和阀门状态（适用于具有阀门控制功能的仪表）的监测与状

态输出功能。

6.1.5综合能源多表合一远传抄表监测系统的构成和要求应符合附录A的规定。

6.1.6物联网智能表的通信数据和显示数据的计量单位应一致。

水表要求

6.2.1物联网智能水表的远传输出参数应至少包括实时时间、结算日期累积量和当前日期累积量。

6.2.2物联网智能水表的通信数据单位应符合GB/T778.1—2018第6.7条的规定。

燃气表要求

6.3.1物联网智能燃气表的远传输出参数应包括实时时间、结算日期累积量、当前日期累积量。

6.3.2物联网智能燃气表的通信数据单位应符合GB/T6968—2019中3.2的规定。

热量表要求

6.4.1物联网智能热量表的远传输出参数应符合GB/T32224—2020中6.1.1的规定。

6.4.2物联网智能热量表的通信数据单位应符合GB/T32224—2020中6.1.2的规定。

7物理层

接口标准规范

根据TLV协议编制，物联网智能表传输应采用LwM2M/MQTT/HTTP/TCP/UDP/CoAP，与运营商IoT平台进

行数据通信使用CoAP/LwM2M协议；与主站直接数据通信使用UDP/TCP协议。

光学接口

7.2.1光学接口应采用接触式光学接口或开放式光学接口。

7.2.2接触式光学接口应符合GB/T19897.1—2005中4.3的规定。

7.2.3开放式光学接口应符合GB/T19897.1—2005中附录F的规定。

8数据链路层

参考模型

基于GB/T18657.3—2002规定的三层参考模型“增强性能体系结构”。

字节格式

字节格式为每字节含8位二进制码，传输时加上一个起始位（0）、一个偶校验位（E）和一个停止

位（1），共11位。D0是字节的最低位，D7是字节的最高位。先传低位，后传高位，低字节在前，高字

节在后。其字节传输序列如下图1。

3

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图1字节传输序列

帧格式整体框架定义

8.3.1帧格式

帧格式应符合表1的规定。

表1帧格式

帧格式说明长度

（68H）起始字符（第1个）1字节

长度L长度2字节

固定长度的报文头

长度L长度（重复）2字节

（68H）起始字符（第2个）1字节

控制域C控制域1字节

地址域A地址域8字节

数据域DATA用户数据区长度变化

校验和CS帧校验和1字节

（16H）结束字符1字节

8.3.2传输规则

帧传输规则如下：

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e）检出了差错，两帧之间的线路空闲间隔最少需33位；

d)帧校验和（CS）是用户数据区的八位位组的算术和，不考虑进位；

e)接收方校验：

1)对于每个字符：检测起始位和停止位，校验偶校验位。

2)对于每帧：

〈检验帧的固定报文头中的开头和结束所规定的字符以及协议.标识位；

〈识别2个长度L；

〈每帧接收的字符数为用户数据长度L1+8；

〈帧校验和；

〈结束字符；

〈校验出一个差错时，校验重新按c）的线路空闲间隔进行。

f)若这些校验有一个失败，舍弃此帧；若无差错，则此帧数据有效。

8.3.3长度（L）

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长度L包括协议标识和用户数据长度，由2字节组成，长度定义见表2。

表2长度定义

D7D6D5D4D3D2D1D0

D15D14D13D12D11D10D9D8

协议标识由表2中D0～D1两位编码表示，定义如下：

a)D0=0、D1=0：为禁用；

b)D0=1、D1=0：为本协议使用；

c)D0=0、D1=1：已用；

d)D0=1、D1=1：保留。

用户数据区长度L1：由D2～D15组成，采用BIN编码，是控制域、地址域、数据域（应用层）的字节

总数。长度L1规定如下：

a)采用专用无线数传信道，长度L1不大于255；

b)采用网络传输，长度L1不大于16383。

8.3.4控制域（C）

控制域C表示报文传输方向和所提供的传输服务类型的信息，控制字定义见图2。

D7D6D5D4D3～D0

下行方向传输方向位启动标志位帧计数位FCB帧计数有效位FCV

功能码

DIRPRM要求访问位ACD保留

上行方向

图2控制字定义

传输方向位（DIR）

DIR=0：表示此帧报文是由主站发出的下行报文；

DIR=1：表示此帧报文是由终端发出的上行报文。

启动标志位（PRM）

PRM=1：表示此帧报文来自启动站；

PRM=0：表示此帧报文来自从动站。

帧计数位（FCB）

帧计数位的使用规则：

a)当帧计数有效位FCV=1时，FCB表示每个站连续的发送/确认或者请求/响应服务的变化位。FCB

位用来防止信息传输的丢失和重复；

b)启动站向同一从动站传输新的发送/确认或请求/响应传输服务时，将FCB取相反值。启动站保

存每一个从动站FCB值，若超时未收到从动站的报文，或接收出现差错，则启动站不改变FCB

的状态，重复原来的发送/确认或者请求/响应服务；

c)复位命令中的FCB=0，从动站接收复位命令后将FCB置“0”。

请求访问位（ACD）

ACD用于上行响应报文。ACD=1表示终端有重要事件等待访问；ACD=0表示终端无事件数据等待访问。

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ACD置“1”和置“0”规则：

a)自上次收到报文后发生新的重要事件，ACD位置“1”；

b)收到主站请求事件报文并执行后，ACD位置“0”。

帧计数有效位（FCV）

FCV=1：表示FCB位有效；

FCV=0：表示FCB位无效。

功能码（D3～D0）

当启动标志位PRM=1时发送请求帧，当启动标志位PRM=0时确认响应帧，功能码定义见表3。

表3功能码定义

功能码帧类型服务功能

0—备用

1请求∕响应复位命令

2请求∕响应请求密文传输

3请求∕响应请求明文传输

4请求∕响应用户数据

5主动上报异常报警

6—备用

7请求∕响应基础数据

8请求∕响应链路测试

9请求∕响应请求1类数据

10请求∕响应请求2类数据

11请求∕响应请求3类数据

12请求∕响应配置参数（如：周期或时间段等）

13请求∕响应主站下发控制命令、升级命令（如：控阀动作）

14周期上传多组数据标识组合数据

15—备用

注1：1类数据指实时数据；2类数据指历史数据；3类数据指告警数据。

注2：主站下发控制命令、升级命令、配置参数需加密。

8.3.5地址域（A）

地址域（A0～A7）由8个字节组成，每个字节为2位BIN码格式。地址长度为16位十进制数，低地址

在前，高地址在后，A7为高字节A0为低字节。

地址域由仪表类型、厂商代码、终端地址组成，地址域格式见表4。

表4地址域定义

地址域数据格式字节数代码要求

仪表类型A7BIN1应符合表B.1

厂商代码A5A6BIN2

终端表地址A0～A4BIN5

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其中A5、A6为厂商代码，厂商代码采用2字节无符号二进制编码。厂商代码应由GB/T19897.1制造

商ID（3个大写字母）的ASCⅡ码计算出来，制造商ID生成规则见图3。

制造商ID=[ASCⅡ（第一个字母）-64]·32·32

+[ASCⅡ（第二个字母）-64]·32

+[ASCⅡ（第三个字母）-64]

图3厂商代码生产规则

8.3.6数据域（DATA）

包括数据标识、序列号和数据，其结构随控制码的功能改变，数据域定义见表5。

表5数据域定义

数据域数据格式字节数数据标识要求

数据标识(DI)BIN2应符合表B.4、表B.5

序列号(SER)BIN1

数据BINn应符合表B.3

注：主站发送的序列号SER，在每次通信前加1（模为256）；从站应答序列号应与主站发送序列号相同。

8.3.7校验码（CS）

帧校验和是用户数据区所有字节的二进制算术累加，不考虑溢出位。用户数据区包括控制域、地址

域、数据域三部分。

9数据安全

安全要求

系统身份认证数据加密传输，应采用符合《中华人民共和国密码法》要求的商用密码算法，应至少

支持SM4密码算法，用于身份认证与数据加密传输。

密码算法

9.2.1数据加解密宜采用SM4分组密码算法，分组长度16个字节。

9.2.2分组密码算法的工作模式为密码分组链接(CipherBlockChaining，CBC）模式。

9.2.3CBC模式16字节初始化向量见表6，包括8字节地址域和8字节重复的序列号。

表6初始化向量格式

A0A1A2A3A4A5A6A7SERSERSERSERSERSERSERSER

密钥管理

16字节的密钥由厂商及客户定义管理，应确保密钥管理安全可靠。

数据填充

9.4.1待加密的明文数据区为数据域中除去数据标识DI和序列号SER的数据部分。数据加密前，应先

7

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进行数据填充。

9.4.2在待加密的明文数据区前填充6字节的当前时间戳。时间戳是YYMMDDhhmmss的BCD码，YY是

年的最后两位，填充时间戳格式见表7。

表7填充时间戳格式

ssmmhhDD