GB/T 18657.4-2002 远动设备及系统 第5部分：传输规约 第4篇：应用信息元素的定义和编码

ics33.200

F21膏日

中华人民共和国国家标准

cB/T18657.4-2002

idtIEC60870-5-4:1993

远动设备及系统

第5部分:传输规约

第4篇:应用信息元素的定义和编码

Telecontrolequipmentandsystems一

Part5:Transmissionprotocols一

Section4:Definitionandcodingofapplicationinformationelements

2002一02一22发布2002一08一01实施

中华人民共和匡

国家质量监督检验检疫总肩

GB/'r18657.4-2002

目次

前言···············。··································································································……I

IEC前言·······························································。············································……II

引言········。···································。········································································……1

I范围和对象·····························································。············。···························……1

2引用标准··············································································。··························……1

3定义···············································································································……2

4信息元素的陈述规则···························。·················································。·········.·……2

5标准信息元素···················。。··············································································……4

5.1类型1:无符号整数(UL)(正整数).··························。············································……4

5.2类型2:整数(I)(正整数或负整数)·····。··········································。····················……5

5.3类型3:无符号定点数(UF)(正定点数)··························。·······。····························……6

5.4类型4:定点数(F)(正或负定点数)·····································································……6

5.5类型5:实数(R)(浮点数)································································..·.·.·..···.……7

5.6类型6:比特串(BS)(独立比特组合).······。·····························································……7

5.7类型7:八位位组串(OS)(八位位组组合)····························································……7

6信息元素集·················································。····················································……8

6.1类型1:无符号整数(UI)(整个正整数)g

6.2类型2:整数(I)(全部正或负的整数)······················································……9

6.3类型3:无符号定点数(UF)正定点数)·······························································……11

6.4类型4:定点数(F)(全部正的或者负的定点数)11

6.5类型5:实数(R)(浮点数).···································。············································……12

6.6类型6:比特串((BS)(独立比特组合)················……，.’’·········································……12

6.7类型7:八位位组串(OS)(八位位组组合)·························。··································……14

6.8综合信息元素(CP)(数据域的序列)··································································……14

附录A(提示的附录)信息元素集索引·······。·····················································。·······……21

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GB/T18657.4-2002

前言

本标准等同采用IEC60870-5-4:1993《远动设备及系统第5部分:传输规约第4篇:应用信息

元素的定义和编码》。

90年代以来，国际电工委员会57技术委员会为适应电力系统(包括EMS,SCADA和配电自动化

系统及其他公用事业)的需要，制定了一系列传输规约。这些规约共分5篇，我国等同采用它们，将其制

定为GB/T18657系列标准，即:

GB/T18657.1-2002远动设备及系统第5部分:传输规约第1篇:传输帧格式

GdtIEC60870-5-1:1990)

GB/T18657.2-2002远动设备及系统第5部分:传输规约第2篇:链路传输规则

GdtIEC60870-5-2:1992)

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

(idtIEC60870-5-3:1992)

GB/T18657.4-2002远动设备及系统第5部分:传输规约第4篇:应用信息元素定义和编

码(idtIEC60870-5-4:1993)

GB/T18657.5-2002远动设备及系统第5部分:传输规约第5篇:基本应用功能

(idtIEC60870-5-5:1995)

本标准是其中的第4篇。

IEC60870-5系列标准还包含一些配套标准。近年来，我国已采用制定或正在制定其中以下配套

标准:

Dl-/T634-1997基本远动任务配套标准(neqIEC60870-5-101:1995)

DL/T719-2000电力系统电能累计量传输配套标准(idtIEC60870-5-102:1996)

DL/T667-1999继电保护设备信息接口配套标准(idtIEC60870-5-103:1997)

IEC60870-5-104:200。远动设备及系统第5部分:传输规约第104篇:采用标准传输协议子

集的IEC60870-5-101网络访问

基本标准是制定和理解配套标准的依据，配套标准都要引用基本标准，等同采用基本标准有利于更

好地贯彻标准，实现远动设备的互操作性。

IEC60870-5系列标准涵盖了各种网络配置(点对点、多个点对点、多点共线、多点环型、多点星

形)，各种传输模式(平衡式、非平衡式)，网络的主从传输模式和网络的平衡传输模式，电力系统需要的

应用功能和应用信息，是一个完整的集，和IEC61334、配套标准DL/T634,DL/T719,DL/T667,

IEC60870-5-104一起，可以适应电力自动化系统中各种网络配置和各种传输模式的需要。

本标准的编写格式、文字和IEC60870-5-4相同。只是IEC60870-5-4中很多图没有编号，容易引起

误解。按GB/T1.1要求，我们将所有的图编号。

本标准的附录A是提示的附录。

本标准由全国电力系统控制及其通信标准化技术委员会提出和归口。

本标准起草单位:国家电力调度通信中心、中国电力科学研究院、国家电力公司电力自动化研究院、

国家电力公司南京电力自动化设备总厂。

本标准主要起草人:谭文恕、张秀莲、张长银、胡达龙、刘佩娟、林庆农、郭进。

本标准于2002年首次公布。

本标准由全国电力系统控制及其通信标准化技术委员会负责解释。

Gs/T18657.4-2002

IEC前言

1)国际电工委员会IEC是一个由各国家电工委员会((IEC国家委员会)组成的国际性标准化组织。

IEC的目标是在与电气电子领域标准化有关问题上促进国际间合作。为了这个目标及其他工作，IEC发

布国际标准。标准编制工作委托技术委员会进行。任何对标准选题关注的国家委员会，以及与IEC有联

系的国际的、政府的和非政府的组织都可以参加编制工作。IEC与国际标准化组织ISO间，按两组织协

议规定的条件，实现着紧密合作。

2)IEC有关技术问题的正式决议或协议尽可能接近地表达了对涉及问题的国际间协商一致的意

见，因为每个技术委员会都有关注的国家委员会代表参加。

3)这些决议或协议以国际标准、技术报告或指导文件的形式出版，作为建议供国际使用，并在此意

义上为各国家委员会接受。

4)为促进国际间的统一，各IEC国家委员会同意在最大可能范围内直接采用IEC国际标准作为他

们的国家或地区标准。IEC标准与相应国家或地区标准间任何不一致处，应在后者文字中明确指出。

国际标准IEC60870-5-4由IEC57技术委员会(电力系统控制及通信委员会)编制。

本标准以下列文件为基础:

国际标准草案投票报告

57(C0)6257(CO)67

本标准投票通过的情况可见上表中的投票报告。

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中华人民共和国国家标准

远动设备及系统

第5部分:传输规约

GB/T18657.4-2002

第4篇:应用信息元素的定义和编码idtIEC60870-5-4:1993

Telecontrolequipmentandsystems-

Part5:Transmissionprotocols-

Section4:Definitionandcodingofapplicationinformationelements

引言

本标准定义了远动系统中用于应用数据的陈述规则。

范围和对象

本标准适用于以比特串行数据传输的远动设备和系统，用以对地理上广泛分布过程进行监视和

控制。

本标准给出了定义信息元素的规则，提出了一组信息元素，特别是提出了远动系统中一些常用的数

字和模拟过程的变量。

第4章提出了定义具体信息元素应用的语法规则，包括语义陈述的方法。这些方法是对定义的信息

域功能解释的说明。

第5章将陈述的方法用于在第4章定义的基本数据类型并介绍数据的特定子类型。

第6章提出了远动系统中常用的一组信息元素。这些元素和建议中指出的应用仅是建议性的。信

息元素定义的陈述应在应用协议集中确定。

单个信息元素、序列的或组合的信息元素可以组成一个信息体，该信息体由GB/T18657.3中描述

的信息体地址和信息体结构规范标识。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T14429-1993远动设备及系统第1部分:总则第3篇:术语

(idtIEC60870-1-3:1990)

GB/T16682.1-1996信息技术国际标准化轮廓的框架和分类方法第1部分:框架

(idtISO/IEC10000-1:1992)

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

IEC60050(371):1984国际电工词汇(IEV)第371章:远动

IEC60870-1-1:1988远动设备及系统第1部分:总则第1篇:一般原理

ITU-T建议V.3:19725号国际字母

IEEE标准754,1985

中华人民共和国国家质f监督检验检疫总局2002-02-22批准2002-08-01实施

GB/T18657.4-2002

3定义

本标准采用下列定义。

11数据类型datatype

定义的表示数据的方法。

例如:数据类型整数为全部正整数和负整数;数据类型八位位组串为一个八位位组的组合等。

3.2数据宽度datasize

用比特表示的具体的数据类型的域长度。

13信息元素informationelement

一个被定义的变量，是不可分割的。

例如:测量值或双点信息。

3.4功能标准集profile

为完成一个特定功能所必需的一个或者多个基本标准的集合，以及这些基本标准选用的类、子集、

选用项和参数的标识(见GB/T16682.1),

信息元素的陈述规则

信息元素按下述语法和语义陈述方法定义(见图1)0

数据类型}数据宽度}比特位置值和偏码功能

信息元素的名称:=1类型(表UEP.P,+i-1I}(。二刀n码咖胡}:=Function

图I信息元素语法和语义陈述方法

以赋值符号“:=”将信息域的陈述和信息元素的名称联系起来，并将域陈述和功能联系起来。

4.1数据类型

表I数据类型

类型序号数据类型符号意义

无符号整数(UNSIGNEDINTEGER)全部正整数

整数(INTEGER)全部正整数和负整数

无符号定点数(UNSIGNEDFIXEDPOINT)正定点数

定点数(FIXEDPOINT)正或负定点数

实数(REAI)正或负浮点数

比特串(BITSTRING)独立的比特的组合，’

八位位组串(OCPETSFRING)OSBS八位位组的组合

1)布尔数据类型是数据宽度为1的比特串

4.2数据宽度

数据宽度e是一个基数，直接标注在数据类型符号的后面，表示以比特为单位的数据域的长度。

4.3比特位置

数据宽度为!的规定的域的比特位置用方括号助1.P.,]表示这里Pi和P表示域的第I个和最后

1个比特的位置。比特的顺序如表2所示

例如，宽度为6的比特串在域中占据的位置在表2中用黑线框住，它表示为BS6F7...12}0数据宽度

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GB/T18657.4-2002

为i的数据域其第1个比特的位置为P}，最后比特的位置为P}=P,+i-1。如域宽度为1，则其位置为单

个表示符户〔]

表2比特位置

j\位位组比特

187654321

2161514131211109

J8j8j-18j-28j-38j-48j-58j-68j一7

4.4值和编码

如可行，数据域的值选择的范围和编码在尖括号里表示:(v,...vcode)。一般它以值的允许范围和标

识编码的术语表示。标识编码的术语为二进制码(BIN)、二一十进制码(BCD)、格雷码(Gray-code),。取

k码(k-of一二code),ASCII码等。缺省码是二进制码，即如未用术语表示编码，数据域中的值就以二进制

码表示。

如数据类型为数(整数、定点数或实数)，则编码明确地由数值范围和所用的编码定义:

(value,(lowerlimit)...value(upperlimit)code)

例如，累计一个星期的天数的计数用数据宽度U331()的无符号二进制整数随之以编码和数值范围

表示:(I...7BIN)，或简化为:(10.7),

单独的值可用(valuecode>表示(例如(3BIN),或0)表示星期三)。

在数据类型八位位组串的情况下，定义的8比特字符码，例如8比特ASCII字符集，由码陈述(8比

特ASCII字符)选择。这种情况下数值集由ITU-T建议V.3的5号国际字母定义，因此满足码陈述的

要求。

45功能符号和功能的赋值

规定的数据域的功能意义以赋值符号“:=”陈述。

datatypei[p,...p,](code):=function

缩写符应采用全文本描述和等值符号“=”说明。

function=FCT

例如error=ER:=BS1仁8〕是指一个缩写符((ER)的差错比特位于数据宽度为1的比特串中数据域

的比特位置8上

4.6数据域序列的标识符

如一个信息元素由不同的数据域组成，则可以陈述为综合(COMPOUND)或序列((SEQUENCE)数

据域(图2),

域序列特号意义

综合(COMPOUND)CP按位顺序排列的数据域序列

序列(SEQUENCE)SO数据城的序列中它的每一个数据域都是从第1位开始

注:序列用于具有重复的信息元素的数据域。

图2数据域序列的标识符

综合(COMPOUND)数据域列表陈述，各数据域用逗点分开并在大括号内列成一行。接着下一行列

出各个数据域的数据类型，宽度，比特的排列以及功能意义。第1个数据域从比特位置1开始，其他数据

域采用顺序的比特排列:

Gs/T18657.4-2002

Informationelement:=CPi{datafield,datafield2)

datafield1:=datatype1sizei,[1一;1口:=functionl

datafield2:=datatype2sizei,仁;。+l...i、十;z]:=func-

tion2

等等

序列数据域的陈述和综合数据域类似，然而每个数据域均从比特位置1开始:

Informationelement:一SQ1{datafieldl,datafield20"}

datafield1:=datatype1sizei,[1...i口:=functionl

datafield2:=datatype2sizeiz[l...iz]:=functionl

等等

4.7可变的域宽度

按一般方法定义的可变宽度1(:二整数>0)的信息元素通过比特的位置和宽度;的功能的编码规

范陈述:

datatypei[l...i]<value(=f(i))code>，见第5章中标准信息元素的定义。

4.8重复的数据域

如数据域由宽度i重复，次的子域组成，则可用两种方法陈述:

a)子域重复。次的陈述:

Informationelementofsizeni:二，datatypei[1...i]<valuesandcodeofsubfield，>

b)全部域ni的陈述

Informationelementofsizeni:二datatypeni[l...ni]<valuesandcodeoffieldni>

5.1.2中给出了二一十进制整数的这两种陈述方法。

如数值n在数据类型陈述之前，则比特位置的陈述由1开始，再陈述与重复子域相关的值和码，见

6.6中“8比特状态+瞬变检出”的域元素定义的例子。

49数据域的逻辑组合

一些应用的功能由域之间的逻辑组合形成典型的例子为实数数据类型(见6.5)，在数据域的“小

数”和“指数”值之间按逻辑“与”的关系形成它的数值，或某些控制域中一个域的功能决定于另一个域的

数值。在这些应用中，所包含的数据域的特定值或值的范围以“与”或“或”的组合表示导出的功能:

datatype1<valuerange1>and(or:or)datatype2<valuerange2>:=function

4.10数据域的组装和传输顺序

数据元素的表示方法常和数据内容的功能应用要求有关这些数值按我们习惯的读写方式表示，即

从左到右按它们的底的降幂顺序排列。

信息元素的宽度不是8比特的倍数时，允许将信息域元素序列压缩组装，以形成信息域的八位位组

结构。

信息域元素多于一个八位位组时，按传输模式1最先传输顶部的八位位组，或按传输模式2最后传

输顶部的八位位组。在采用的协议集中应规定选择的模式。

5标准信息元素

5.1类型1:无符号整数(U工)(正整数)

5.1.1类型1.1:无符号二进制数=UIi

类型1.1见图30

UIi:=UI班卜44门GO"二+2‘一1>

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GB/T18657.4-2002

-1

ZJ一12才一222212。

1sB

一1

范围月a...+z

图3无符号二进制数

5.1.2类型1.2:无符号二一十进制整数=.U14BCD

类型1.2见图4,n=十进制位数。

nUI4BCD:=nUI4[1...4]<0...9BCD>

:=UI4n[1"""4n]<0"""10”一1BCD>

个位:一UI4[1"""4]<0...9BCD>

十位:=UI4仁5...8口<0...9BCD>

百位:=UI4[9"二1幻<0"一9BCD>

10"-’位:=Ui4}4n一3"""4司<0"二9BCD>

8765432

十位个位

8421

8421

百位

8421

10,，一，位

8421

范围，0.二拍"-工

图4无符号二一十进制整数

5.2类型2:整数((I>正整数或负整数)

5.2.1类m'2.1:带符号二进制整数=Ii

类型2.1见图5。负数为2的补码。

ii:=CPi{UIi-1[1"""i一1]<0...2一‘一‘1>,Sign}:=Ii[1"""i]<一2一’...+2一‘一‘1>

Sign=S:=BS1[i]S<0>:二正，S<1>:=负

S<1>和UIi一1<0>:=一2一‘

S<1>和UIi一1<1.二2'-’一1>:二一2'-'+1"·一1

S<0>和Uli一1<0...2'’一1>:=0"二2'-一‘1

‘一taz

S12卜‘一一z'z'““

范围:一z'一，一+ZJ一，一1

图5带符号二进制整数

5.2.2类型2.2带符号二一十进制整数=I4n+1BCD

为十