CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件

中华人民共和国城镇建设行业标准

犆犑／犜１８８—２００４

户用计量仪表数据传输技术条件

犜犲犮犺狀犻犮犪犾狉犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋狊狅犳狌狋犻犾犻狋狔犿犲狋犲狉狊犱犪狋犪狋狉犪狀狊犿犻狊狊犻狅狀

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２００４０２１２发布２００４０６０１实施

中华人民共和国建设部发布

书

犆犑／犜１８８—２００４

目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅰ

１范围!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

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

３术语!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

４数据传输基本要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

５物理层!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

６数据链路层!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

７数据安全性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

８应用层!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

附录Ａ（规范性附录）集抄系统的构成和要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

附录Ｂ（资料性附录）ＭＢＵＳ接口!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１５

附录Ｃ（资料性附录）ＲＳ４８５标准串行电气接口!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１７

附录Ｄ（资料性附录）无线收发接口!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

附录Ｅ（资料性附录）光电收发接口!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１９

书

犆犑／犜１８８—２００４

前言

本标准为首次制定的行业标准。

本标准制定中参考了我国水表、燃气表、热量表总线制集中抄表技术的研制、生产、使用情况。

本标准参照采用了欧洲标准ＥＮ１４３４．３。

本标准有５个附录。附录Ａ为规范性附录，附录Ｂ、附录Ｃ、附录Ｄ、附录Ｅ为资料性附录。

本标准由建设部标准定额研究所提出。

本标准由建设部城镇建设标准技术归口单位城市建设研究院归口。

本标准起草单位：城市建设研究院、惠州华阳数字电子科技有限公司、杭州利尔达单片机技术有限

公司、广州柏诚智能科技有限公司、丹东思凯电子发展有限责任公司、宁波市自来水总公司水表厂、无锡

水表有限责任公司、南京东远科技有限公司、江西鹰潭市三川有限公司、唐山汇中仪表有限公司、天津给

水设备配套公司、昆明市自来水设备制造安装公司。

本标准主要起草人：吕士健、李国祥、程宇、平红光、谭文胜、白雪鹏、陈伟平、陈国建、王利明、

罗友正、张力新、郭嘉瑞、赵保方。

Ⅰ

犆犑／犜１８８—２００４

户用计量仪表数据传输技术条件

１范围

本标准规定了户用计量仪表（以下简称仪表），包括水表、燃气表、热量表等仪表数据传输的基本原

则、接口形式及物理性能、数据链路、数据标识及数据安全性和数据表达格式的要求。

本标准适用于仪表主站与从站间，一主一从或一主多从数据交换的集中抄表系统。

２规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

ＧＢ／Ｔ７７８．１—１９９６冷水水表第１部分：规范

ＧＢ４７０６．１家用和类似用途电器的安全要求

ＧＢ／Ｔ６９６８—１９９７膜式燃气表

ＧＢ／Ｔ１７６２６．２电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

ＧＢ／Ｔ１７６２６．３电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

ＧＢ／Ｔ１５２７７信息处理６４ｂｉｔ分组密码算法的工作方式

ＧＢ／Ｔ１７９０１．１信息技术安全技术密钥管理

ＣＪ１２８—２０００热量表

ＣＪ／Ｔ１３３—２０００ＩＣ卡冷水水表

ＤＬ／Ｔ６９８低压电力载波抄表系统

３术语

３．１

集中抄表系统犪狌狋狅犿犪狋犻犮犿犲狋犲狉狉犲犪犱犻狀犵狊狔狊狋犲犿

由主站通过传输媒体将多个户用仪表的数据集中抄读的系统，简称集抄系统（ＡＭＲ）。该系统主要

由从站、物理信道、主站等设备组成。

３．２

主站犿犪狊狋犲狉狊狋犪狋犻狅狀

具有选择一个、一组或全体从站，并发动与从站进行一次信息交换的设备。可以是手持单元、计算

机或其他数据终端。

３．３

从站狊犾犪狏犲狊狋犪狋犻狅狀

具有全网唯一识别地址，从主站接受信息并与主站进行信息交换的设备。本标准指户用仪表。

３．４

总线犫狌狊

连接主站，且并联多个从站进行通讯的系统的物理连接方式。

３．５

物理层狆犺狔狊犻犮犪犾犾犪狔犲狉

规定了主站与从站之间的物理接口、接口的物理和电气特性，负责物理媒体上信息的接收和发送。

１

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３．６

数据链路层犱犪狋犪犾犻狀犽犾犪狔犲狉

规定主站与从站之间信息交换帧的组成，信息交换的流量控制和差错控制的网络协议层，他建立在

物理层之上。

３．７

手持单元犺犪狀犱犺犲犾犱犱犲狏犻犮犲

能与数据终端设备或户用仪表进行数据交换的便携式设备。

４数据传输基本要求

４．１一般要求

４．１．１集抄系统应具备在同一传输媒体内识别不同类型的户用仪表和双向通讯的能力。

４．１．２构成集抄系统从站的仪表应具备通讯接口，接口应符合本标准相关条款的要求。

４．１．３构成集抄系统从站的仪表应采用内置电池，电池正常使用时间，热量表应不低于５年、水表与燃

气表不应低于６年。

４．１．４户用仪表应有电池电压状态、阀门状态（仅对具有阀门控制功能的仪表）的输出参数。

４．１．５集抄系统的构成和要求见附录Ａ。

４．２水表要求

４．２．１水表的准确度应符合ＧＢ／Ｔ７７８．１—１９９６第５章的规定。

４．２．２水表的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。

４．２．３水表显示的单位应符合ＧＢ／Ｔ７７８．１—１９９６第４．２．１．２条的规定。

４．３燃气表要求

４．３．１燃气表的准确度应符合ＧＢ／Ｔ６９６８—１９９７第６章的规定。

４．３．２燃气表的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。

４．３．３燃气表显示的单位应符合ＧＢ／Ｔ６９６８—１９９７第５章的规定。

４．４热量表要求

４．４．１热量表的准确度应符合ＣＪ１２８—２０００第５．３．２条的规定。

４．４．２热量表的输出参数应符合ＣＪ１２８—２０００第５．２．１条的规定。

４．４．３热量表显示的单位应符合ＣＪ１２８—２０００第５．２．２条的规定。

５物理层

５．１接口形式

５．１．１仪表的通讯接口应符合表１的规定。

５．１．２应优先采用表１的接口形式。当采用其他接口时应符合相关标准的规定。

表１仪表的通讯接口

方式编号接口形式要求

１ＭｅｔｅｒＢＵＳ物理接口（简写ＭＢＵＳ）见附录Ｂ

２ＲＳ４８５接口见附录Ｃ

３无线收发接口见附录Ｄ

４光电收发接口见附录Ｅ

６数据链路层

６．１本协议采用主从结构的半双工通讯方式。

２

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６．２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。其字节传输序列如图１。Ｄ０是字节的最低位，Ｄ７是字节的最高位。先传低位，后传

高位。

图１字节传输序列

６．３帧格式应符合表２的规定。

表２帧格式

名称代码

帧起始符６８Ｈ

仪表类型Ｔ

Ａ０

Ａ１

Ａ２

地址域Ａ３

Ａ４

Ａ５

Ａ６

控制码Ｃ

数据长度域Ｌ

数据域ＤＡＴＡ

校验码ＣＳ

结束符１６Ｈ

６．３．１仪表类型及其代码应符合表３的规定。

表仪表类型及其代码

３

仪表类型代码（Ｔ）仪表

１０Ｈ冷水水表

１１Ｈ生活热水水表

１０Ｈ～１９Ｈ：水表

１２Ｈ直饮水水表

１３Ｈ中水水表

２０Ｈ热量表（计热量）

２０Ｈ～２９Ｈ：热量表

２１Ｈ热量表（计冷量）

３０Ｈ～３９Ｈ：燃气表３０Ｈ燃气表

４０Ｈ～４９Ｈ：其他仪表４０Ｈ如：电度表

３

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６．３．２地址域（Ａ０～Ａ６）由七个字节组成，每个字节为２位ＢＣＤ码格式。地址长度为１４位十进制数，

低地址在前，高地址在后。其中Ａ５、Ａ６为厂商代码。

当地址为ＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＨ时，为广播地址。广播地址只能应用于点对点的通讯中。

６．３．３控制码（Ｃ）的格式按图２所示。

图２控制码格式

Ｄ７：０———由主站发出的控制帧；

１———由从站发出的应答帧。

Ｄ６：０———通讯正常；

１———通讯异常。

Ｄ５～Ｄ０：００００００：保留；

０００００１：读数据；

０００１００：写数据；

００１００１：读密钥版本号；

００００１１：读地址（表号）；

０１０１０１：写地址（表号）；

０１０１１０：写机电同步数（置表底数）；

１×××××：厂商自定义。

６．３．４数据长度（Ｌ）为数据域的字节数，用十六进制表示。读数据时Ｌ小于或等于６４Ｈ，写数据时Ｌ

小于或等于３２Ｈ，Ｌ等于零表示无数据域。

６．３．５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。

６．３．６校验码（ＣＳ）为一个字节，从帧起始符开始到校验码之前的所有各字节进行二进制算术累加，不

计超过ＦＦＨ的溢出值。

６．４传输要求

６．４．１前导字节：在发送帧信息之前，应先发送２～４个字节ＦＥＨ。

传输次序：所有多字节数据域均先传送低位字节，后传送高位字节。

６．４．２

６．４．３传输响应：每次通讯先由主站发出命令帧，被选择的从站根据命令帧的要求做出响应。传输响

应的时序见图３和图４。

二进制位传送时间：Ｔｂｉｔ＝１／波特率（ｓ）；

字节传送时间：Ｔｂｙｔｅ＝１１Ｔｂｉｔ；

延迟时间：Ｔｄ＝１Ｔｂｙｔｅ；

帧传输时间：Ｔｆｒａｍｅ＝帧字节数×Ｔｂｙｔｅ；

最长响应时间：Ｔｒ＝５００ｍｓ＋３０×Ｔｂｙｔｅ；

线路空闲时间：Ｔｌｉ＝３０ｍｓ；

实际帧传输时间：Ｔｆｂａ＝实际帧字节长度×Ｔｂｙｔｅ；

字节间的停顿时间：Ｔｂ≤１Ｔｂｙｔｅ；

重复通讯次数：Ｉ≤３。

６．４．４差错控制：接收方检测到校验和、偶校验位或格式出错，均应放弃该信息帧，不予响应。

４

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６．４．５传输速率：标准速率为３００ｂｐｓ，６００ｂｐｓ，１２００ｂｐｓ，２４００ｂｐｓ，４８００ｂｐｓ，９６００ｂｐｓ。

在同一个主站内，必须从标准速率中只选用一种确定的通讯速率。

图３主站请求成功图

图４主站请求失败图

７数据安全性

７．１当系统需要加密和解密时，应符合本章的规定。

７．２数据加密

７．２．１对数据域（ＤＡＴＡ），除了另有说明外，在发送前，必须按照ＧＢ／Ｔ１５２７７的要求，采用电子密本

（ＥＣＢ）方式，进行加密运算后再发送，加密算法采用秘密密钥的６４ｂｉｔ分组的标准密码算法。

７．２．２加密运算时，数据域内的数据分成８个字节为单位的数据块，最后的数据块可能为１～８个字

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犆犑／犜１８８—２００４

节。当最后的数据块长度是８个字节时，则在其后加上“８０Ｈ００Ｈ００Ｈ００Ｈ００Ｈ００Ｈ００Ｈ

００Ｈ”；当最后的数据块长度不足８个字节，则在其后加上“８０Ｈ”，如仍没有达到８个字节长度，则在其

后加入“００Ｈ”，直到长度达到８个字节。

７．２．３对数据域内的每一个数据块按照设定密钥（密钥长度为８个字节）分别进行加密，所有加密后的

数据块按照原有顺序连接在一起。

７．３数据解密

对数据域（ＤＡＴＡ），除了另有说明外，在接收后，按７．１相对应的方法进行解密运算。

７．４密钥管理及处理

７．４．１密钥管理应符合ＧＢ／Ｔ１７９０１．１的要求。

７．４．２系统应采用统一密钥，对每一个从站的密钥，以仪表类型（Ｔ）、地址域（Ａ０～Ａ６）的顺序与系统

密钥从低位到高位（其中仪表类型（Ｔ）对应密钥最低位，地址Ａ０对应密钥次低位）进行异或运算产生仪

表密钥。

８应用层

８．１读操作时，主站发送的序号ＳＥＲ，在每次通讯前，按模２５６加１运算后产生。

８．１．１主站请求帧的功能为请求读操作。

控制码：ＣＴＲ＿０；

数据长度：；

Ｌ＝０３Ｈ

数据标识：ＤＩ０，ＤＩ１；

序列号：ＳＥＲ；

帧格式：