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1、 电动汽车充电设备通讯规约（报审稿）2010年 月 日发布 2010年 月 日实施通讯规约I（报审稿）I1系统通信规约11.1概述11.2术语21.2.1电动汽车充电管理系统 management system21.2.2主站 master station21.2.3前置机 front end processor21.2.4账务管理终端 field agent21.2.5集中通讯转发器31.2.6终端级联31.2.7应用层 application layer31.2.8通讯接口层 communication-interface layer31.2.9应用层协议（LMAL）load manage
2、ment application layer31.2.10标准报文 standard packet31.2.11非标准报文 nonstandard packet31.2.12测量点 measured point31.2.13中继命令 forward command41.2.14任务 scheduled task41.2.15中继任务 forward task41.3通讯规约41.3.1协议层次描述41.3.2加密压缩帧格式51.3.3应用层（LMAL）51.3.3.1帧格式51.3.3.2通讯数据格式101.3.4通讯接口层281.3.4.1FA over Ird (基于红外通讯的实现)281
3、.3.4.2FA over TCP (基于TCP协议的实现)281.3.4.3FA over UDP (基于UDP协议的实现)281.3.4.4FA over RS232 (基于串口通讯的实现)281.3.5终端校时291.3.5.1写对象参数命令对时291.3.5.2实时写对象参数命令校时291.3.6终端级联规约311.3.6.1终端级联方案311.3.6.2级联命令321.3.6.3级联传输控制331.3.6.4级联通讯流程341.4附录361.4.1数据项编码与格式361.4.1.1终端参数361.4.1.2测量点参数421.4.1.3测量点数据431.4.1.4前置机参数471.4.
4、2错误编码491.4.3告警编码491.4.4供电电压编码511.4.5任务描述511.4.5.1普通任务511.4.5.2异常任务521.4.6对于规约必须实现部分和可选部分的规定521.4.7针对技术条件的实现举例531.4.7.1零点采集任务531.4.7.2负荷曲线任务541.4.7.3异常任务举例561 系统通信规约1.1 概述本规约规定了电动汽车账务管理终端（简称“终端”）与主站前置机、厂商分析程序、应用服务器的通讯规约。本规约适用于电动汽车充电网络的数据传输。电动汽车充电系统的整体构架如下图所示：如上图所示，系统由应用服务器、数据库服务器、前置机和汽车终端组成，其中应用服务器、数
5、据库服务器和前置机构成了主站；前置机由对外通讯部分、厂家解析分析部分与前置机通讯服务程序组成。对于上行信息，通过前置机的对外通讯部分接收后，进行通讯层的解码，得到规约的应用层报文，然后根据应用层报文的类型作如下处理：标准报文交给主站现场应用服务程序进行解释处理，同时传送给厂商解码分析程序；非标准报文按照不同的厂商提交相应的厂商解码分析程序。厂商解码分析程序可以以上行报文的形式将分析结果按照标准报文格式送给前置机通讯服务程序，通讯服务收到后转发给应用服务器；厂商解码分析程序也可以以下行报文的形式将召测命令发送给前置机通讯服务程序，通讯服务程序收到后转发给终端。由应用服务器发起的通讯一律通过标准报
6、文下发。在本规定中，已对具体帧结构中的数据传输顺序表述的，以该表述顺序传输；对于数据项字节数2的，以低字节在前高字节在后的顺序传输。1.2 术语1.2.1 电动汽车充电管理系统 management system电动汽车充电管理系统是集现代数字通信技术、计算机软硬件技术、电能计量技术和电力营销技术为一体的汽车充电实时信息采集与分析处理系统。它以公共移动通信网络和专线网络为主要通讯载体，以无线、公用电话网、光纤网为辅助通讯载体，通过多种通讯方式实现系统主站和现场终端之间的数据通讯，具有远程实时汽车充电管理等功能。1.2.2 主站 master station具有选择终端并与终端进行信息交换功能的
7、设备。在汽车充电系统中，主站包括前置机、应用服务器和数据库服务器三个部分，而前置机则是直接和终端进行通讯的部分。1.2.3 前置机 front end processor负责通过各种通讯介质和终端进行通讯的前置设备，并能在与主站其它部分脱离联系后（通讯部分还正常），维持系统运行的设备。1.2.4 账务管理终端 field agent包括充电站内的直流充电机设备和交流充电桩。在本文中简称为终端。1.2.5 集中通讯转发器通过近距离无线通信、以太网或RS485通信等方式接入到本地集中通讯转发器，由本地集中通讯转发器接入主站。本地集中通讯转发器具有远程通讯功能。1.2.6 终端级联当需要将终端的数据
8、上送主站时，采用的一种多台终端共用上行通信通道的通讯方式。通过其中一台终端或集中通讯转发器与主站通讯，称为主终端；其余的终端称为从终端；从终端通过近距离无线通信、以太网或RS485通信等方式与主终端通讯，并最终通过主终端的远程通讯口和主站进行通讯，这种通讯方式称为级联。1.2.7 应用层 application layer独立于通讯层的，在主站和终端之间传输信息的协议部分。1.2.8 通讯接口层 communication-interface layer规定了应用层协议如何在不同的下层通讯协议上实现。1.2.9 应用层协议（LMAL）load management application la
9、yer独立于通讯层的，在汽车充电管理系统主站内部之间以及主站与终端之间传输信息的协议1.2.10 标准报文 standard packet指本规约的应用层规约制定的非用户自定义部分的报文1.2.11 非标准报文 nonstandard packet指本规约的应用层规约制定的用户自定义部分的报文1.2.12 测量点measured point指采用账务管理模块或电能表，可以在一个特定的时间点测量出唯一的一组量值的电气连接点，这组量值以某种方式被传递到终端。测量点0对应账务管理模块，测量点1对应电能表。1.2.13 中继命令 forward command终端将收到的中继命令中的命令内容不做任何解
10、释发给下属设备，然后将下属设备返回的结果不加任何解释封装到中继命令返回结构中的数据域。1.2.14 任务 scheduled task规定终端在指定时间或条件下所需执行的操作。1.2.15 中继任务 forward task规定终端在指定时间执行的中继命令，命令在任务中指定，结果由终端保存后返回到主站。1.3 通讯规约1.3.1 协议层次描述本规约主要详细描述了应用层的协议，该应用层协议可以基于多种不同的下层协议实现，包括：TCP/UDP、GPRS数据通讯等。层次结构如下：1.3.2 加密压缩帧格式采用公共网络传输时，为保证数据安全性要求和经济性要求，需要对通信规约进行压缩和加密，经压缩和加密
11、后的通信协议结构如下： 报头经加密或压缩后的原通信规约报尾标志报头由4个字节组成，格式如下：报头标志（0x88）加密压缩算法标示 1个BYTE数据长度低字节 1个BYTE数据长度高字节 1个BYTE加密压缩算法操作标志字节；加密标志完整性验证标志压缩标志D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0压缩标志（D0 ）：1:压缩 0：不压缩。完整性验证标志（D1）：1：有完整性验证0：无完整性验证。加密标志（D2）：1:加密 00：无加密D3D7 保留数据长度（2个字节）：被压缩和加密后的原通信规约长度。低字节在前，高字节在后。报尾标志：0x771.3.3 应用层（LMAL）1.3.3.1 帧格
12、式1.3.3.1.1 帧格式概述帧是传送信息的基本单元，每帧由帧起始符标志域，控制域，数据长度域，数据域，帧信息纵向校验域及帧结束域等6个域组成。每个域由若干字节组成。帧格式如表格 1所示：表格 1 帧格式代 码字节数说 明68H1帧起始符RTUA4终端逻辑地址MSTA&SEQ2主站地址与命令序号68H1帧起始符C1控制码L2数据长度DATA变长数据域CS1校验码16H1结束码1.3.3.1.2 帧起始符标识一帧信息的开始，其值为68H=01101000B；1.3.3.1.3 终端逻辑地址为标识通讯的最终发起端和接收端，定义主站和终端逻辑地址。 更好的办法是使用源地址和目的地址，地址统一编号，
13、但是由于主站设备很少，占用4字节地址对于帧的利用率有较大影响，所以本规约利用传送方向标识（见控制码C）和主站、终端地址来实现相同的功能。终端逻辑地址在通讯时用来唯一识别一个通讯的最终发起端和接收端。包括地市区码和终端地址码两部分。如:表格 2 终端逻辑地址A1地市码A2区县码B1终端地址B2终端地址其中：当此通讯的最终发起端和接收端为终端时，A1A2为地市区县码，表示终端所属的地市和区县。A1地市码用于区分不同的地市分公司。参考编码深圳82A2 区县码，用于区分不同地市下的区县分公司，A2 = 0保留给主站通讯 A2 = FFH用于对终端广播B1 B2共同构成终端地址。B1B2各位全1，表示广
14、播。系统广播遵循：l A2=FFH B1B2=FFFFH 表示地市系统内所有终端广播l A2等于某个区县分公司代码 B1B2=FFFFH 表示该区县分公司下的所有终端广播l 不能出现A2=FFH，但是B1B2不等于FFFFH的情况l 终端逻辑地址传输时按照A1 A2 B1 B2次序传输。为了方便对充电桩的管理，某些信息需要从主站用广播方式向充电桩下发，此时的信息也涉及到安全方面的问题，因此主站需对下发数据做相应的处理：明文+MAC方式传送1、主站与终端使用相同的8字节随机数，通过加密机对要传送的数据（为防止传输过程中数据被截获后数据重发，数据需加上时间，充电桩接收到数据后，桩体的时间和这个时间比较，如果时间误差在一定范围内，则接受数据，否则拒绝）计算得到4字节MAC。2、主站将数据+MAC一起广播。3、充电桩在接收到数据后，通过ESAM对接收的数据进行校验，校验成功且时间误差在允许的范围内，则接受数据。表格 3 终端地址D7D6D5D4D3D2D1D0B1D15D14D13D12D1
