基于DLMS/COSEM協(xié)議的智能電表設(shè)計(jì)

以下舉例說(shuō)明接口對(duì)象的程序?qū)崿F(xiàn),考慮單片機(jī)編譯器只支持C語(yǔ)言編程,故設(shè)計(jì)用函數(shù)指針來(lái)實(shí)現(xiàn)類(lèi)和對(duì)象。以有功電能接口對(duì)象為例,在圖3所示的儀表模型中,有功電能用寄存器類(lèi)封裝,OBIS碼就是寄存器類(lèi)中的屬性1:邏輯名。

4.2.2通信協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)

通信協(xié)議棧包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層三層。

(1)物理層的任務(wù)比較簡(jiǎn)單,包括連接管理、數(shù)據(jù)收發(fā)和與數(shù)據(jù)鏈路層接口三部分。它對(duì)應(yīng)于通信系統(tǒng)的底層驅(qū)動(dòng)部分。

(2)數(shù)據(jù)鏈路層包括提供鏈路傳輸服務(wù)的LLC子層和負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的MAC子層。鏈路層采用HDLC協(xié)議,它是一種透明數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。在DLMS/COSEM協(xié)議模型中,鏈路層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸可靠性,應(yīng)用層處理用戶數(shù)據(jù)信息。鏈路層程序流程圖如圖4所示。

(3)DLMS/COSEM應(yīng)用層用一種抽象語(yǔ)法語(yǔ)言來(lái)描述。這樣做極大的提高了協(xié)議的抽象性和通用性,有利于程序移植。應(yīng)用層規(guī)定用抽象語(yǔ)法記法ASN.1來(lái)描述應(yīng)用層數(shù)據(jù)幀,而應(yīng)用層的APDU(應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元)用編碼規(guī)則BER和A-XDR來(lái)實(shí)現(xiàn)ASN.1語(yǔ)法。應(yīng)用層作為協(xié)議棧的最上層,負(fù)責(zé)向COSEM應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù),包括建立應(yīng)用連接服務(wù)和接口對(duì)象用戶數(shù)據(jù)信息服務(wù),并使用低層支撐協(xié)議提供的服務(wù)。應(yīng)用層程序流程圖如圖5所示。

通過(guò)以上的處理,在完成信息編碼后形成的報(bào)文即可通過(guò)信道進(jìn)行傳輸了。本電能表配置的是抄表系統(tǒng)常用的485總線和紅外口。

5結(jié)論

利用本方法設(shè)計(jì)的電能表采用DLMS UA工作組提供的專(zhuān)用測(cè)試工具CTT進(jìn)行符合性測(cè)試,結(jié)果顯示其符合DLMS/COSEM協(xié)議要求,因此獲得了DLMS UA工作組的認(rèn)證,這也是國(guó)內(nèi)第一塊獲得該認(rèn)證的三相電能表?；贒LMS/COSEM的電能表的實(shí)現(xiàn),改變了現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)計(jì)量?jī)x表不具有互操作性的缺點(diǎn),必將推動(dòng)國(guó)內(nèi)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。

本文作者創(chuàng)新點(diǎn):根據(jù)當(dāng)前電能表要求設(shè)計(jì)了儀表模型,程序上利用C語(yǔ)言函數(shù)指針實(shí)現(xiàn)類(lèi)和對(duì)象;利用分層方式實(shí)現(xiàn)了通信協(xié)議棧,產(chǎn)品通過(guò)了DLMS測(cè)試認(rèn)證。

項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益(200萬(wàn))。