ГОСТ Р 58940-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Требования к протоколам обмена информацией между компонентами интеллектуальной системы учета и приборами учета

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 28.07.2020 № 415-ст)

Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства

Requirements for protocols for the exchange of information

ОКС 35.020

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Публичным акционерным обществом «Российские сети» (ПАО «Россети»)

2 ВНЕСЕН Проектным техническим комитетом по стандартизации ПТК 706 «Цифровые электрические сети»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2020 г. № 415-ст

1 Область применения

Настоящий стандарт описывает требования к информационной модели приборов учета электроэнергии (счетчиков), разработанных на базе протокола DLMS/COSEM <1>. Разработанная информационная модель является стандартом передачи результатов измерения электронных приборов учета на устройство удаленного сбора данных. Информационная модель является ограничением требований, применяемых в международной практике <1>, и устанавливает минимальный набор классов, типов данных и электрических величин, обеспечивающих функционирование устройств. Информационная модель также устанавливает дополнительные величины и коды событий, отсутствующие в международных документах <1>.

Настоящий стандарт описывает основные положения международных документов <1>, а также примеры использования инструментов стандартов для обмена данными. Также настоящий стандарт включает рекомендации, касающиеся клиентских сервисов, устройств сбора и хранения данных.

Цель данного стандарта — заложить основы для эффективной и безопасной передачи результатов измерений электроэнергии, что будет способствовать практике взаимозаменяемости между оборудованием различных производителей.

Настоящий стандарт предъявляет требования к информационной модели передачи данных приборов учета электроэнергии.

Настоящий стандарт не устанавливает алгоритмы вычисления параметров.

При разработке настоящего стандарта учтены рекомендации серии международных стандартов [1], в частности [2] - [9].

Стандарт распространяется на статические электронные приборы учета электроэнергии, выпущенные после даты вступления в силу настоящего стандарта.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 30804.4.30 (IEC 61000-4-30:2008) Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии

ГОСТ IEC 61107 Обмен данными при считывании показаний счетчиков, тарификации и управлении нагрузкой. Прямой локальный обмен данными

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 ассоциация: Отношение между классами объектов, которое позволяет одному экземпляру объекта вызвать другой, чтобы выполнить действие от его имени.

3.2 атрибуты: Необходимое существенное, неотъемлемое свойство объекта.

Примечания

1 Атрибутом в настоящем стандарте называется одно из полей, из которых состоит интерфейсный класс.

2 Атрибут 1 для всех классов содержит логическое имя (OBIS-код) объекта, остальные поля имеют различное значение для различных классов <1>.

<1> См. [8].

3.3 класс: Краткая форма термина «интерфейсный класс» (IC), которая описывает общие свойства совокупности однородных объектов.

3.4 клиент: Устройство, получающее данные от прибора учета (как правило, является инициатором обмена с прибором учета).

3.5 методы: Функция или процедура, принадлежащая какому-то классу или объекту, которая состоит из некоторого количества операторов для выполнения какого-то действия и имеет набор входных аргументов.

3.6 объект: Некоторая сущность, обладающая определенным состоянием и поведением, имеющая заданные значения свойств (атрибутов) и операций над ними (методов).

Примечание — Объект является основным элементом информационной структуры прибора учета. Все параметры и данные в приборе учета представлены в виде объектов. Объекты могут иметь различные форматы, определяемые структурой, описанной классом. Каждый объект имеет уникальное логическое имя.

3.7 логическое устройство: Блок микропроцессора прибора учета, который служит для выполнения вычислительных операций.

3.8 параметр: Характеристика, относящаяся к отдельно взятому измерению или их группе, которое может быть прочитано или изменено в то время, пока счетчик считывает или тарифицирует показания либо управляет нагрузкой.

Примечание — Параметр может иметь несколько аспектов, таких как его значение, шкала, метки времени и т.д. Термин «параметризация» относится к установке значения параметров, которые определяют конфигурацию измерительного устройства.

3.9 профиль: В контексте доступа к данным через данный протокол означает метод, объединяющий различные параметры в одну структуру, которая идентифицируется по одному OBIS-коду, но включает в себя значения нескольких объектов.

3.10 сервис: Программный инструмент обмена данными (запрос, ответ, установка, выполнение и т.д.).

3.11 сеть: Способ соединения между несколькими устройствами в соответствии с выбранным коммуникационным профилем, не обязательно означающий разнообразный или широкий комплекс соединений или возможность любой маршрутизации.

3.12 список объектов: Атрибут 2-го класса 12 или 15, который устанавливается объектом текущего соединения и содержит перечень всех объектов, поддерживаемых для данного набора соединений приложения.

Примечание — Обычно используется термин «список объектов» (object list). Список объектов также часто называют OBIS-списком (OBIS-List). Список объектов является также атрибутом 3-го класса «Профиль».

3.13 сервер: Устройство, хранящее данные и передающее их по запросу клиенту.

3.14 тег: Специальное ключевое слово, заключенное в угловые скобки, использующееся для разметки текста.

3.15 челлендж: Случайная последовательность.

3.16 хост: Компьютерная система, предназначенная для обработки данных, собранных с помощью ручного пульта управления или дистанционно — непосредственно со счетчиков или концентраторов данных.

4 Сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

AARQ — запрос на установление соединения (ассоциации);

AARE — ответ на AARQ;

BCS — основное программное обеспечение компьютера;

DLMS/COSEM — общее название серии международных документов [1];

HDLC — высокоуровневое управление канальным уровнем (бит-ориентированный протокол канального уровня сетевой модели OSI) <1>;

<1> См. [10].

IPv4 — интернет-протокол 4-й версии;

IPv6 — интернет-протокол 6-й версии;

LDN — логическое имя устройства;

LN — логическое имя объекта;

SAP — точка доступа к службе;

SN — короткое имя объекта;

OSI — логическая система интерфейсов;

OBIS — система идентификации объектов;

ВПО — встроенное программное обеспечение;

ИК — интерфейсный класс COSEM;

ИИК — идентификатор интерфейсных классов;

ЛЭП — линия электропередачи;

ОТС — объект текущего соединения (association). Устанавливает параметры соединения между сервером (счетчиком) и клиентом (системой сбора данных). Этот объект устанавливает права доступа, доступные объекты и т.д. (см. раздел 5);

ПО — программное обеспечение;

ПУ — прибор учета электрической энергии;

РПУ — ручной пульт управления (HHU Hand Held Unit) для локального снятия показаний с ПУ. Функционирует как локальный клиент для сбора данных от подчиненных серверов (ПУ);

СПОДЭС — аббревиатура названия настоящей информационной модели.

5 Общая схема взаимодействия с приборами учета электрической энергии

5.1 Общие положения

5.1.1 СПОДЭС использует сокращенную 3-уровневую модель OSI. Верхний уровень — уровень приложения (Application Level), средний уровень — транспортный, нижний — физический.

5.1.2 Особенностью протокола СПОДЭС является трехстадийный процесс обмена:

1-я стадия — создание информационной модели сервера. В качестве сервера выступает электронный ПУ. Каждому типу ПУ соответствует своя информационная модель. Информационная модель определяет набор измеряемых величин, формат, единицы измерения и размерность измеряемых величин. Информационная модель может быть считана с одного из ПУ данного типа и использоваться затем для всех ПУ данного типа. Использование информационной модели позволяет сократить трафик обмена за счет исключения передачи известных из модели форматов данных;

2-я стадия — установление соединения между клиентом и сервером. В качестве клиента выступает устройство сбора данных (хост). Инициатором соединения выступает клиент. Сервер должен поддерживать три типа соединений, отличающихся правами доступа к объектам:

• публичный клиент;
• считывание показаний;
• конфигуратор;

3-я стадия — обмен данными между клиентом и сервером. Обмен данными может осуществляться по различным коммуникационным каналам в зашифрованном либо незашифрованном виде.

Подробнее протокол обмена описан в разделах 8 и 9.

Типичная схема соединения между сервером и клиентом, рассматриваемая в настоящем стандарте, представлена на рисунке 5.1.

P1 — оптический порт — для локального доступа; P2 — RS-232/RS-485-порт — для удаленного доступа

Рисунок 5.1 — Архитектура интерфейсов ПУ

5.2 Физические требования

5.2.1 Сервер должен быть оснащен как минимум двумя портами для обмена данными, как указано на рисунке 5.1.

5.2.2 P1 — оптический порт, совместимый со спецификацией <1>, используемый для локального доступа к ПУ с РПУ.

<1> См. [3].

5.2.3 P2 — порт, совместимый со спецификацией RS-232 или RS-485, используемый для удаленного доступа с хоста (клиент) или концентратора (клиент). Для ПУ наружной установки порт P2 может иметь интерфейс с иной спецификацией.

5.2.4 Оба порта P1 и P2 должны поддерживать коммуникационный профиль на базе протокола HDLC с минимальной (она же скорость по умолчанию) скоростью 9600 бит/с.

5.2.5 При наличии портов связи с интерфейсами: GSM, Ethernet или PLC G3 должна быть реализована поддержка одного из коммуникационных профилей для IP-сетей: TCP или UDP (см. 9.6). Для этих интерфейсов должна быть возможность настройки активного коммуникационного профиля: HDLC или TCP (UDP).

5.2.6 Оптический порт не обязан поддерживать все режимы, описанные в [3], поэтому допускается использовать только моду E (HDLC) или используемый режим должен быть прямой HDLC.

5.3 Требования к операциям одновременного доступа

5.3.1 Реализация сервера должна позволять обрабатывать не менее двух соединений одновременно.

5.3.2 Допускается в ПУ иметь дополнительные интерфейсы для работы в информационных сетях.

5.4 Категории приборов учета электрической энергии

Категории ПУ приведены в таблице 5.1 и приложении А.

Таблица 5.1

Категории приборов учета электрической энергии

6 Информационная модель приборов учета электрической энергии

6.1 Общие сведения

6.1.1 ПУ как физическое устройство может содержать одно или несколько логических устройств. Логическое устройство содержит объекты COSEM, определяющие функциональность ПУ, например такие объекты, как активная энергия, напряжение, объекты управления нагрузкой и прочие. В ПУ обязательно должно присутствовать как минимум одно логическое устройство — логическое устройство управления с зарезервированным адресом, равным 0x01.

6.1.2 Совокупность логических устройств вместе с объектами COSEM образует информационную модель ПУ. В информационной модели ПУ из всего множества объектов COSEM выделяются два объекта. Это объект, содержащий логическое имя устройства (LDN), и объект, отражающий параметры текущего соединения с прикладным уровнем, так называемый объект текущего соединения. Особенностью этих объектов является то, что с помощью первого объекта однозначно идентифицируется логическое устройство, а с помощью второго — определяются такие параметры соединения с прикладным уровнем, как, например, пароль, необходимый для установления соединения между ПУ и хостом, список объектов, определяющий функциональность ПУ, статус соединения, идентификаторы клиента и сервера, между которыми установлено соединение, и прочие. Ввиду особой важности этих объектов они являются обязательными к реализации. Общая характеристика этих объектов приведена в таблице 6.1.

6.2 Логическое имя устройства

6.2.1 Логическое имя устройства должно иметь длину не более 16 байт, первые три символа которого должны содержать 3-байтовый код производителя, в том числе присваиваемый ассоциацией DLMS.

6.2.2 Производитель ПУ должен обеспечить уникальность логического имени устройства.

6.3 Типы соединений с приборами учета электрической энергии

6.3.1 Тип соединения с ПУ определяет разрешенные сервисы прикладного уровня, права доступа к атрибутам и методам объектов COSEM, а также видимость объектов COSEM относительно хоста.

6.3.2 Тип соединения задается идентификатором клиента. В стандарте DLMS/COSEM выделяются три уровня сетевой модели: прикладной уровень, промежуточный уровень и физический уровень. Все уровни в совокупности образуют коммуникационный профиль. Идентификатор типа соединения (идентификатор клиента) является параметром промежуточного уровня. Например, для коммуникационного профиля на базе протокола HDLC идентификатор клиента представляется адресом источника HDLC кадра при запросе данных у сервера DLMS/COSEM.

6.3.3 ПУ должен поддерживать три типа соединения: публичный клиент, считыватель показаний и конфигуратор.

6.3.4 Для типа соединения «Публичный клиент» должен использоваться идентификатор клиента, равный 16. Для этого типа соединения разрешены только операции чтения.

6.3.5 Для типа соединения «Считыватель показаний» должен использоваться идентификатор клиента, равный 32. Для этого типа соединения разрешены операции чтения, селективной выборки, а также разрешено выполнение определенных действий.

6.3.6 Для типа соединения «Конфигуратор» должен использоваться идентификатор клиента, равный 48. Для этого типа соединения разрешены операции записи, чтения, селективной выборки, а также разрешено выполнение действий.

6.3.7 Суммарная информация по типам соединения с ПУ приведена в таблице 6.2.

Таблица 6.2

Типы соединений с приборами учета электрической энергии

6.4 Адресация объектов COSEM

6.4.1 Стандарт DLMS/COSEM описывает два способа адресации объектов COSEM для доступа к их атрибутам и методам: адресация по логическому имени (LN) и адресация по короткому имени (SN).

6.4.2 Логическое имя объекта COSEM представляется в виде OBIS-кода. При адресации объектов COSEM по их логическому имени в запросе фигурируют OBIS-код объекта и номер атрибута или метода.

6.4.3 При адресации объектов COSEM по короткому имени адрес каждого объекта представляется 13-битным числом.

6.4.4 ПУ должен поддерживать адресацию объектов COSEM по логическому имени.

6.4.5 Реализация адресации объектов COSEM по короткому имени необязательна.

7 Базовые принципы описания классов

7.1 Структура информационной модели устройства

7.1.1 Информационная модель ПУ состоит из множества объектов COSEM. Объекты могут иметь различную структуру: от простейшей, состоящей из логического имени объекта и поля данных, до весьма сложных, имеющих многочисленные атрибуты и различные методы обработки данных. Объекты, имеющие одинаковую структуру, группируются в интерфейсные классы, описывающие общие свойства данной группы объектов. Интерфейсные классы имеют идентификатор (ИИК), передаваемый при запросах и ответах вместе с логическим именем объекта.

7.1.2 Интерфейсный класс описывается набором атрибутов и методов их обработки. Атрибуты могут быть статическими либо динамическими. Статические атрибуты (константы) изменяются только при изготовлении либо конфигурации, а динамические атрибуты изменяются во время работы ПУ. Примером статического атрибута могут быть различные настройки ПУ, а примером динамического атрибута — время работы, результаты измерений и т.п.

7.1.3 В международных документах <1> представлен широкий набор интерфейсных классов для описания параметров и интерфейсов приборов. В таблице 7.1 приведен перечень интерфейсных классов <2>. Выделены интерфейсные классы, используемые в настоящем стандарте.

<1> См. [1].

<2> См. [9].

7.2 Типы данных

7.2.1 Типы данных при передаче кодируются в соответствии с алгоритмом A-XDR <1>, то есть указывается тег (код) типа данных, количество данных этого типа и собственно последовательность данных, но если тип и размер данных указан однозначно, тег и длина не передаются. Если возможны различные типы или длина данных, данные передаются в BER-кодировке. Теги типов данных приведены в таблице 7.2.

<1> См. [11].

7.2.2 Дата представляется в виде типа octet-string (тег «9») длиной 5 байтов.

Формат даты имеет следующую структуру:

OCTET STRING (SIZE(5) )

{

year highbyte,

year lowbyte,

month,

dayOfMonth,

dayOfWeek

}

где year — год, интерпретируется как long-unsigned. Диапазон значений 0x0000...0xFFFE, значение 0xFFFF означает, что год не определен;

month — месяц, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1...12, 0xFD, 0xFE, 0xFF. Единице соответствует январь, 0xFD — окончание летнего времени, 0xFE — начало летнего времени, 0xFF — значение не определено;

dayOfMonth — день месяца, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1...31, 0xFD, 0xFE, 0xFF. 0xFD — предпоследний день месяца, 0xFE — последний день месяца, 0xFF — день месяца не определен;

dayOfWeek — день недели, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1...7, 0xFF — значение не определено.

7.2.3 Время представляется в виде типа octet-string (тег «9») длиной 4 байта.

Формат времени имеет следующую структуру:

OCTET STRING (SIZE(4) )

{

hour,

minute,

second,

hundredths,

}

где hour — час, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0...23, 0xFF — значение не определено;

minute — минута, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0...59, 0xFF — значение не определено;

second — секунда, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0...59, 0xFF — значение не определено;

hundredths — сотые доли секунды, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0...99, 0xFF — значение не определено.

7.2.4 Дата и время представляются в виде типа octet-string (тег «9») длиной 12 байтов.

Формат даты имеет следующую структуру:

year lowbyte,

month,

dayOfMonth,

dayOfWeek,

hour,

minute,

second,

hundredths,

deviation highbyte,

deviation lowbyte,

clock status

}

где year — год, интерпретируется как long-unsigned. Диапазон значений 0x0000...0xFFFE, значение 0xFFFF означает, что год не определен;

month — месяц, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1...12, 0xFD, 0xFE, 0xFF. Единице соответствует январь, 0xFD — окончание летнего времени, 0xFE — начало летнего времени, 0xFF — значение не определено;

dayOfMonth — день месяца, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1...31, 0xFD, 0xFE, 0xFF. 0xFD — предпоследний день месяца, 0xFE — последний день месяца, 0xFF — день месяца не определен;

dayOfWeek — день недели, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 1...7, 0xFF — значение не определено;

hour — час, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0...23, 0xFF — значение не определено;

minute — минута, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0...59, 0xFF — значение не определено;

second — секунда, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0...59, 0xFF — значение не определено;

hundredths — сотые доли секунды, интерпретируется как unsigned. Диапазон значений 0...99, 0xFF — значение не определено;

deviation — отклонение времени, интерпретируется как long. Диапазон значений -720...+720 в минутах локального времени относительно UTC. Значение 0x8000 означает, что параметр не используется;

clock status — статус времени. Интерпретируется как unsigned. Бит 0 — неверное значение, бит 1 — сомнительное значение, бит 2 — время от резервного источника данных, бит 3 — неверный статус часов, бит 4...6 — зарезервировано, бит 7 — активировано летнее время. 0xFF — параметр не используется.

7.2.5 Формат чисел с плавающей запятой <1>.

<1> См. [12].

Для тега «23» (32-разрядное число):

старший бит — знак числа (s), следующие 8 бит — экспонента (e), остальные 23 бита — мантисса (f). Значение числа соответствует формуле

V = (-1)s x 2e-127 x (1,f); e < 256.

Для тега «24» (64-разрядное число):

старший бит — знак (s), следующие 11 бит — экспонента (e), остальные 52 бита — мантисса (f). Значение числа соответствует формуле

7.2.6 Формат строки байтов состоит из тега «9», длины строки и последовательности байтов, составляющих строку, таким образом, последовательность из 16 байт «0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E 0x0F» будет выглядеть так: 0x09 0x10 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E 0x0F. Аналогично формат строки битов состоит из тега «4», длины строки в битах и последовательности байтов, составляющих строку. Если длина битовой последовательности не кратна 8, младший байт дополняется нулями до заполнения байта. Формат строки видимых символов состоит из тега «10», количества символов и последовательности символов ASCII.

7.2.7 Формат описания структуры состоит из тега «2», количества элементов структуры, тега первого элемента структуры, количества байт в этом элементе (для строковых переменных), последовательности байт этого элемента и далее аналогично для остальных элементов структуры.

7.2.8 Формат описания массива состоит из тега массива «1», количества элементов массива, тега элемента массива и последовательности элементов массива. В качестве элементов массива могут быть как простые данные (числа, строки, битовые последовательности), так и структуры. Все элементы массива должны быть одного типа и размера.

7.3 Интерфейсные классы

7.3.1 Данные [Data] [IC: 1, Ver: 0]

Описывается двумя атрибутами: логическим именем и значением. Класс предназначен для хранения величин различных типов. Допускаются любые типы данных, включая массивы и структуры (таблица 7.3).

Таблица 7.3

Интерфейсный класс «Данные»

7.3.2 Регистр [Register] [IC: 3, Ver: 0]

Описывается тремя атрибутами: логическим именем, значением и масштабом единицы измерения (scaler_unit). Класс предназначен для хранения именованных величин различных типов.

Таблица 7.4

Интерфейсный класс «Регистр»

Примечания

1 В качестве типов данных не могут использоваться массивы, структуры и форматы даты-времени.

2 Формат поля «scaler_unit» состоит из 2 байтов, в старшем хранится масштаб в виде показателя степени 10 (от -128 до 127), а в младшем — код единицы измерения в соответствии с таблицей 7.5.

7.3.3 Расширенный регистр [Extended Register] [IC: 4, Ver: 0]

Класс предназначен для хранения именованных величин различных типов, зафиксированных в определенный момент времени (таблица 7.6).

Таблица 7.6

7.3.4 Регистр усреднения [Demand Register] [IC: 5, Ver: 0]

Дополнительная информация приведена в [13] и [14].

7.3.5 Регистр активирования [Register Activation] [IC: 6, Ver: 0]

Регистр предназначен для тарификации показаний.

Дополнительная информация приведена в [13] и [14].

7.3.6 Профиль универсальный [Profile Generic] [IC: 7, Ver: 1] (таблица 7.9)

Данный интерфейсный класс предназначен для хранения, сортировки и доступа к группам данных или последовательности данных, так называемым "захваченным объектам". Захваченными объектами являются атрибуты или элементы атрибутов объектов. Захваченные объекты собираются периодически (профиль нагрузки) либо при наступлении какого-то условия (журналы событий).

Профиль данных имеет буфер для хранения захваченных данных. При необходимости прочесть только часть буфера при запросе может быть указан диапазон записей или диапазон значений, при этом будут доступны все записи, попадающие в этот диапазон. Более подробная информация о селективном доступе и способах его реализации приведена в [13], 4.3.6.

Список захватываемых объектов определяет, какие значения будут сохраняться в буфере. Список определяется статически для обеспечения одинаковой структуры и размера записей. При изменении списка захватываемых объектов буфер должен быть очищен.

Буфер может быть сортируемым по одному из захватываемых параметров, например по времени, или по величине какого-либо параметра, например для выделения максимальных значений параметров.

Размер буфера определяется длиной записи и количеством записей.

7.3.7 Время [Clock] [IC: 8, Ver: 0] (таблица 8.10)

Интерфейсный класс предназначен для хранения времени, а также осуществления автоматического перевода стрелок на зимнее/летнее время.

Таблица 7.10

Интерфейсный класс "Время"

Дополнительная информация приведена в [13].

Описание атрибутов:

• время - текущее локальное время ПУ в формате, описанном в 7.3.4;
• часовой пояс - отклонение локального времени ПУ от Всемирного координированного времени (UTC) в минутах, зависящее от географического положения ПУ. Допускается отклонение от -720 до 720 мин;
• статус - соответствует полю "Статус" в формате "дата - время";
• дата перехода на летнее время в формате, описанном в 7.3.4;
• дата перехода на зимнее время в формате, описанном в 7.3.4;
• сдвиг летнего времени - разница между зимним и летним временем в минутах в диапазоне от -120 до 120 мин;
• разрешение перевода на летнее время - логическая переменная. TRUE - перевод разрешен, FALSE - перевод запрещен;
• источник времени - определяет источник локального времени:
• (0) - не определен;
• (1) - внутренний кварцевый генератор;
• (2) - от сети 50 Гц;
• (3) - от сети 60 Гц;
• (4) - от системы GPS (GLONASS);
• (5) - от радиосигналов точного времени.

Описание методов:

• подстройка к 1/4 часа - устанавливает время ПУ равным ближайшей четверти часа (00, 15, 30, 45 мин). Метод не рекомендуется к использованию;
• подстройка к измерительному периоду - устанавливает время ПУ равным началу ближайшего измерительного периода. Метод не рекомендуется к использованию;
• подстройка к минуте - устанавливает время ПУ с целыми минутами, то есть секунды обнуляются, минуты, если секунд менее 30, сохраняются, если секунд более 30, минуты увеличиваются;
• подстройка к уставке времени - метод используется в сочетании с методом 5 (задание уставки времени). Если локальное время ПУ лежит между временем начала и окончания действия метода, то время устанавливается на заранее установленное значение (уставку). Если локальное время ПУ не соответствует заданным границам, время ПУ не устанавливается;
• задание уставки времени (preset_adjusting_time) - задается значение устанавливаемого времени, начало и окончание интервала действия метода. Форматы задаваемых величин должны соответствовать 7.3.4. Метод не рекомендуется к использованию;
• сдвиг времени - время изменяется на заданную величину от -900 до 900 с. Метод рекомендуется использовать для плавной коррекции локального времени ПУ.

7.3.8 Таблица сценариев [Script Table] [IC: 9, Ver: 0] (таблица 7.11)

Таблица сценариев позволяет изменять ход выполнения операций посредством изменения атрибутов или выполнения каких-либо методов объектов. Данный механизм используется в целях тарификации, выполнения операций по окончании расчетных периодов, управления отключением абонентов и т.д. Таблица сценариев содержит набор записей, каждая из которых определяет, над каким объектом и атрибутом следует проводить действия.

Таблица 7.11

Дополнительная информация приведена в [13].

7.3.9 Расписание [Shedule] [IC: 10, Ver: 0] (таблица 7.12)

Объект этого интерфейсного класса предназначен для управления объектами по времени или дате. Используется для тарификации и выдачи данных по концу расчетного периода совместно с таблицами 7.11 и 7.13.

Таблица 7.12

Дополнительная информация приведена в [13].

7.3.10 Таблица специальных дней [Special Day Table] [IC: 11, Ver: 0] (таблица 7.13)

Данный объект используется совместно с объектами "Расписание" и "Календарь активирования" для задания тарифного расписания в праздничные дни и при переносах дней.

Таблица 7.13

Таблица специальных дней

Дополнительная информация приведена в [13].

7.3.11 Календарь активирования [Activity Calendar] [IC: 20, Ver: 0] (таблица 7.14)

Календарь активирования позволяет создать тарифное расписание с учетом сезонов, недель и типа дней. Описывает два календаря - активный и пассивный. Активный календарь действует до даты активирования пассивного календаря, после чего они меняются местами.

Таблица 7.14

Календарь активирования

Дополнительная информация приведена в [13].

7.3.12 Объект соединения [Association LN] [IC: 15, Ver: 1]

Объект текущего соединения (ОТС) предназначен для хранения параметров соединения устройства управления с клиентом. Устройство может соединяться с различными клиентами, для каждого из которых могут быть доступны различные объекты внутренней структуры устройства, соответственно, для каждого типа соединения должен быть создан свой объект соединения. Атрибуты объекта и методы их обработки приведены в таблице 7.15.

Таблица 7.15

Объект соединения

Дополнительная информация приведена в [13].

Описание атрибутов.

Логическое имя объекта - идентификатор одного из объектов соединения:

• 0.0.40.0.0.255 - объект текущего соединения;
• 0.0.40.0.1.255 - для соединения типа "Публичный клиент";
• 0.0.40.0.2.255 - для соединения типа "Считыватель показаний";
• 0.0.40.0.3.255 - для соединения типа "Конфигуратор".

Список объектов - содержит список всех объектов, видимых в данном соединении, включая интерфейсные классы, логические имена и права доступа к атрибутам этих объектов. Представляет собой массив, состоящий из структур следующего вида:

• class_id: long-unsigned (идентификатор интерфейсного класса, тег "18");
• version: unsigned (версия ИК, тег "17");
• logical_name: octet-string (логическое имя объекта, 6-байтовая строка);
• access_rights: access_right (права доступа к атрибутам и методам).

Права доступа описываются для каждого атрибута каждого объекта в виде одного байта:

• (0) no_access (нет доступа);
• (1) read_only (только чтение);
• (2) write_only (только запись);
• (3) read_and_write (чтение и запись);
• (4) authenticated_read_only (только чтение с проверкой подлинности);
• (5) authenticated_write_only (только запись с проверкой подлинности);
• (6) authenticated_read_and_write (чтение и запись с проверкой подлинности).

Права доступа к методам описываются структурой:

• идентификатор (номер) метода;
• режим доступа - байт:
• (0) no_access (недоступно);
• (1) access (доступно);
• (2) authenticated_access (доступ с проверкой подлинности).

Идентификатор партнера. Определяет пару клиент-сервер, поддерживаемую данным соединением. Описывается структурой:

• client_SAP: integer (номер устройства - клиента);
• server_SAP: long-unsigned (номер логического устройства - сервера).

Диапазон номеров клиентов от 0 до 0x7f:

• номер 0x10 - клиент типа "Публичный клиент";
• номер 0x20 - клиент типа "Считыватель показаний";
• номер 0x30 - клиент типа "Конфигуратор".

Диапазон номеров серверов от 0000 до 0x3fff, при этом номер 0001 зарезервирован для логического устройства управления любого счетчика.

Имя контекста приложения определяется приложением кода, содержащего код страны, организации и т.п. Рекомендуется указывать код в виде строки байт 0x60 0x85 0x74 0x05 0x08 0x01 0x01.

xDLMS_context_info определяет параметры совместимости с устройствами xDLMS. Описывается структурой:

• conformance: 24-битовая строка, определяющая доступные сервисы xDLMS;
• max_receive_pdu_size: максимальный размер пакета обмена при приеме;
• max_send_pdu_size: максимальный размер пакета обмена при передаче;
• dlms_version_number: unsigned (рекомендуется "6");
• quality_of_service: (не используется. Рекомендуется "0");
• cyphering_info: octet-string (содержит критерий шифрования или аутентификации).

Имя алгоритма проверки подлинности аналогично имени контекста приложения, указывается строкой 0x60 0x85 0x74 0x05 0x08 0x02 0x00 для доступа без секретности, 0x60 0x85 0x74 0x05 0x08 0x02 0x01 для доступа с паролем, 0x60 0x85 0x74 0x05 0x08 0x02 0x02 для высокого уровня секретности.

Секрет (пароль) содержит пароль или ключ для использования при низком и высоком уровне преобразования.

Статус соединения содержит код, определяющий текущий статус соединения:

• (0) - нет соединения;
• (1) - ожидание соединения;
• (2) - соединение установлено.

Параметры преобразования указывает логическое имя объекта класса "Параметры преобразования", который соответствует данному соединению.

Описание методов.

Ответ на проверку подлинности - сервер получает результат обработки пароля на стороне клиента.

Изменение пароля - применение данного метода позволяет изменить пароль или ключ преобразования.

Добавление объекта - добавление объекта в список объектов (см. выше).

Удаление объекта - удаление объекта из списка объектов.

Для дополнительной информации - см. [2].

7.3.13 Передача двоичных файлов [Image Transfer] [IC: 18, Ver: 0] (таблица 7.16)

Объект "Передача двоичных файлов" позволяет серверу получать двоичные файлы произвольного размера. Объект используется для передачи объемных данных, например тарифного расписания, или для обновления прошивки микроконтроллеров, если это предусмотрено производителем.

Передача блоков данных происходит в несколько этапов:

• шаг 1. Запрос размера блока передачи данных, поддерживаемого сервером;
• шаг 2. Клиент инициирует операцию передачи файла;
• шаг 3. Клиент передает блоки данных;
• шаг 4. Клиент проверяет комплектность передачи данных;
• шаг 5. Сервер проверяет блок данных (по команде клиента или самостоятельно);
• шаг 6. Клиент проверяет готовность данных к активированию;
• шаг 7. Сервер активирует файл (по команде клиента либо самостоятельно).

Таблица 7.16

Объект "Передача двоичных файлов"

Для организации загрузки нового программного обеспечения в ПУ рекомендуется использовать объект Image Transfer с OBIS-кодом 0.0.44.0.0.255.

Дополнительная информация приведена в [13].

7.3.14 Настройки оптопорта [IEC Local Port Setup] [IC: 19, Ver: 1]

Данный объект содержит параметры интерфейсного порта <1>.

<1> См. [3].

Таблица 7.17

Настройки оптопорта

Описание атрибутов.

Логическое имя объекта - 0.0.20.0.0.255.

Режим по умолчанию - указывает режим работы порта:

• (0) соответствует [3] (режимы A...E);
• (1) соответствует профилю HDLC [14];
• (2) протокол не определен. Можно использовать только атрибут 4.

Скорость обмена по умолчанию - определяет скорость обмена одним из символов:

• (0) 300 бод;
• (1) 600 бод;
• (2) 1200 бод;
• (3) 2400 бод;
• (4) 4800 бод;
• (5) 9600 бод;
• (6) 19 200 бод;
• (7) 38 400 бод;
• (8) 57 600 бод;
• (9) 115 200 бод.

Доступная скорость обмена - максимальная скорость обмена указывается так же, как и в предыдущем атрибуте.

Задержка ответа определяет минимальное время между концом сообщения запроса и началом сообщения ответа. Может принимать два значения:

• (0) 20 мс;
• (1) 200 мс.

Адрес устройства <1>:

<1> См. [3].

• пароль 1 содержит пароль P1;
• пароль 2 содержит пароль P2;
• пароль 3 содержит пароль W5.

Для настройки других портов, использующих международный протокол <2>, рекомендуется выбирать следующие логические имена объектов:

<2> См. [3].

0.0.20.0.1.255 - порт P2;

0.1.20.0.1.255 - порт P3;

0.2.20.0.1.255 - порт P4.

7.3.15 Настройки HDLC [IEC HDLC Setup] [IC: 23, Ver: 1]

Объект хранит настройки порта HDLC. Устройство может иметь несколько портов с различными настройками, которым будет соответствовать несколько объектов.

Таблица 7.18

Объект "Настройки HDLC"

Дополнительная информация приведена в [13].

Описание атрибутов.

Логическое имя объекта указывает объект данного класса, хранящий настройки одного из портов HDLC. Рекомендуемые логические имена объектов:

0.0.22.0.0.255 - оптопорт P1;

0.1.22.0.0.255 - порт P2;

0.2.22.0.0.255 - порт P3;

0.3.22.0.0.255 - порт P4.

Скорость обмена указывается аналогично 7.4.14.

Размер окна передачи (приема) указывает максимальное количество кадров, которое устройство может передать (принять) без получения (подачи) подтверждения. Размер окна может быть в диапазоне от 1 до 7. Рекомендуется 1.

Максимальная длина поля данных при передаче (приеме) - максимальная длина поля данных в пакете, которое может передать (принять) устройство. Длина поля может меняться от 32 до 2030 байт. Рекомендуется 128 байт.

Межсимвольный таймаут определяет время (в миллисекундах), по истечении которого устройство считает, что при отсутствии новых символов все символы кадра переданы (приняты). Значение таймаута может находиться в диапазоне от 20 до 6000 мс. Рекомендуется значение 25 мс, но при передаче по коммуникационным сетям таймаут может быть увеличен свыше 1000 мс ввиду задержек в системах обработки сообщений.

Межкадровый таймаут определяет время (в секундах), по истечении которого, если нет новых кадров, устройство разрывает соединение. Допустимое значение таймаута лежит в диапазоне от 0 до 120 с. Значение "0" указывает на то, что данный параметр не работает.

Адрес устройства указывает на физический адрес устройства. Допускается одно- и двухбайтовая адресация, при этом существуют зарезервированные адреса для специальных случаев, указанные в таблице 7.19.

Таблица 7.19

Зарезервированные адреса

7.3.16 Настройки инициативного выхода [Push Setup] [IC: 40, Ver: 0]

Дополнительная информация приведена в [13].

Описание атрибутов.

Логическое имя объекта - имя объекта, в котором хранятся настройки. Рекомендуется назначать имя 0.0.25.9.0.255.

Список передаваемых объектов - список объектов, которые передаются при инициативном выходе. Список состоит из структур следующего вида:

• ИИК (идентификатор класса);
• логическое имя объекта;
• номер атрибута;
• индекс данных - используется только для комплексных данных (массивов и структур). Для простых данных не имеет смысла. В данном стандарте не используется.

Метод доставки и адресат - описывает канал доставки, адрес назначения и тип сообщения следующей структурой:

• канал передачи (выбирается из списка каналов);
• адресат (строка байтов произвольной длины);
• тип сообщения.

Канал передачи выбирается из следующих вариантов:

• (0) TCP;
• (1) UDP;
• (2) FTP;
• (3) SMTP;
• (4) SMS;
• (5) HDLC;
• (6) M-Bus;
• (7) ZigBee;
• (200...255) - определяются производителем.

Адресатом может служить номер телефона, e-mail, IP-адрес и т.п. в зависимости от канала передачи сообщения.

Тип сообщения определяет формат и кодировку сообщения и выбирается из следующих вариантов:

• (0) A-XDR - кодировка;
• (1) XML - кодировка;
• (128...255) - определяются производителем.

Окна связи определяют интервалы времени, в которые возможны инициативные выходы. Описываются массивом, состоящим из структур вида:

• время старта (тег "25", дата-время);
• время окончания (тег "25", дата-время).

Если массив не задан, выход возможен в любое время.

Интервал псевдослучайной задержки выхода предназначен для задания максимальной задержки выхода в секундах. Задержка действует только при первом выходе. Алгоритм случайной задержки в данном стандарте не определен.

Количество повторов - определяет количество инициативных выходов при отсутствии реакции клиента на сообщение. После реакции клиента повторы прекращаются.

Задержка повтора - определяет период повторения (в секундах) инициативных выходов при отсутствии реакции клиента.

Дополнительная информация приведена в [13].

7.3.17 Управление отключением [Disconnect Control] [IC: 70, Ver: 0]

Данный интерфейсный класс предназначен для хранения параметров управления отключением. Атрибуты объекта приведены в таблице 7.22.

Отключение и подключение абонента могут быть выполнены:

• удаленно (командой клиента);
• вручную (командой абонента);
• локально (через функции ПУ, например ограничение максимальной мощности).

Возможные переходы состояний выключателя приведены в таблице 7.21.

Описание атрибутов.

Логическое имя объекта имя объекта для управления отключением. Рекомендуется использовать 0.0.96.3.10.255.

Состояние выключателя - TRUE (1) - включено, FALSE (0) - отключено.

Статус управления может принимать следующие значения:

• (0) отключено;
• (1) включено;
• (2) разрешено включение.

Режим управления - выбирается из следующих вариантов таблицы 7.23.

Описание методов.

Удаленное отключение - принудительный перевод объекта "Disconnect Control" в состояние "Отключено", если разрешено дистанционное отключение.

Удаленное переподключение - принудительный перевод объекта "Disconnect Control" в состояние "готов к переподключению", если запрещено непосредственно удаленное переподключение (режим управления = 1, 3, 5, 6). Принудительный перевод объекта "Disconnect Control" в состояние "подключен", если разрешено непосредственное удаленное переподключение (режим управления = 2, 4).

7.3.18 Настройки безопасности [Security Setup] [IC: 64, Ver: 1]

Объекты класса "Настройки безопасности" предназначены для хранения параметров доступа к данным. Атрибуты объекта приведены в таблице 7.24.

Таблица 7.24

Настройки безопасности

Описание атрибутов.

Логическое имя объекта - имя объекта, определяющего параметры безопасности определенного соединения. Рекомендуется использовать имена с 0.0.43.0.0.255 по 0.0.43.0.N.255.

Политика безопасности - сборка бит, каждый из которых определяет алгоритм секретности:

• (0) не используется, должен быть "0";
• (1) не используется, должен быть "0";
• (2) запрос с проверкой подлинности;
• (3) запрос с шифрованием;
• (4) запрос с цифровой подписью;
• (5) ответ с проверкой подлинности;
• (6) ответ с шифрованием;
• (7) ответ с цифровой подписью.

Комплект безопасности - код одного из вариантов:

• (0) AES-GSM-128 аутентификация, шифрование и упаковка ключей;
• (1) AES-GSM-128 аутентификация, шифрование, цифровая подпись, согласование ключей, хеширование, V.44 сжатие и упаковка ключей;
• (2) AES-GSM-256 аутентификация, шифрование, цифровая подпись, согласование ключей, хеширование, V.44 сжатие и упаковка ключей;
• (3) KUZN-CTR-CMAC аутентификация, шифрование, передача ключа;
• (4) VKO-256-GOST34102018-256-KUZN-CTR-CMAC GOST34112018-256 аутентификация, шифрование, цифровая подпись, согласование ключей, хеширование, передача ключа.

Для целей настоящего стандарта достаточно комплекта "3". Дополнительная информация приведена в [15].

Название клиента - имя, использующееся в протоколе связи на канальном уровне.

Название сервера - имя, использующееся в протоколе связи на канальном уровне. Имя должно состоять из 8 байт и быть уникальным в пределах системы. Рекомендуется формировать из логического имени устройства (первые 3 байта) и заводского номера прибора.

Сертификаты - массив, содержащий список сертификатов в соответствии с X.509-3, хранящихся на сервере. Элемент массива - структура, состоящая из элементов:

• объект сертификата (0 - сервер, 1 - клиент, 2 - администратор, 3 - прочее);
• тип сертификата (0 - цифровая подпись, 1 - согласование ключей, 2 - TLS, 3 - прочее);
• серийный номер - строка байтов;
• издатель - строка байтов;
• субъект - строка байтов;
• альтернативное имя субъекта - строка байтов.

Сертификаты используются только при несимметричном шифровании, в данном стандарте не применяются.

Дополнительная информация приведена в [13].

7.3.19 Ограничитель [Limiter] [IC: 71, Ver: 0]

Объекты класса "Ограничитель" предназначены для формирования управляющих воздействий при превышении какой-либо величины заданного порога. Атрибуты объекта приведены в таблице 7.25.

Таблица 7.25

Описание атрибутов.

Логическое имя объекта - имя объекта, контролирующего какой-либо параметр. Рекомендуется использовать имена с 0.0.17.0.0.255 по 0.0.17.0.N.255.

Контролируемая величина - описывает контролируемую величину в формате:

• ИИК;
• логическое имя объекта;
• номер атрибута.

Допускаются только простые переменные (массивы и структуры не допускаются).

Активный порог - значение, с которым сравнивается контролируемая величина. Порог должен быть того же типа, что и контролируемая переменная.

Нормальный порог - порог, с которым сравнивается контролируемая величина, когда не действует аварийный профиль.

Аварийный порог - порог, с которым сравнивается контролируемая величина во время действия аварийного профиля.

Минимальная длительность превышения порога - минимальная продолжительность (в секундах) превышения контролируемой величины над порогом, после которой требуется выполнение соответствующего действия.

Минимальная длительность снижения ниже порога - то же для падения ниже порога.

Аварийный профиль - структура, определяющая начало и продолжительность действия аварийного режима. Структура имеет следующий вид:

• номер профиля (тег "18", 16-разрядное без знака);
• время активации (тег "25", дата-время);
• длительность режима в секундах (тег "06", 32-разрядное без знака).

Список аварийных профилей содержит список номеров аварийных профилей, действующих в данном ограничении. Активируются только те аварийные профили, номера которых есть в данном атрибуте.

Активный аварийный профиль - устанавливается в единицу, если активен аварийный профиль.

Действия - сценарии, которые должны быть выполнены, если контролируемая величина пересекает порог и находится за порогом в течение более указанного минимального времени. Описываются структурой из двух сценариев:

• действие выше порога;
• действие ниже порога.

Каждое действие описывается структурой из логического имени соответствующей таблицы сценариев (рекомендуется 0.0.10.0.106.255).

7.3.20 Регистр контроля [Register Monitor] [IC: 21, Ver: 0] (таблица 7.26)

Объекты класса "Регистр контроля" аналогично классу "Ограничитель" предназначены для формирования управляющих воздействий при пересечении какой-либо величиной порогов, заданных в объекте. В отличие от "Ограничителя" в объектах этого класса не предусмотрены задержки на срабатывание, воздействие формируется сразу после пересечения порога. Достоинством класса является возможность задания нескольких порогов для контролируемой величины и формирование различных воздействий для различных порогов.

Логическое имя объекта - для абстрактных контролируемых величин следует использовать имена 0.0.16.0.e.255, для электрических величин логическое имя объекта класса 21 может совпадать с OBIS-кодом контролируемой величины.

Пороги - массив, состоящий из значений, совпадающих по типу с контролируемой величиной.

Контролируемая величина - определяет, какой атрибут объекта подвергается контролю.

Структура содержит:

• идентификатор класса;
• логическое имя контролируемого объекта;
• индекс атрибута.

Для каждой контролируемой величины должен быть создан свой экземпляр регистра контроля. В качестве контролируемых величин допускаются мгновенные и средние значения токов, напряжений, мощностей, энергий (C = [1...80, 82, 84...92], D = [4, 5, 14, 15, 24, 25, 31, 35, 39]), в том числе тарифицируемые (тариф указывается полем "E") и не тарифицированные (E = 0).

Действия - массив структур, содержащих сценарии, выполняемые при пересечении порогов контролируемой величиной. Количество элементов массива должно строго соответствовать количеству порогов. Каждый элемент массива содержит действие, выполняемое при превышении порога, и действие, выполняемое при снижении контролируемой величины ниже порога. Действие описывается структурой, состоящей из:

• логического имени таблицы сценариев, определенной для данных операций;
• номера сценария, соответствующего данному случаю.

7.3.21 Регламент одного действия [Single Action Shedule] [IC: 22, Ver: 0]

Описываемый класс предназначен для выполнения каких-либо операций в ПУ, не обязательно связанных с тарификацией в отличие от классов "Расписание" или "Календарь активирования", например этот механизм может использоваться для определения максимальных значений величин за месяц или выполнения других действий, которые должны совершаться периодически.

Таблица 7.27

Логическое имя объекта выбирается из таблицы 7.28.

Исполняемый сценарий описывается структурой:

- имя таблицы сценариев (из таблицы 7.27);

• номер сценария.

Тип определяет периодичность повторения сценария и выбирается из списка:

• (0) - не используется;
• (1) - количество элементов массива "Время исполнения" = 1, позволено неоднозначное определение даты (см. 7.3) типа "последний день каждого месяца" и т.п.;
• (2) - количество элементов массива "Время исполнения" более 1, время во всех элементах массива одинаково, даты должны быть указаны однозначно;
• (3) - количество элементов массива "Время исполнения" более 1, время во всех элементах массива одинаково, даты могут быть указаны неоднозначно;
• (4) - количество элементов массива "Время исполнения" более 1, время во всех элементах массива может быть разным, даты должны быть указаны однозначно;
• (5) - количество элементов массива "Время исполнения" более 1, время во всех элементах массива может быть разным, даты могут быть указаны неоднозначно.

7.4 Правила кодирования логических имен объектов (OBIS)

7.4.1 Общие положения

Атрибут N 1 <1> - логическое имя объекта, должен кодироваться 6-байтовой строкой вида A.B.C.D.E.F (точки для удобства чтения, аналогично IP-адресу). Каждый байт имеет определенное значение:

• A - вид энергии;
• B - номер канала (измерительного либо интерфейсного);
• C - вид параметра;
• D - способ обработки данных;
• E - индекс тарификации, индекс гармоник;

7.4.2 Значения группы "A"

Таблица 7.29

Значение группы "A"

7.4.3 Значения группы "C" для абстрактных параметров

7.4.4 Значения группы "C" для электрических величин

7.4.5 Значения группы "D" для электрических величин

7.4.6 Значения группы "E"

Зарезервированные значения для группы "E" используются в зависимости от значений групп "A", "C" и "D". Так, для объектов типа "Энергия" A = 1, C = (1...10, 15...30, 35...50, 55...70, 75...80), D = (8...10, 17...20) значение группы "E" указывают номер тарифа. Значение "0" - сумма по всем тарифам. Допускается до 64 тарифов.

Для объектов типа "Мгновенное значение" или "Среднее значение" "Ток", "Напряжение", "Активная мощность" A = 1, C = (11, 31, 51, 71, 12, 32, 52, 72, 90, 91, 92, 15, 35, 55, 75) и D = (7, 24) группа "E" используется для указания номера гармоники, при этом "0" - сумма по всем гармоникам, 1...120 - гармонические составляющие, 124 - THD - коэффициент нелинейных искажений (отношение суммы действующих значений гармонических составляющих к действующему значению основной гармоники в процентах), 125 - "Total Demand Distortion" - отношение мощности высших гармоник к максимальной мощности, 126 - сумма действующих значений всех высших гармоник, 127 - отношение суммы действующих всех высших гармоник к номинальному значению величины.

Значения группы "E" используются также для измерения фазовых углов (A = 1, C = 81, D = 7), провалов и перенапряжений по системе UNIPEDE A = 1, C = (12, 32, 52, 72), D = 32 и потерь в линиях и трансформаторов (A = 1, C = 83), но описание этих применений выходит за рамки данного стандарта.

7.4.7 Значения группы "F"

Группа "F" используется для указания исторических (архивных) данных. Текущее значение обозначается "255". Для обозначения архивных данных используется один из двух способов:

• относительно текущего расчетного периода при помощи счетчика расчетных периодов по модулю 100 или по модулю 12, при этом в поле "F" указывается значение счетчика расчетных периодов;
• при помощи создания профиля с необходимой глубиной и периодом записи. Счетчик периодов при этом может не использоваться, его роль выполняет метка времени, являющаяся частью каждой записи.

7.4.8 Пример использования обозначений объектов

8 Обмен сообщениями на уровне приложения

8.1.1 APDU запросов на установление соединения имеет иную структуру:

8.1.2 APDU ответов (AARE) на запрос соединения имеет следующую структуру:

8.1.4 Идентификатор сервиса определяет тип сервиса (0 - нормальный, 1 - блочный, 3 - списком и т.п.).

8.1.5 Идентификатор вызова и приоритета имеет длину 8 бит и следующую структуру:

• биты 0...3 - идентификатор вызова;
• биты 4, 5 - резерв;
• бит 6 - подтверждение (0 - не требуется, 1 - требуется);
• бит 7 - приоритет (0 - обычный, 1 - высокий).

9 Канальный и сетевой уровень

9.1 Локальный порт протокола <1> (оптопорт)

<1> См. [3].

Локальный порт ПУ предназначен для считывания данных на месте установки ПУ, а также его конфигурирования. Локальный порт должен соответствовать ГОСТ IEC 61107 для оптического порта в части оптических параметров и присоединительных размеров.

Алгоритм установления связи должен соответствовать таблице 9.1.

Таблица 9.1

Алгоритм установления связи

9.2 Протокол HDLC <1>

<1> См. [10].

HDLC (High-Level Data Link Control) - бит-ориентированный протокол высокоуровневого управления каналом передачи данных, является базовым для построения других протоколов канального уровня (SDLC, LAP, LAPB, LAPD, LAPX и LLC). Протокол имеет два подуровня:

• LLC (Logical Link Control) - управление логической связью, то есть управление передачей данных и контроль правильности передачи данных;

  - <a id="p102719"></a>8 информационных бит;
  - <a id="p102720"></a>без контроля четности;
  - <a id="p102721"></a>1 стоповый бит.

Определены две специальные процедуры:

• передача длинных блоков данных с сегментацией;
• сообщения о событиях с помощью UI-фреймов.

В протоколе используется три типа станций.

Первичная (ведущая) станция, организующая управление каналом. Она передает кадры команд вторичным станциям и получает кадры ответов от них. Если канал является многоточечным, главная станция отвечает за поддержку отдельного сеанса связи с каждой станцией, подключенной к каналу.

Вторичная (ведомая) станция, реагирующая на команды первичной станции в виде ответов. Может поддерживать только один сеанс и только с первичной станцией.

Комбинированная станция сочетает одновременно функции как первичной, так и вторичной станций. Передает как команды, так и ответы и получает команды и ответы от другой комбинированной станции, с которой поддерживает сеанс.

Каждая станция может находиться в одном из трех логических состояний.

1. Состояние логического разъединения (LDS). В этом состоянии станция не может вести передачу или принимать информацию. LDS может быть нормальным (NDM) и асинхронным (ADM). В нормальном режиме разъединения (NDM) вторичная станция может принять кадр только после получения явного разрешения от первичной станции. Если станция находится в асинхронном режиме разъединения (ADM), вторичная станция может инициировать передачу без явного разрешения, но может передать только один кадр статуса вторичной станции.

2. Состояние инициализации (IS). Используется для передачи управления вторичной или комбинированной станции.

3. Состояние передачи информации (ITS). В этом состоянии станция может получать и передавать информацию в трех режимах:

• режим нормального ответа (NRM — Normal Response Mode) используется вторичными станциями в многоточечной сети. Вторичная станция должна получать явное разрешение на передачу одного или нескольких кадров. После передачи последнего кадра вторичная станция должна опять ожидать разрешения;
• режим асинхронного ответа (ARM — Asynchronous Response Mode) позволяет вторичной станции начать передачу без получения разрешения от первичной станции, если канал свободен. В этом режиме передается, как правило, информация об изменении статуса вторичной станции;
• асинхронный сбалансированный режим (ABM — Asynchronous Balanse Mode) позволяет комбинированной станции начать передачу без получения предварительного разрешения от другой станции. Этот режим обеспечивает двусторонний обмен данными между комбинированными станциями.

В протоколе используются три конфигурации канала, обеспечивающие взаимодействие между станциями:

• несбалансированная конфигурация (UN — Unbalanced Normal) обеспечивает работу одной первичной и нескольких вторичных станций, при этом первичная станция управляет каналом;
• симметричная конфигурация (UA — Unbalanced Asynchronous) используется для работы двух комбинированных станций, каждая из которых может быть и первичной, и вторичной;
• сбалансированная конфигурация (BA — Balanse Asynchronous) также состоит из двух комбинированных станций, обладающих равными возможностями и несущих равную ответственность за управление каналом.

Управление потоком данных осуществляется при помощи окон. В течение окна станция может передать или принять один или несколько кадров (фреймов). Кадры содержат счетчики переданных (принятых) кадров, которые проверяются на соответствие в каждом сеансе. При несовпадении с ожидаемым значением процесс передачи останавливается и выдается сообщение о непринятии кадра.

9.3 Режимы HDLC

В настоящем стандарте используются следующие режимы HDLC:

• несбалансированная конфигурация с нормальным ответом (UNC);
• двунаправленная поочередная передача данных (полудуплекс);
• использование UI-фреймов.

9.4 Формат LLC сообщения

Формат LLC сообщения (фрейма):

Если «адрес источника» = 0xE6, то передается команда; если «адрес источника» = 0xE7, то передается ответ.

Формат MAC фрейма типа 3:

Бит S, установленный в «1», говорит о необходимости принять этот и последующие фреймы как единый блок. В последнем фрейме блока бит S должен быть сброшен в «0».

Длина фрейма включает в себя все поля, кроме флагов.

DA, SA - поле адреса назначения и адреса источника. В зависимости от направления передачи клиент может быть как источником, так и получателем, так же как и сервер. Адрес клиента всегда 1 байт, адрес сервера может быть от 1 до 4 байт.

Зарезервированные адреса клиента приведены в таблице 9.2.

Таблица 9.2

Зарезервированные адреса

Адрес сервера может быть длиной 1, 2 или 4 байта. Для адресации серверов используется метод расширенной адресации, при этом адрес сервера может быть разделен на «верхний» и «нижний». «Верхний» адрес может быть адресом логического устройства внутри физического устройства, а «нижний» — адресом физического устройства при многоточечной конфигурации сети. «Верхний» адрес должен присутствовать обязательно, «нижний» может отсутствовать. Признаком наличия «нижнего» адреса является нулевой младший бит в байте «верхнего» адреса.

При однобайтовой адресации младший бит адреса должен быть установлен в «1», при многобайтовой адресации младшие биты всех байт, кроме последнего, должны быть установлены в «0», а у последнего — в «1». Содержимое адреса располагается в старших 7 битах каждого адреса, таким образом, адресное пространство при однобайтовой адресации составляет от 0x00 до 0x7F, а при двухбайтовой адресации — от 0x00 до 0x3FFF. Зарезервированные адреса серверов приведены в таблице 9.3.

Таблица 9.3

Зарезервированные адреса сервера

• групповые адреса не используются;
• в поле «Адрес источника» не должны использоваться адреса «No-station» и «Broadcasting». Кадры с такими адресами считаются неправильными;
• только кадры, передаваемые первичной станцией, могут содержать в поле «Адрес назначения» адреса «No-station» и «Broadcasting»;
• в информационных кадрах не должно быть широковещательных адресов;
• в кадрах с адресом назначения «No-station» и «Broadcasting» бит P/F должен быть сброшен в «0», то есть данный кадр должен быть командой;
• адрес «Calling» используется для организации инициативных сообщений о событиях от вторичной станции к первичной.

9.5 Формат кадра

Формат кадра HDLC зависит от типа кадра [информационный (I), супервизорный (S), ненумерованный (U)]. Тип кадра определяется управляющим полем и наличием информационного поля.

Управляющее поле (Control) определяет тип кадра в соответствии с таблицей 9.4.

Поле N(S) определяет номер посланного кадра, поле N(R) — номер принимаемого кадра, бит P/F — бит опроса или последнего кадра при ответе.

HCS — контрольная сумма заголовка. Длина контрольной суммы 2 байта. Контрольная сумма вычисляется по содержимому полей «Format», «DA», «SA» и «Control».

FCS — контрольная сумма кадра. Вычисляется по содержимому всего кадра, исключая флаги. При отсутствии информационного поля во фрейме совпадает с контрольной суммой заголовка и не передается.

Информационное поле содержит реальную информацию, передаваемую пользователю. Все байты передаются, начиная с младшего бита; старшие байты передаются первыми.

Информационный кадр (I-frame) содержит счетчики переданных [N(S)] и принятых [N(R)] кадров, которые позволяют определить, на каком кадре произошла ошибка, и повторить только часть передаваемой информации. Информационный кадр содержит поле для передачи информации.

Супервизорный кадр «Готов к приему» (S-frame «RR») показывает, что станция:

• готова к приему информационного кадра с номером N(R);
• подтверждает, что ранее переданные кадры с номерами до N(R) — 1 приняты успешно;
• проблемы, вызвавшие ранее передачу ответа «RNR», устранены.

Супервизорный кадр «Не готов к приему» (S-frame «RNR») используется, если кадр с номером N(R) принят неверно либо станция занята обработкой предыдущего кадра. Очередной кадр может быть послан передающей станцией только после получения ответа «Готов к приему».

«Ненумерованные» кадры (U-frame) не имеют в своем составе счетчиков кадров, поэтому могут занимать только один кадр и не могут быть длиннее максимальной длины пакета. Эти кадры используются в качестве команд, передаваемых на вторичные станции, и ответов от вторичных станций.

Команда «Установить режим нормального ответа» (SNRM) переводит вторичную станцию в режим «Нормального» ответа, при этом счетчики кадров информационных фреймов имеют длину 3 бита, а поле «Control» имеет длину 1 байт. Существует режим «Длинного» ответа, в котором счетчики кадров имеют длину 7 бит, а поле «Control» имеет длину 2 байта. В данном документе используется только режим «NRM». При получении данной команды вторичная станция должна ответить подтверждением «UA» и сбросить счетчики передаваемых и принимаемых кадров. Команда может содержать информационное поле с параметрами обмена (максимальная длина кадра при передаче и приеме и ширина окна при передаче и приеме).

Команда «Разъединить» (DISC) используется для завершения операции передачи данных либо инициализации вторичной станции и перевода станции в состояние «Отключено». Вторичная станция должна подтвердить получение команды ответом «UA».

«Подтверждение» (UA) — ответ вторичной станции на команды «SNRM» и «DISK». Ответ может содержать информационное поле с параметрами.

«Разъединено» (DM) — ответ вторичной станции, находящейся в состоянии «Разъединение», на запрос первичной станции о состоянии вторичной станции либо на команды передачи информации. Ответ может содержать информационное поле с параметрами.

«Отказ от кадра» (FRMR) — ответ вторичной станции в оперативном режиме, если вторичная станция обнаруживает ошибку в кадре, которая не может быть исправлена повторной передачей кадра, (контрольная сумма кадра не нарушается):

• получение команды либо ответа, который не реализован либо не определен;
• получение кадра с длиной, превышающей максимальную;
• получение неверного значения счетчика принятых кадров, то есть либо данный кадр уже был принят и подтвержден, либо не является следующим по порядку номером относительно последнего принятого кадра;
• получение кадра с информационным полем, если формат кадра его не предусматривает.

Данный ответ должен быть передан вторичной станцией при первой возможности после обнаружения ошибки. Кадр может содержать информационное поле для конкретизации ошибки.

«Короткая информация» (UI) — данная команда используется для передачи на вторичные станции информации, не превышающей длины одного кадра, и для ответов такого же объема. Эти кадры не проверяются на целостность и, таким образом, могут быть потеряны при неисправной линии связи. Эти команды не требуют обязательного ответа от вторичной станции. Кадр содержит информационное поле.

Дополнительная информация о реализации канального и сетевого уровня HDLC приведена в [13].

9.6 Коммуникационные профили DLMS/COSEM для IP-сетей

Реализация коммуникационных профилей, предназначенных для работы в IP-сетях, приведена в 7.3 и 7.4 [14] для UDP и TCP соответственно с использованием подуровня «wrapper».

9.7 Поддержка инициативного выхода

В ПУ должна быть реализована поддержка инициативного выхода в виде сервиса Data Notification.

Возможность выдачи инициативных сообщений должна быть реализована как для интерфейсов с поддержкой коммуникационного профиля UDP (TCP) (см. 9.6), так и для коммуникационного профиля HDLC с использованием сервиса Data Notification.

Для настройки параметров инициативных сообщений должен быть реализован объект интерфейсного класса 40 Push setup с OBIS-кодом 0.0.25.9.0.255 (см. 4.4.8.2 [14]). При этом в качестве транспортного сервиса отправки инициативных сообщений (атрибут 3, Push Setup) должен использоваться сервис, соответствующий активному коммуникационному профилю: HDLC или UDP (TCP).

Список объектов для передачи в инициативном сообщении (атрибут 2, Push Setup) представлен в таблице 9.5.

Таблица 9.5

Список объектов для передачи в инициативном сообщении

Должна иметься возможность задания как минимум одного окна связи (атрибут 4, Push Setup).

9.8 Циклические контрольные суммы HCS и FCS

Циклические контрольные суммы заголовка (HCS) и кадра (FCS) вычисляются с помощью полинома: x16 + x12 + x5 + 1.

10 Информационная безопасность

10.1 Основные нарушения информационной безопасности

Положения подраздела относятся к информационной модели приборов учета электроэнергии.

К основным нарушениям информационной безопасности относятся:

• нарушение целостности данных — потеря или изменение данных, вызванные каким-либо воздействием на элементы системы;
• нарушение аутентичности данных — несанкционированный доступ к информации.

10.1.1 Свойства системы, позволяющие выявить признаки нарушения информационной безопасности (регистрация событий безопасности):

• апеллируемость воздействий — наличие доказательной базы по причинам воздействия (ведение журналов по событиям в приборе учета);
• подотчетность воздействий — наличие информации о конкретном источнике воздействия (ведение журналов на верхнем уровне о применяемых персональных паролях);
• достоверность информации — отсутствие ложных или искаженных данных (контроль приборов учета на отсутствие воздействий, использование аутентификации и/или шифрования для информации, передаваемой по сетям общего пользования);
• аутентичность (подлинность) информации — подтвержденная идентичность рассматриваемой заявленной информации (использование методов подтверждения подлинности информации);
• доступность информации — возможность субъектов доступа, имеющих права доступа, беспрепятственно их реализовать (использование отказоустойчивых средств и надежных каналов передачи данных, защита программного обеспечения и конфигурации приборов учета от несанкционированного доступа).

10.2 Актуальные угрозы безопасности информации приборов учета электроэнергии и способы защиты от них

Основные причины неправильного функционирования приборов учета электроэнергии (угрозы) приведены в таблице 10.1.

Таблица 10.1

Модель угроз

Дополнительные угрозы и способы защиты от них будут рассмотрены в базовой модели нарушителя (базовой модели угроз безопасности информации) в интеллектуальных системах учета электрической энергии (мощности), разрабатываемой в соответствии с Правилами предоставления доступа к минимальному набору функций интеллектуальных систем учета электрической энергии (мощности) [16].

Порядок использования российских алгоритмов криптозащиты в протоколе ассоциации DLMS описан в [15].

11 Использование объектов, не стандартизированных в [1]

Рекомендуемые коды обозначения электрических величин, для которых не предусмотрено OBIS-кодов в [8], приведены в таблице 11.1.

Таблица 11.1

Рекомендуемые коды обозначения необязательных электрических величин