电测量数据交换DLMSCOSEM组件第53部分:DLMSCOSEM应用层(上)

时间:2024-10-06 07:36:35

1.范围

        本部分规定了DLMS/COSEM客户机和服务器的DLMS/COSEM应用层的结构、服务和协议。同时,定义规则规定DLMS/COSEM通信配置。

        它定义了用于建立和释放应用程序连接的服务,以及用于访问GB/T17215.662中使用逻辑名称(LN)或短名称(SN)引用定义的COSEM接口对象的方法和属性的数据通信服务。

2.综述

2.1DLMS/COSEM信息交换

        DLMS/COSEM的目的是为计量设备、系统以及访问对象的服务规定面向业务领域的接口对象模型的标准。还规定了通过各种通信媒介传输消息的通信配置集。

        术语“计量装置”是一种抽象;因此,“计量装置”可以是适合这种抽象的任何类型的装置。COSEM对象模型在GB/T17215.662-2018中规定。COSEM对象通过其通信接口提供计量设备的功能视图。

2.1.1概述

        本标准规定了DLMS/COSEM应用层,并规定DLMS/COSEM通信配置集的规则;

        使用DLMS/COSEM进行数据交换的关键特性如下:

——计量装置可由各方访问:客户和第三方;

——提供了对计量装置资源的访问进行控制的机制;这些机制由DLMS/COSEM AL和COSEM对象(“Association SN/LN”对象,“Security setup”对象)提供;

——通过对xDLMS消息和COSEM数据应用密码保护来确保安全和隐蔽;

——通过包括选择性访问、紧凑编码和压缩在内的各种机制确保低开销和效率;

——在计量点,可能由单个或多个计量装置。在计量点多个装置的情况下,可以使单个接入点可用;

——数据交换可以远程或本地进行。根据计量装置的能力,本地和远程数据交换可以同时执行而不会彼此干扰;

——各种通信媒介可以在本地网络(LN)、社区网络(NN)或广域网(WAN)上使用。

确保满足上述要求的关键要素是由DLMS/COSEM AL提供的应用连接(AA)(确定数据交换的语境)。         

 2.1.2通信模型

         DLMS/COSEM使用开放系统互连(OSI)模型的概念来建立仪表和数据采集系统之间的信息交换。计量装置和数据采集系统的应用功能由应用程序(AP)建模。

        AP之间的通信由应用实体(AE)之间的通信建模。AE表示AP的通信功能。在AP中可能由多组OSI通信功能,因此单个AP可以由多个AE表示。然而,每个AE表示单个AP。AE包含一组称为应用服务元素(ASE)的通信能力。ASE是一套连贯的综合功能。这些ASE可以单独使用或组合使用。

        数据采集系统和计量设备之间的数据交换是基于客户机/服务器模型,其中数据采集系统起到客户机的作用,计量设备起到服务器的作用。客户机向发送服务响应的服务器发送服务请求。此外,服务器可以启动未经请求的服务请求以通知客户机事件或者预先配置的条件下发送数据。

        通常,客户机和服务器AP位于单独的设备中。因此,消息交换通过协议栈进行,如图1所示。

2.1.3命名和寻找 

         命名和寻找是通信系统中的重要方面。名称识别通信实体。地址识别哪里可以找到该实体。名称映射到地址;这被称为绑定的过程。图2显示了DLMS/COSEM中命名和寻址的主要元素。

        DLMS/COSEM实体,包括客户机,服务器以及第三方系统都应由其系统标题唯一命名。系统标题应永久分配。服务器物理设备可以承载一个或多个逻辑设备(LD)。LD应由其逻辑设备名(LDN)唯一标识。由同一物理设备承载的LD共享系统标题。

         每个物理设备应具有适当的地址。这取决于通信配置,可以是电话号码,MAC地址,IP网络地址或这些的组合。例如,基于HDLC的面向连接的3层通信配置的情况下,较低的HDLC地址是MAC地址。

2.1.4通信配置

        通信配置规定低的、通信媒介定义的协议层如何支撑DLMS/COSEM AL和以应用进程(AP)为模型的COSEM数据。

        通信配置由若干协议层组成。每层由不同的任务,给其上层提供服务,使用其支撑层的服务。客户机和服务器的COSEM AP使用最高协议层的服务,最高协议层即DLMS/COSEM AL。这是唯一包含COSEM特定元素(xDLMS ASE)的协议层。下层的数量和类型取决于使用的通信媒介。

        具有DLMS/COSEM AL和COSEM对象模型的给定的一组协议层组成了特定的DLMS/COSEM通信配置。每个配置文件的特征在于包括的协议层及其参数。图5显示了通用的DLMS/COSEM通信配置。

2.1.5DLMS/COSEM计量系统模型 

         图6显示了DLMS/COSEM计量系统模型。计量设备建模为一组逻辑设备在单个物理设备中。每个逻辑设备表示服务器AP,并建模为计量设备的功能子集,如其通信接口。各种功能使用COSEM对象建模。

2.1.6DLMS/COSEM服务器模型

         图7显示了两台DLMS/COSEM服务器的模型。其中一个使用基于HDLC,CO,3层的通信配置,另一个使用基于TCP-UDP/IP的通信配置(通信架构更合适)。

 2.1.7客户机模型

        图8显示了DLMS/COSEM客户机模型。