专利名称：电能计量仪表模型描述方法
技术领域：
本发明涉及一种用于开发基于IEC62056标准电能计量管理系统的电能计量 仪表模型的描述方法。属于电力系统计量通信技术领域。
背景技术：
电能是关系到国计民生的重要能源，电能计量管理系统在电能的生产、输 送、分配、使用中发挥着重要的监控及管理作用，为优化能源的调配和使用、 有效节约能源提供了可靠的数据依据。在整个电能计量管理系统中，电能计量 仪表是最基本的设备。其中电子式电能表由于其准确度高、功能多、具有数据 通信能力等优点，在电能量计量计费系统中得到了越来越广泛的使用。在使用 过程中电能表需要通过通信信道与电能量管理系统(抄表系统)进行数据交换， 但往往由于计量计费系统中选用的电能表制造厂家众多、电能表型号繁杂、通
信信道类型多种多样；这些通信规约不统一，通信协议不完整，缺乏互操作性， 形成的异构信息难以集成的现状。给电能表的生产、使用造成了诸多不便，同 时也给对于电能计量管理系统地开发、维护、扩展等增加了许多负担，也增加 了管理与维护成本。
IEC62056标准体系是一套电能计量一一用于抄表、费率和负荷控制的数据 交换国际标准规范，其核心部分是设备语言报文规范DLMS和能源计量配套规范 COSEM。 IEC62056标准的制定是面向通用性的，它定义了仪表通信所采用的通用
语言和仪表数据交换所使用的规则，使得来自不同厂商、不同类型、使用不同 通信介质的DLMS/COSEM仪表/系统可以相互"沟通"，具有良好的系统互连性和
互搡作性。
IEC62056标准采用面向对象的方法、通过标准模版接口类来构建仪表的通 用仪表模型，采用具有自协商、自解释的通信规范来实现仪器仪表与电能管理 主站之间的互操作性和自解释。但在传送的数据项、数据类型、数据值，在自扩充的情况下就无法实现自解释。并且基于ASN. 1编码与OBIS等编码方式无法 直观描述出仪表的信息与功能。因此，标准未能完全规范出如何直观描述仪表 内含所有信息与功能的模型方法，不利于计量通信中异构信息集成时各个制造 厂商信息表达与交互。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现仪器仪表与电能管理主站之 间在传送的数据项、数据类型、数据值时，在自扩充的情况下可以实现自解释 的电能表信息模型与功能的描述方法。
为解决上述问题，本发明提供一种电能表信息模型与功能的描述方法，其 特征在于借鉴IEC 62056中对电能仪表的模型、数据类型与服务功能的约束， 以可扩展的描述语言XML为载体，对IEC62056标准电能仪表的结构模型进行描 述。
对于标准仪表模型的描述包括以下几个部分
1) 文档头部分(Header),描述该描述文档的相关信息，包括创建时间、创建人、 修改记录、制造商信息、产品型号。
2) 通信参数部分(Communication),包括通信方式(LN、 SN )、安全级别、链路 层参数,所述链路层参数包括帧超时、字节超时、发送信息长度、接收信息域长 度。
3) 仪表模式部分(C0SEM):包括表计所能提供的逻辑设备及相应的一致性服务 信息和COSEM对象清单，所述C0SEM对象清单包括CiassID、 Version、 0BIS、 SN(若使用短名方式)、选定的数据类型(需要时列出)、采用的数据单位及倍 率(需要时列出)、支持选择性访问与否(需要时)、所需访问权限。
同时，本发明使用XSD语法格式，来描述电能表仪表模型文档的XML语法 格式。
本发明所涉及的电能计量仪表模型描述方法可应用于所有符合IEC62056标
准的电能表，包括单相表、三相表，预付费表、多功能电能表等。也可用于描 述符合IEC62056标准的各种水表、燃气表以及热气表。 本发明所达到的有益效果
5本发明通过借鉴IEC 62056中对电能仪表的模型、数据类型与服务功能的 约束，实现仪表与系统的信息与功能自描述XML文档，以解决IEC62056中自扩 展数据实现自解释，方便电能量管理系统的开发、维护与扩展。
本发明所提供的电能计量仪表模型描述方面可应用于电能量计量管理系统 (抄表系统)的开发、扩展，辅助实现IEC62056标准的互操作性优势。在开发 电能管理系统时，本描述方法提供了一种通用的仪表描述文档，管理系统只需 要解析该文档就可以方便地理解仪表的功能模型，从而加快电能计量管理系统 的开发、扩展与维护。
图l是本发明的电能计量仪表模型描述方法中描述格式示意图2是本发明的电能计量仪表模型描述方法中仪表模型XSD语法格式示意图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明作具体的介绍。
图1是本发明的电能计量仪表模型描述方法中描述格式示意图。 在描述仪表模型时，依据XML语言规范，首先需要指明所采用的XML规范 的版本信息及相应的编码标准。XML版本声明如下 < xml version="l. 0" encoding="UTF-8" 〉
描述电能表模型的XML文档的根节点的名称固定为"COSEM—Meter",描述 如下
〈COSEM-Meter〉
</COSEM-Meter>
电能计量仪表模型描述文档，整体上可以分成三个部分文档头部分、通 信参数部分、COSEM仪表模型部分，分别说明如下 l)文档头部分
文档头部分是用于描述该描述文档的相关信息，如创建时间、创建人、修改 记录、制造商信息、产品型号。示例如下<Hearder〉
<CreatedTime>2008年12月1日1.4时50分〈/Created Time〉 <CreateMen> Create Men Name〈/Create Men〉 〈Manufacture〉 XXXX Ltd. Co. </Manufacture〉 〈ProductType〉XXXX-V1. 0</Product Type> <Modify〉 <First>
<Time>2008年12月2日14时50分〈/Time〉 〈Content〉增加分费率对象〈/Content〉 〈/First〉 <Second/〉 〈/Modify〉 </Hearder〉
2) 通信参数部分
包括通信方式(LN、 SN)、安全级别、链路层 时、字节超时、发送信息长度、接收信息域长度 <Communicat ion—Para>
<Ref erence_Type〉SN</Reference—Type>
〈Right一Level〉5〈/Right一Level〉
<lvink_Lay_Para>
<Inter —Frame —Activate unit = "ms" >200</Inter_Frame—Activate
>
<Frame—Activate unit = "ms，， >3000</ Frame—Activate > <Max—Tran—Lenth>128〈/Max_Tran_Lenth〉 〈Max—Rec—Lenth>128</Max_Rec_Lenth> </Link—Lay—Para> </Coramunicat ion_Para〉
3) C0SEM仪表模型部分
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参数，所述链路层参数包括帧超
。示例如下包括表计所能提供的逻辑设备及相应的 一致性服务信息和COSEM对象清单, 其中包括ClassID、 Version、 0BIS、 SN(若使用短名方式)、选定的数据类型(需 要时列出)、采用的数据单位及倍率(需要时列出)、支持选择性访问与否(需 要时)、所需访问权限。示例如下 <C0SEM_Model〉
<Logical—DeviceO>
<Xogical—Address〉1 "Logical—Address〉 <Conformance>007ElF</Conf ormance> <0b ject丄i s t〉 〈Object一O〉
<ClassID>3</ClassID〉
<Vers ion>0</Vers ion〉
<0BIS>1. 1. 1. 8. 0. 255</OBIS>
〈BaseName type = "HEX" 〉lC20</BaseName>
<ChosedDatatype〉6</ChosedDatatype>
<Unit>30</Unit>
〈Scaler〉-3〈/Scaler〉
<Right>
<Attribute2>l〈/AUribute2> <Attribute3>3</AUribute3〉 <Method>0</Method〉 </Right〉 </Object:0>
</0bject—List〉 </Logical—DeviceO> <Logical—Devicel/></C0SEM_Model>
图2是本发明的电能计量仪表模型描述方法中仪表模型XSD语法格式示意 图。各仪表制造厂商只需按照该格式进行电能仪表模型的描述文档的编写，形成 电能仪表模型描述的XML文档，即可方便的实现电能仪表接入电能计量管理系 统。对于XSD语法格式的描述如下
先将根节点固定为"COSEM-Meter";所述根节点中包含三个字节点，分别为 Hearder、 Communication—Para、 COSEM—Model。
所述"Hearder"节点包含5个元素，分别为CreatedTime、 CreateMen、 Manufacture, ProductType、 Modify。其中Modify节点可选。相应的数据类型 分另寸为DateTime、 string、 string、 string、 complextype。 所述Modify节点 内容是修改记录，其下可包括数量可变、节点内容结构相同的节点。其下节点 的名称命名需釆用sring类型，内容有两个修改时间(Time)和修改内容 (Content ),分别为DateTime和String类型。
所述"Communication-Para"节点包含三个子节点,分另!j为Reference一Type、 Right-Level、 Link—Lay—Para。分别指明标准电能表所采用的引用类型、权限 等级以及链路层参数。
所述链路层参数"COSEM—Model"节点是描述仪表模型的核心，其下的子节 点数标明电能表中的逻辑设备数，逻辑设备由若干个COSEM接口对象组成，逻 辑设备节点下的每一个字节点都标明一个COSEM对象。COSEM接口对象字节点包 括八个字节ClassID、 Version" 0BIS、 BaseName、 ChosedDatatype、 Unit、 Scaler、 Right。分别指明所描述接口类的类标识、类版本号、COSEM对象的数 据标识、所采用的基名(若采用SN方式则存在)、接口类对象中数据类型可选
的属性的数据类型、选定的数据单位、所使用的倍率、该接口类的访问权限。 其中BaseName 、 ChosedDatatype、 Unit、 Scaler、 Right为可选节点。接口类 对象的访问权限精确到每 一个属性和方法。
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权利要求
1. 一种电能表信息模型与功能的描述方法，其特征在于借鉴IEC 62056中对电能仪表的模型、数据类型与服务功能的约束，以可扩展的描述语言XML为载体，对IEC62056标准电能仪表的结构模型进行描述。
2. 根据权利要求1所述的电能表信息模型与功能的描述方法，其特征在于对于标准仪表模型的描述包括以下几个部分1) 文档头部分，描述该描述文档的相关信息，包括创建时间、创建人、修改记录、制造商信息、产品型号；2) 通信参数部分，包括通信方式、安全级别、链路层参数，所述链路层参数包括帧超时、字节超时、发送信息长度、接收信息域长度；3) 仪表模式部分包括表计所能提供的逻辑设备及相应的一致性服务信息和COSEM对象清单，所述C0SEM对象清单包括ClassID、 Version、 0BIS、 SN、选定的数据类型、采用的数据单位及倍率、支持选择性访问与否、所需访问权限。
3. 根据权利要求1或2所述的电能表信息模型与功能的描述方法，其特征在于:使用XSD语法格式来描述电能表仪表模型文档。
4. 根据权利要求3所述的电能表信息模型与功能的描述方法，其特征在于将根节点固定为"COSEM—Meter",根节点中包含三个字节点，分别为Hearder、Communication—Para和COSEM—Model。
5. 根据权利要求4所述的电能表信息模型与功能的描述方法，其特征在于所述"Hearder，'节点包含CreatedTime、 CreateMen、 Manufacture、 ProductType、Modify5个元素。
6. 根据权利要求4所述的电能表信息模型与功能的描述方法，其特征在于所述 "Communication—Para'， 节点包含 Ref erence—Type 、 Right—Level 、Link—Lay—Para三个子节点,分别指明标准电能表所采用的引用类型、权限等级以及链路层参数。
7.根据权利要求6所述的电能表信息模型与功能的描述方法，其特征在于所述链路层参数下的子节点数标明电能表中的逻辑设备数，逻辑设备由若干个COSEM接口对象组成，逻辑设备节点下的每一个字节点都标明一个COSEM对象。
8.根据权利要求7所述的电能表信息模型与功能的描述方法，其特征在于 所述C0SEM接口对象字节点包括八个字节ClassID、 Version, 、 0BIS、 BaseName、 ChosedDatatype、 Unit、 Scaler、 Right,分别指明所描述接口类的类标识、类 版本号、COSEM对象的数据标识、所采用的基名、接口类对象中数据类型可选的 属性的数据类型、选定的数据单位、所使用的倍率、该接口类的访问权限，接口 类对象的访问权限精确到每一个属性和方法。
全文摘要
本发明公开了一种电能表信息模型与功能的描述方法，其特征在于借鉴IEC 62056中对电能仪表的模型、数据类型与服务功能的约束，以可扩展的描述语言XML为载体，对IEC62056标准电能仪表的结构模型进行描述。本发明通过借鉴IEC 62056中对电能仪表的模型、数据类型与服务功能的约束，实现仪表与系统的信息与功能自描述XML文档，以解决IEC62056中自扩展数据实现自解释，方便电能量管理系统的开发、维护与扩展。
文档编号G01R22/06GK101520476SQ20091002827
公开日2009年9月2日 申请日期2009年2月5日 优先权日2009年2月5日
发明者崔宇昊, 李新家, 政 熊, 陆文远, 伟 黄, 黄奇峰 申请人:江苏省电力试验研究院有限公司;江苏方天电力技术有限公司;威胜集团有限公司