4G模块DTU网关远程抄表方案(二):DL645/698协议国网电表
1 DL 645协议简介
DL645协议是一种用于智能电能表的远程抄读通讯标准。制定该标准是为统一和规范多功能电能表与数据终端设备进行数据交换时的物理连接和通信链路及应用技术规范。DL645协议可用于远程监测电力传输和使用状态，是国家在电力行业标准中规定的统一的通信协议。
DL/T 698.45是面对对象的通信协议，适用于主站和采集终端、采集终端和电能表、主站和电能表之间。
DL645/698协议与Modbus协议类似，采用主-从模式的半双工通讯方式，多功能电能表与数据终端设备可进行点对点的或主多从的数据交换。电气层可以是经典的RS485有线通信，也可以是非接触式红外无线通信。
其中非接触式红外读表方式较为常见，它的特点是易于工程实施，电表、计量柜不需要停电接线，将支持DLT645标准的红外读表器放置在电表前方就可以读到电表电量、电压、电流、功率等数据。本篇文章主要是简要介绍DLT645协议，以及介绍利用重庆展联科技的智能网关ZL400实现高性价比4G远程抄表方案（当然也可以使用配套的ZL011红外超表器）
1.1 数据传输协议
DL645协议的信息帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据域长度、数据域、帧信息纵向校验码及帧结束符7个域组成。
由采集器向表计发送的查询帧数据格式如下：
| 代码 | 描述 |
|---|---|
| 68h | 帧起始符 |
| A0-A5 | 地址域 |
| 68h | 帧起始符 |
| C | 控制码 |
| L | 数据域长度 |
| DATA | 数据域 |
| CS | 校验码 |
| 16h | 帧结束符 |
例：读表计数据: FE FE FE FE 68 66 55 44 33 22 11 68 11 04 33 33 34 33 17 16
| 说 明 | 帧起始符 | 地址域 | 帧起始符 | 控制码 | 数据域长度 | 数据域 | 校验码 | 帧结束符 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 实 例 | 68 | 665544332211 | 68 | 11 | 04 | 33 33 34 33 | 17 | 16 |
说明：FE FE FE FE - 引导字符；68 – 帧起始符；11 22 33 44 55 66 – 表地址; 11 – 控制码；04 – 数据域长度；33 33 34 33 – 数据域；17 – 校验码；16 – 帧结束符。
由表计向采集器发送的应答帧数据格式如下：
| 代码 | 描述 |
|---|---|
| 68h | 帧起始符 |
| A0-A5 | 地址域 |
| 68h | 帧起始符 |
| C | 控制码 |
| L | 数据域长度 |
| DATA | 数据域（数据标识+数据） |
| CS | 校验码 |
| 16h | 帧结束符 |
例：表计应答：FE FE FE FE 68 66 55 44 33 22 11 68 91 09 33 33 34 33 97 3C 33 33 0B 16
| 字节 | 0 | 1-5 | 6 | 7 | 8 | 9-13 | 14 | 15 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 说 明 | 帧起始符 | 地址域 | 帧起始符 | 控制码 | 数据域长度 | 数据标识+数据 | 校验码 | 帧结束符 |
| 实 例 | 68 | 665544332211 | 68 | 91 | 08 | 33 33 34 33+97 3C 33 33 | XX | 16 |
说明：FE FE FE FE - 引导字符；68 – 帧起始符； 66 55 44 33 22 11 – 表地址（真实地址为112233445566）； 91 – 控制码；08 – 数据域长度；33 33 34 33 – 数据标识（真是为正向有功总00100000）；97 3C 33 33 – 数据（真实数据为000009.33） XX – 校验码；16 – 帧结束符。
1.1.1 帧起始符 68H
DLT645协议的数据帧每帧的开始都固定为0x68，作为数据的起始符方便接收方做数据解析
1.1.2 地址域 A0~A5（采用BCD码）
在485总线上可能挂着多个645设备，要找到指定的设备，必须要根据设备的地址查找。每台设备出厂会有自己的地址，也可以修改设备的通信地址。
地址域A0~A5用来表示电表地址，由6个字节构成，低位在前，高位在后；可以为表号、资产号、用户号、设备号等。当使用的地址码长度不足6字节时，用十六进制AAH补足6字节。
如上图该设备的地址为000001684866。
1.1.3控制码
1个字节，例如读取数据的控制码为0x11(00010001)，读取通讯地址的控制码为0x13(00010011)
其中功能码又分为两种97规约和07规约
1.1.4 数据域长度L
1个字节，表示数据域的字节数，读取数据时L<= 200;写数据时L <= 50，L=0表示无数据域。
1.1.5 数据域
数据域包括数据标识和数据、密码等，其结构随控制码的功能而改变。传输时发送方按字节进行加33H处理，接收方按字节进行减33H处理。数据域为变长，字节数由数据长度L决定，传输时候。
数据标识编码具体可以查阅相关文档的《附录A.2——数据标识编码》
常见数据标识编码表如下：
发送方需要加0x33，接收方解析需要减去0x33。
| 发送方数据 | 33 | 33 | 33 | 33 |
|---|---|---|---|---|
| 真实值 | 00 | 00 | 00 | 00 |
1.1.6 校验码CS
从帧起始符(0x68)开始到校验码之前的所有各字节的模256的和, 即各字节二进制算术和,不计超过256的溢出值。
1.1.7 结束符16H
DLT645的指令帧均以0x16作为结束符。
1.1.8 表计数据编码格式（采用BCD码）
所有数据项均先传送低位字节，后传送高位字节，如表计数据是000009.33，则从站应答数据如下：
D0—0x66—33+33
D1—0x3C—09+33
D2—0x33—00+33
D3—0x33—00+33
1.1.9 串口参数
DL645协议的缺省速率为2400 bps，字节校验为偶校验。也可以设置为600bps，1200bps，4800bps，9600bps，19200bps。
2 DEVELOPLINK 远程抄表方案
DEVELOPLINK展联科技的远程抄表网关（ZL400 DTU）内置了Modbus，DLT645/698，CT/J 188协议的解析，只需要简单的可视化配置，就能采集到国网电表的数据，然后将返回数据通过4G，以太网，WIFI等网络方式传到客户服务器，也可以直接解析成json格式上传。
2.1 功能：
- 支持对Modbus、DLT645/698、CT/J 188协议的水气表自动读取，直转转换json上传，支持周期轮询、变化上传；
- 支持HTTP /TCP/UDP/MQTT通信；
- 支持阿里云/腾讯云/中移物联/华为云/DevelopLink平台接入；
- 支持自定义心跳包、注册包，支持魔法值；
- 支持远程参数配置；
- 支持远程、本地固件升级；
- 支持差分升级DFOTA，CDN加速。
2.2 优势：
- 开放性：支持不同厂家的智能电表；
- 灵活性：可根据需求，自行设计轮询任务；
- 便捷性：可视化配置，无需一行代码；
- 可扩展性：能够实现多种负载控制策略；
- 低成本：高性价比远程抄表方案，适合批量使用。
2.3 应用：
- 住宅小区：人工抄表收费成本高、误差大、效率低，远程抄表能监测和故障排查十分智能
- 学校：学校配用电情况难以监测，师生用电安全隐患大，远程抄表能实时监测各区域用电情况，且可具备远程阀控功能
- 商业中心：店铺变更、临时柜台等管理不方便，催缴费困难，远程抄表能分时段、分区域进行用能数据的统计、分析和处理
- 工业园区：配用电情况难以监测及用电安全隐患大，能源能耗管理没有数据依据，远程抄表能快速直观的反映数工厂设备的实时和历史能耗情况，掌握能耗规律，为制定合理的能源管理策略、实现节能减排管理提供数据支撑。
3 案例
3.1 调试准备
| 硬件准备 | 软件准备 |
|---|---|
| ZL400 DTU（固件版本4.45.63） | 上位机 DevelopLink_SDRTU_V2.2.9 |
| DL645协议电表 | |
| 红外抄表器（选配） |
3.2 设置串口
一般DT645协议的水表，通讯波特率为2400bp，偶检验
3.3 设置645协议轮询
- 选择645协议版本
- 配置表地址
- 选择配置命令
不需要关注645协议本身，只需要选择需要读取的量，例如这里我们读取电表的正向有功总量，即命令选择电能量/当前/正向有功/总
配置完成，点击写入配置
查看报文，可以看到发送的协议报文和水表返回的报文，以及DTU解析后的json报文{“a”:9.33}
3.4 设置网络
ZL400 DTU网络通道支持MQTT,TCP,UDP,HTTP；还内置了阿里云，腾讯云，onenet，developlink平台，华为云，jetlinks的解析内核
用户只需要选择通道类型，简单配置就能上传数据
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