电力系统动态监测工作组输变电设备物联网节点设备无线组网协议编制说明

编制背景编制目的目前在电力行业随着输变电设备物联网规模的不断扩大、传感器的类型和数量的急剧增长，出现了以下问题：不同厂商产品无线传输协议、数据规约不统一，传感器与网络设备“牢牢绑定”，输变电设备物联网无线通信系统重复建设，形成若干“烟囱”；传感器扩展接入、传感器备品更换自由度低。目前在输变电设备物联网领域还没有一个完整规范的感知层无线通信标准，因此编写本标准十分必要。任务来源本标准根据《国家能源局综合司关于下达2020年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划的通知》（国能综通科技〔2020〕106号）的安排制定。本标准依据《国家能源局综合司关于下达2020年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划的通知》（国能综通科技〔2020〕106号）文的要求编写。编制主要原则编制思路标准编制前，编制单位对输变电设备物联网相关单位进行了深入调研和研究，对标准内容广泛征求相关领域专家、收集了各方对于输变电设备物联网无线通信系统的经验和需求，确定了标准的制定内容。为保证标准技术要求能够正确完整地宣贯和执行，保证各厂商提供的节点设备和传感器能够满足电力行业的使用要求，在本标准中编制了测试规则，以对各厂商提供的节点设备和传感器进行型式及委托测试。主要内容论证根据应用要求，主要规定了电力系统输变电设备物联网接入节点、汇聚节点和传感器节点设备的无线组网、接入通信和一致性测试。包含了协议相关的总体架构、物理层要求、数据链路层协议、网络层协议等内容。与计划目的标准名称和内容发生变化的主要原因《国家能源局综合司关于下达2020年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划的通知》（国能综通科技〔2020〕106号）文中能源20200190标准名称为：“输变电设备物联网节点设备无线组网协议”。经起草组全体成员反复研究，并征求专家意见，认为本标准作为输变电设备物联网标准体系的节点组网部分，适用范围可涵盖接入节点、汇聚节点的无线组网和低功耗传感器的无线接入，建议将标准名称更改为：“输变电设备物联网第3部分：节点设备无线组网协议”。在2022年11月11日举行的全国信息交换和管理标准化技术委员会电力系统动态监测工作组的会议中，专家审查组经过讨论，同意标准名称按此建议修改。与其他标准文件的关系本标准符合国家现行法律、法规、政策，符合公司生产、建设、运行和管理要求。本标准与相关国家、行业技术标准协调一致，结合电力系统需求，并进行了完善和细化，以满足电力系统的建设、生产、经营等方面的建设需要。本标准制定中的主要参考文献主要包括：GB/T33745—2017物联网术语GB/T36572—2018电力监测系统网络安全防护导则DL/T2474.1—2022电力物联网传感器网络第1部分：总体技术规范DL/TXXXX.4—202X输变电设备物联网第4部分：微功率无线通信协议DL/TXXXX.5—202X输变电设备物联网第5部分：传感器数据格式和传输IEEE802.15.4:2015低速率无线网络标准（StandardforLow-RateWirelessNetworks）LoRaWAN™1.1SpecificationLoRaWAN™1.1规范主要工作过程本标准由国网江苏省电力有限公司电力科学研究院负责编写，国网江苏省电力有限公司、国网设备管理部、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中国电力科学研究院有限公司、国网智能电网研究院有限公司、国网直流技术中心、国网天津电力有限公司、国网河北电力有限公司、国网浙江电力有限公司、国网安徽电力有限公司、国网四川电力有限公司、南网数字电网集团有限公司、南网科学研究院有限责任公司、南网电力调度控制中心、南网深圳供电局有限公司、北京国网富达科技发展有限责任公司、中盈优创资讯科技有限公司、南京南瑞信息通信科技有限公司、上海遨有信息技术有限公司、南京英锐祺科技有限公司、江苏大烨物联科技有限公司、深圳友讯达科技股份有限公司参与编写工作。2021年8月6日，在线上召开的《输变电设备物联网第3部分：节点设备无线组网协议》等3项标准讨论工作会议上，工作组对标准初稿进行了讨论，国网设备部、标委会、国网电科院、联研院、南网科研院、深圳供电局、广东电科院、国网江苏公司、国网河北公司、国网天津公司、江苏电科院、安徽电科院、中科院上海微系统所、国网富达、金陵科技、神州泰岳、西安金源、慧智神光、杭州休普、杭州安智联、南京英锐祺、深圳友讯达、上海遨有、武汉阿米特、中盈优创、珠海一多监测、杭州凯源、广东嘉泰智能等单位专家参与标准编制工作。2021年8月26日，在南京召开的《输变电设备物联网第3部分：节点设备无线组网协议》等3项标准讨论工作会议上，工作组对标准初稿进行了讨论，国网设备部、标委会、国网电科院、国网江苏公司、国网河北公司、国网天津公司、江苏电科院、安徽电科院、中科院上海微系统所、金陵科技、神州泰岳、西安金源、慧智神光、杭州休普、杭州安智联、南京英锐祺、深圳友讯达、上海遨有、武汉阿米特、中盈优创等单位专家参与标准编制工作。2021年11月18日，在线上召开的《输变电设备物联网第3部分：节点设备无线组网协议》等3项标准讨论工作会议上，工作组对标准初稿进行了讨论，国网设备部、标委会、国网电科院、联研院、南网科研院、国网江苏公司、国网河北公司、国网天津公司、江苏电科院、安徽电科院、中科院上海微系统所、上海遨有、国网富达、金陵科技、神州泰岳、西安金源、慧智神光、杭州休普、杭州安智联、南京英锐祺、深圳友讯达、武汉阿米特、中盈优创、珠海一多监测、杭州凯源、广东嘉泰智能等单位专家参与标准编制工作。2022年1月6日，在线上召开的《输变电设备物联网第3部分：节点设备无线组网协议》等3项标准讨论工作会议上，工作组对标准进行了讨论，国网设备部、标委会、国网电科院、联研院、南网科研院、深圳供电局、广东电科院、国网江苏公司、国网河北公司、国网天津公司、江苏电科院、安徽电科院、中科院上海微系统所、上海遨有、国网富达、金陵科技、神州泰岳、西安金源、慧智神光、杭州休普、杭州安智联、南京英锐祺、深圳友讯达、武汉阿米特、中盈优创、珠海一多监测、杭州凯源、广东嘉泰智能等单位专家参与标准编制工作。2022年5月25日，在线上召开的《输变电设备物联网第3部分：节点设备无线组网协议》等3项标准讨论工作会议上，工作组对标准进行了讨论，国网设备部、标委会、国网电科院、联研院、南网科研院、深圳供电局、广东电科院、国网江苏公司、国网河北公司、国网天津公司、江苏电科院、安徽电科院、中科院上海微系统所、上海遨有、国网富达、金陵科技、神州泰岳、西安金源、慧智神光、杭州休普、杭州安智联、南京英锐祺、深圳友讯达、武汉阿米特、中盈优创、珠海一多监测、杭州凯源、广东嘉泰智能等单位专家参与标准编制工作。2022年6月，标准编写组组织对标准进行编制修改形成征求意见稿，并征求意见。2022年8月，完成意见征求；基于征求到的意见标准编写组组织完成对标准内容的修订。2022年12月，根据多次专家评审的建议，标准编写组组织对标准进行编制修改形成标准送审稿。标准结构和内容各章逻辑关系及主要内容《输变电设备物联网第3部分：节点设备无线组网协议》规定了电力系统输变电设备物联网接入节点、汇聚节点和传感器节点设备的无线组网、接入通信和一致性测试。包含了协议相关的总体架构、物理层要求、数据链路层协议、网络层协议等内容，本标准共分为9章。第1章范围、第2章规范性引用文件、第3章术语和定义为标准的通用部分。第4章缩略语列出了本标准使用的缩略语及全称。第5章总体架构规定了输变电设备物联网的系统架构、网络拓扑、协议栈结构及设备地址。第6章物理层协议规定了物理层选项、物理层帧结构、物理层配置、信道分配和发送功率。第7章数据链路层协议规定了MAC层协议及LLC层协议，其中MAC层协议具体包括MAC层资源映射、MAC层帧结构、MAC层信道及MAC接入过程等。第8章网络层协议定义了端到端的数据传输格式、拓扑建立过程、路由过程以及设备注册过程。第9章一致性测试规定了协议规范的接入节点、汇聚节点和低功耗传感器的协议一致性测试架构、测试要求及判断方法。编制原则本标准的编写原则：a)贯彻“少而精”原则，不追求标准篇幅，而力求标准内容能起到较好的指导作用。必须列入的内容决不舍弃，可列可不列的内容也不惋惜，而内容必须准确无误，来自于工作实际，经得起检验。b)编写小组内部讨论提倡各抒己见，畅所欲言，在充分交换意见的基础上力求协商一致。c)充分利用编写小组成员所在单位检测及研发的优势及有利条件，对主要技术参数及指标的确认进行必要的测试验证。d)编制格式须符合DL/T800-2001《电力企业标准编制规则》和GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》要求。条文说明目次按常规，目次可以列入一级或一、二两级标题。为增强可读性，本标准列出一、二两级标题前言完全按照GB/T1.1—2020规定内容编写。范围本标准原名为“输变电设备物联网节点设备无线组网协议”，考虑到本标准作为输变电设备物联网标准体系的节点组网部分，适用范围可涵盖接入节点、汇聚节点的无