《智能水表技术标准》

ICSxxxxxx

XXX

团体标准

T/CSUSN-Y

智能水表技术标准

Technicalstandardforintelligentwatermeter

（征求意见稿）

2018-07-24发布2018-09-01实施

中国城市科学研究会发布

1.范围

本标准规定了户用计量仪表（下列简称仪表）数据传输的基本原则、接口形式及物理性能、

数据链路、数据标识及数据安全性和数据表达格式的要求。

本标准适用于仪表主站与从站间，一主一从或一主多从数据交换的集中抄表系统。

2.规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

GB/T778.1冷水水表第1部分：规范

GB/T15277信息处理64bit分组密码算法的工作方式

GB/T17901.1信息技术安全技术密钥管理

CJ/T188户用计量仪表数据传输技术条件

3.术语和定义

3.1集中抄表系统automaticmeterreadingsystem

由主站通过传输媒体将多个户用仪表的数据集中抄读的系统，简称集抄系统（AMR）。

该系统主要由从站、物理信道、主站等设备组成。

3.2总线制表Bustabulation

通过总线连接通讯传输数据的计量仪表。

3.3无线水表wirelesswatermeter

利用微功率（短距离）无线方式进行用水数据传输的水表。

3.4移动网络接口水表mobilenetworkinterfacewatermeter

具有水流量信号采集和数据处理、存储等功能并实现通过移动网络与数据中心交互数据功

能的水表。

4.总线制接口技术要求

41基本耍求

-1-

4.L1集中抄表系统应具备在同一传输媒体内识别不同类型的户用仪表和双向通讯的能力。

4.L2构成集中抄表系统从站的仪表应具备通讯接口，接口应符合本标准相关条款要求。

4.1.3构成集中抄表系统从站的仪表若采用内置电池，电池正常使用时间，应不低于该型水表

的使用周期。

4.L4户用仪表应有电池电压状态、阀门状态（仅对具有阀门控制功能的仪表）的输出参数。

4.1.5集中抄表系统的构成和要求应按附录A执行。

4.1.6水表的准确度应符合国家现行标准GB/T778.1相关规定。

4.L7水表的输出参数应包括实时时间、结算日期累积量、当前日期累积量。

4.1.8水表显示的单位应符合国家现行标准GB/T778.1相关规定。

4.2物理层

421仪表的通讯接口应符合表422-1的规定。

422应采用表4.2.2-1的接口形式。当采用其他接口时应符合相关标准的规定。

表422-1仪表的通讯接口

方式编号接口形式要求

1Meter-BUS物理接口（简写M-BUS）应参照附录B执行

2RS-485接口应参照附录C执行

4.3数据链路层

4.3.1本协议采用主-从结构的半双工通讯方式。

432字节格式为每字节含8位二进制码，传输时加上一个起始位（0）、一个偶校验位（E）

和一个停止位（1）,共11位。其字节传输序列如图1.D0是字节的最低位，D7是字节的

最高位。先传低位，后传高位。

0DOD1D2D3D4D5D6D7E1

传送方向起始位8位数据偶校验位停止位

图432-1字节传输序列

-2-

结束符16H

AS：设备快捷通讯地址为8位地址，从UH到FOH,可以独立设置。

M：命令码最高位D7,为数据方向，为0时，主站到从站。为1时从站到主站。DO到

D6为快捷命令，可以进行自由设置定义。

DATA：返回的数据由设置的快捷命令决定。

4.3.4仪表类型及其代码应符合表434-1的规定。

表434-1仪表类型及其代码

仪表类型代码(T)仪表

10H冷水水表

11H生活热水水表

10H〜19H：水表

12H直饮水水表

13H中水水表

增加通配

4.3.5地址域(A0〜A6)由七个字节组成，每个字节为2位BCD码格式。地址长度为14位十

进制数，低地址在前，高地址在后。其中A5、A6为厂商代码。

A为通配地址，当某位地址为A时，从站不对该位地址比较，默认匹配正确。

当地址为AAAAAAAAAAAAAAH时，为广播地址。广播地址只能应用于点对点的通讯

中。

436控制码(C)的格式按图4.3.6-1所示。

DOD1D2D3D4D5D6D7

功能定义传送方向

图436-1控制码格式

D7：0—由主站发出的控制帧

1-由从站发出的应答帧

D6：0-通讯正常

-4-

I一通讯异常

D5〜DO：000000：保留

000001：读数据

00001（）：组合读取数据

00010（）：写数据

001001：读密钥版本号

000011：读地址（表号）

010101：写地址（表号）

010110：写机电同步数（置表底数）

Ixxxxx：厂商自定义

4.3.7数据长度（L）为数据域的字节数，用十六进制表示。读数据时L小于或等于64H,写数

据时L小于或等于32H,L等于零表示无数据域。

438数据域（DATA）包括数据标识、序列号和数据，其结构随控制码的功能改变。

4.3.9校验码（CS）为一个字节，从帧起始符开始到校验码之前的所有各字节进行二进制算术

累茄，不计超过FFH的溢出值。

4.3.10传输要求

前导字节：在发送帧信息之前，应先发送2〜4个字节FEH。

传输次序：所有多字节数据域均先传送低位字节，后传送高位字节。

传输响应：每次通讯先由主站发出命令帧，被选择的从站根据命令帧的要求做出响应。传

输响应的时序见图3和图4o

二进制位传送时间Tbit=l/波特率（s）

字节传送时间Tbyte=i1Tbit

延迟时间Td=1Tbyte

帧传输时间Tframe=帧字节数xThyte

最长响应时间Tr=500ms+30xTbyte

线路空闲时间Tli=30ms

实际帧传输时间Tlba=实际帧字节长度xTbyle

字节间的停顿时间Tb<1.5Tbyte

重复通讯次数1<3

差错控制：接收方检测到校睑和、偶校睑位或格式出错，均应放弃该信息帧，不予响应。

-5-

传输速率：标准速率为300bps,600bps,1200bps,24(X)bps,4800bps,9600bpso

在同一个主站内，必须从标准速率中只选用一种确定的通讯速率。

-6-

1=0时间轴

Tframe

（帧传输时间）

Td（字节传送时间）

Wl（响应等待时间）

WTr（响应时间）

Tframe

（帧传输时阿）

仔Tr（响应时间）

Tframe

（年传输时间）

\

图3主站请求成功图

无应答应答错误

-7-

4.4数据安全性

4.4.1数据加密

对数据域（DATA）,除了另有说明外，在发送前，应符合国家现行标准GB<F15277的

要求，采用电子密本（ECB）方式，进行加密运算后再发送，加密算法采用秘密密钥的64bit

分组的标准密码算法。

44L2加密运算时，数据域内的数据分成8个字节为单位的数据块，最后的数据块可能为1〜

8人字节。当最后的数据块长度是8个字节时，则在其后加上“80HOOHOOHOOHOOHOOH00H

00H”；当最后的数据块长度不足8个字节，则在其后加上“80H”，如仍没有达到8个字节长

度，则在其后加入“00H”，直到长度达到8个字节。

441.3对数据域内的每一个数据块按设定密钥（密钥长度为8个字节）分别进行加密，所有加

密后的数据块按原有顺序连接在一起。

4.4.2数据解密

442.1对数据域（DATA）,除了另有说明外，在接收后，按第7.1条相对应的方法进行解密

运算。

4.4.3密钥管理及处理

4.43.1密钥管理应符合国家现行标准GB/T17901.1的要求。

系统应采用统一密钥，对每一个从站的密钥，以仪表类型（T）、地址域（A0〜A6）的顺序

与系统密钥从低位到高位（其中仪表类型（T）对应密钥最低位，地址A0对应密钥次低位）

进行异或运算产生仪表密钥。

4.5应用层

4.5.1读操作时，主站发送的序号SER,在每次通讯前，按模256加1运算后产生。

4.5.2主站请求帧的功能为请求读操作。

控制码:CTR_0

数据长度：L=03H

数据标识：Dio,DIi

序列号:SER

帧格式：

-8-

68HTA0•••A6CTR_O03HDioDLSERCS16H

4.5.3从站正常应答帧的功能为从站正常应答。

控制码：CTR_1

数据域长度：L=03H+m(数据长度)

数据标识：Dio,DIi

序列号：SER

帧格式：

68HTAO・・・A6CTR_ILDioDIiSERNi・・・N,nCSI6H

4.5.4从站异常应答帧的功能为从站收到错误控制码的应答。

控制码:CTR_2

数据域长度：L=03H

序列号：SER

帧格式：

68HTAO・,.A6CTR_2LSER状态STCS16H

455主站请求读编码格式应符合表455/的规定。

表455-1主站请求读编码格式表

正常应答控制码异常应答控制

功能控制码CTR_0备注

CTR_1码CTR_2

读数据01H81H0C1H加密传输

组合读取数据02H82H0C2H加密传输

读密钥版本号09H89H0C9H明码传输

OC3H单机通讯，明码

读地址03H83H

传输

4.5.6主站请求读数据的报文格式及从站正常应答报文格式应符合表456-1的规定,

表456-1主站请求读数据的报文格式及从站正常应答报文格式表

序数据标识

数据报文名称长度从站应答报文备注

号(DIoDIi)

-9-

序数据标识

数据报文名称长度从站应答报文备注

号(DIoDIi)

数据标识DL序号SER,当前

仪表类型T=10H〜19H

1读计量数据901FHI6H累积流量，结算日累积流量，

和T=30H〜49H

实时时间，状态ST

历史计量数据数据标识DI,序号SER,上1仪表类型T=1OH〜19H

2D120H08H

1月结算日累积流量和T=30H〜49H

历史计量数据数据标识DI,序号SER,±2仪表类型T=10H〜19H

3D121H08H

2月结算日累积流量和T=30H〜49H

历史计量数据数据标识DI,序号SER,上3仪表类型T=10H〜19H

4D122H08H

3月结算日累积流量和T=30H〜49H

历史计量数据数据标识DI,序号SER,上4仪表类型T=10H-19H

5D123H08H

4月结算日累积流量和T=30H〜49H

历史计量数据数据标识DI,序号SER,上5仪表类型T=10H719H

6D124H08H

5月结算日累积流量和T=30H〜49H

数据标识DI,序号SER,±6仪表类型T=10H〜

历史计量数据

7D125H08H月结算日累积流量19H

6

和T=3UH〜49H

数据标识DI,序号SER,±7仪表类型T=10H〜

历史计量数据

8D126H08H月结算日累积流量19H

7

和T=30H〜49H

数据标识DI,序号SER,上8仪表类型T=10H〜

历史计量数据

9D127H08H月结算日累积流量19H

8

和T=30H〜49H

数据标识DI,序号SER,上9仪表类型T=10H〜

历史计量数据

10D128H08H月结算日累积流量19H

9

和T=30H〜49H

-10-

序数据标识

数据报文名称长度从站应答报文备注

号(DIoDIi)

数据标识DI,序号SER,上仪表类型T=10H〜

历史计量数据

11DI29H08H10月结算日累积流量19H

10

和T=30H〜49H

数据标识DL序号SER,上仪表类型T=10H〜

历史计量数据

12D12AH08H11月结算日累积流黄19H

11

和T=30H〜49H

历史计量数据数据标识DL序号SER，上表类型T=10H〜19H

13D12BH08H

1212月结算日累积流量和T=30H〜49H

数据标识DL序号SER,价格

14读价格表81O2H12H—•＞用量一，价格二，用量二，

价格三

数据标识DI,序号SER,结算

15读结算日81O3H04H

日

数据标识DI,序号SER,抄表

16读抄表日8104H04H

日

数据标识［)【，序号3ER,本次

购买序号，本次购入金额，累

17读购入金额81O5H12H

计购入金额，剩余金额，状态

ST

18读时间A015H0AH

19读取总量

20读取正向总量

21读取反向总量

读取当前瞬时

22

流量

23读取当前状态

24读取当前电量

-II-

序数据标识

数据报文名称长度从站应答报文备注

号(DIoDIi)

读取最大瞬时

25

流量

读取最大反向

26

瞬时流量

27读取冻结记录

28读取记录

29读取报警记录

读取快捷通讯

30

地址

数据标识DI(DI0为COH,DI10DI+..…+11DI即为快

读取快捷命令03H+

31C0(M)H对应的命令M,0——7FH),捷命令M对应的数据

设置n*2

序号SER,0DI+.....+nDI标识

读取数据支持

读取数据格式

读取数据包描

述

4.5.7组合读取数据，组合读取数据格式，控制控制码CTR_O为02H。

68HTA0・.・A6CTR_OLODIoIDIinDIonDIiSERCS16H

组合读取数据命令中有n个数据标识，L=n*2+1;每个数帚标识，为表456-1规定。

返回的数据格式，控制码为0x82：

68HTAO・・・A6CTR_ILODIO0DI1N1・・・nD10nDIl・・・SERCS16H

返回数据中由各数据标识和数据标识对应的规定的数据连接组合而成。注：数据标识后面紧跟

的是标识所对应的数据，比如，如果数据标识为901FH(读计量数据)，数据格式为：数据

标设DI、当前累积流量、结算日累积流量、实时时间、状态ST,总供21字节。

-12-

4.5.8快捷命令数据格式:

主站发送:

10HASM01SERCS16H

M命令范围为1——7FH

从站应答：

IOHASM_1LSER....DATA.....CS16H

M」为命令M+80H,表示从站到主站方向。

L为DATA长度+1。

DATA返回的数据有M命令对应配置的数据标识决定。例如：M的数据表示配置为901FH（计

量数据）+D120H（历史计量数据1）,则返回数据：（当前累积流量，结算日累积流量，实

时时间，状态ST）十（_L1月结算日累积流量）。数据中不带数据标识和序号。

4.5.9主站请求读密钥版本号的报文格式及从站正常应答报文格式应符合表4.5.9-1的规定。

表4.5.9-1主站请求读密钥版本号的报文格式及从站正常应答报文格式表

序数据报文名数据标识

氏度从站应答报文备注

号称（DIoDIi）

读密钥版本数据标识DI,序号SER,密钥

18106H04H本数据域不加密

号版本号VER

4.5.10主站请求读地址的报文格式及从站正常应答报文格式应符合表4.5.10-1的规定。

表4.5.10-1主站请求读地址的报文格式及从站正常应答报文格式表

序数据报文名数据标识

长度从站应答报文备注

号称（DIoDIi）

1读地址810AH03H数据标识DL序号SER本命令只能在单机操作

4.5.11写操作时，主站发送的序号SER,在每次通讯前，按模256加1运算后产生。

4.5.12写数据请求帧的功能为主站向从站请求数据设置。

控制码：CTR_3

数据长度：L=03H+m（数据域长度）

-13-

数据标识：Dio,DIi

序列号:SER

帧格式：

68HTA0••・A6CTR_3LDioDIiSERNi,.・NmCS16H

4513从站正常应答帧的功能为将请求命令执行结果告知主站。

控制码：CTR_4

数据长度：L=03H+m

数据标识：DIo,DIi

序列号:SER

帧格式：

・・・

68HTAOA6CTR_4LDioDIiSERNi•••NmCS16H

4.5.14从站收到非法的数据请求或数据处理错误，为从站收到错误控制码的应答。

控制码：CTR_5

数据域长度：L=03H

序列号：SER

帧格式：

68HTAO•••A6CTR_5LSER状态STCS16H

4.5.15主站请求写操作编码格式应符合表4.5.15-1的规定。

表4515-1主站请求写操作编码格式表

控制码正常应答控制码异常应答控制

功能备注

CTR_3CTR_4码CTR_5

写数据04H84H0C4H加密传输

调试阶段明码传输，收到

写地址15H95H0D5H

出厂启用命令后不再响应

写机电同步数据I6H96H0D6H同上

4.5.16主站请求写数据的报文格式及从站正常应答报文格式应符合表4.5.16-1的规定。

-14-

表4.5.16-1主站请求写数据的报文格式及从站正常应答报文格式表

数据主站从站

序数据报文标识

长长备注

号名称(DI()发送报文应答报文

度度

DIi)

数据标识DI,序

号SER，价格一，数据标识DI,序

A0I0

1写价格表13H用量一，价格二，05H号SER,状态

H

用量二，价格三，ST

启用日期

数据标识DI,序

A011数据标识DI,序

2写结算日04H号SER,结算日03H

H号SER

期

数据标识DL序

A012数据标识DI,序

3写抄表日04H号SER,抄表日03H

H号SER

期

数据标识DI,序

数据标识DI,序

A013号SER,本次购

4写购入金额08H08H号SER，购买序

H买序号，本次购入

号，购入金额

金额

本次命令用原密

钥，随后的命令即

数据标识DL序数据标识DI,序

A014起用新密钥，初始

5写新密钥0CH号SER,新密钥04H号SER，新密钥

H密钥：

版本号，新密钥版本号

8888888888888888

H

-15-

数据标识DI,序

AO150A数据标识DI,序

6写标准时间号SER,实时时03H

HH号SER

间

开阀控制操作：

数据标识DI,序数据标识DI,序

A01755Ho

7写阀门控制04H号SER,开阀/05H号SER,状态

H关阀控制操作：

关阀操作ST

99Ho

A019数据标识DI,序数据标识DI,序出厂前发出，只能

8出厂启用03H03H

H号SER号SER发一次

设置记录采

9

样时间

数据标识DI,序

设置快捷通数据标识DI,序

1004H号SER,快捷通03H

讯地址号SER

讯地址AS

数据标识DI(DIO配置快捷命令M

为COH,DI1对应(M为0——7FH)

CO03H

设置快捷通的命令M,数据标识DI,序所需要返回的数据

11(M)+n*03H

讯命令设置0------7FH),序号SER(由数据标识

H2

号SER,0DI+.....+nDI对应

0DI+.....+nDI确定)

12

4517主站请求写地址的报文格式及从站正常应答报文格式应符合表4.5.17-1的规定。

表4517-1主站请求写地址的报文格式及从站正常应答报文格式表

数据报主站从站

序数据标识

文备注

号(DIoDIi)长度发送报文长度应答报文

名称

-16-

返回用新地址，

数据标识DI,序调试阶段明码传

数据标识DI,

9写地址A018HOAH号SER,新地03H输，收到四厂启

序号SER

址A0〜A6用命令后K再响

应

4.5.18主站请求写机电同步数据的报文格式及从站正常应答报文格式应符合表4.5.18-1的规

定。

表4518-1主站请求写机电同步数据的报文格式及从站正常应答报文格式表

数据标主站从站

序数据报文识

备注

号名称（DI（）DI|长度发送报文长度应答报文

）

适用仪表类型

T=10H〜19H和

数据标识DL序数据标识DI,T=3OH〜49H

写机电同

1A016H08H号SER,当前05H序号SER,状调试阶段明码传

步数据

累积流量态ST输，收到四厂启

用命令后K再响

应

4519数据表达格式应符合表4.5.19-1的规定：

表4.5.19-1数据表达格式

单位代号（1宇数据K度（字

序号数据格式备注

节）节）

热功率XX>0<C<K>0<有5BCD码

当前热量xxxxxxxx有5BCD码

流量X>00<X>00<有5BCD码

当前累积流量XXXX<KXK有5BCD码

-17-

结算日热量xxx>c<x.xx有5BCD码

结算日累积流量x>ooc<x>o<有5BCD码

累积工作时间xx>o<xx无(h)3BCD码

供水温度XXXX.XX无（℃）3BCD码

回水温度XXX<>>0<无（℃）3BCD码

开阀控制操作55H无1BCD码

关阀控制操作99H无1BCD码

实时时间YYYYMMDDhhmmss无7BCD码

（结算、抄表）日

DD无1BCD码

期

序列号SERHH无1HEX

版本号VERHH无1HEX

HEX,采用单

HHHHHHHHHHHHH

密钥无8次标准密码算

HHH

法

购买序号HH无1HEX

数据标识DIx>o<x无2HEX

金额xx>oc<xxx无（元）4BCD码

价格x>oc〈xx无（元/单位用量）3BCD码

用量xxxxxx无（n?）3BCD码

4.5.20单位代号应符合表4.5.20-1的规定。

表4520-1单位代号

单位代号单位代号

Wh02HGJxlOO13H

KWh05HW14H

MWh08HKW17H

MWhxlOOOAHMW1AH

J