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Q／CSG1205031-2020南方电网输电线路在线监测通信规约及信息交互规范（试行）.doc

发布时间：2022-06-06 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.79M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    前 言
    1 范围
    2 规范性引用文件
    3 术语和定义
    4 总体要求
    4.1 通信方式要求
    4.2 监测装置在线监测数据量
    4.3 无效数据定义要求
    4.4 在线监测装置号码
    4.5 功能单元识别码要求
    4.6 采样时间要求
    5 数据帧格式
    5.1 帧结构及数据排列格式
    5.2 字节定义
    6 控制字定义
    7 控制字格式
    7.1 开机联络信息（控制字：00H）
    7.2 校时（控制字：01H）
    7.3 设置装置密码（控制字：02H）
    7.4 主站下发参数配置（控制字：03H）
    7.5 装置心跳信息（控制字：05H）
    7.6 更改主站IP地址、端口号和卡号（控制字：06H）
    7.7 查询主站IP地址、端口号和卡号（控制字：07H）
    7.8 装置重启（控制字：08H）
    7.9 短信唤醒（控制字：09H）
    7.10 查询装置配置参数（控制字：0AH）
    7.11 装置功能配置（控制字：0BH）
    7.12 装置休眠通知（控制字：0CH）
    7.13 查询装置时间（控制字：0DH）
    7.14 发送确认短信（控制字：0EH）
    7.15 主站请求装置数据（控制字：21H）
    7.16 上传导地线拉力及偏角数据（控制字：22H）
    7.17 上传气象数据（控制字：25H）
    7.18 上传导线温度、电流数据（控制字：26H）
    7.19 上传杆塔振动数据（控制字：27H）
    7.20 上传舞动振幅频率数据（控制字：29H）
    7.21 上传杆塔倾斜数据（控制字：2AH）
    7.22 上传导线微风振动数据（控制字：2BH）
    7.23 上传综合防盗数据（控制字：2CH）
    7.24 上传山火报警数据（控制字：2DH）
    7.25 上传大风舞动报警数据（控制字：2EH）
    7.26 上传设备故障信息（控制字：30H）
    7.27 主站请求微风振动动态数据（控制字：31H）
    7.28 微风振动动态数据上送（控制字：32H）
    7.29 微风振动动态数据上送结束标记（控制字：33H）
    7.30 微风振动动态数据补包下发（控制字：34H）
    7.31 主站请求舞动动态数据（控制字：35H）
    7.32 舞动动态数据上送（控制字：36H）
    7.33 舞动动态数据上送结束标记（控制字：37H）
    7.34 舞动动态数据补包下发（控制字：38H）
    7.35 主站请求拉力动态数据（控制字：39H）
    7.36 拉力动态数据上送（控制字：3AH）
    7.37 拉力及偏角动态数据上送结束标记（控制字：3BH）
    7.38 拉力及偏角动态数据补包下发（控制字：3CH）
    7.39 上传污秽数据（控制字：41H）
    7.40 上传导线弧垂数据（控制字：42H）
    7.41 上传电缆温度数据（控制字：43H）
    7.42 上传电缆护层接地电流数据（控制字：44H）
    7.43 上传电缆故障定位数据（控制字：45H）
    7.44 上传电缆局放数据（控制字：46H）
    7.45 上传电缆局放谱图数据（控制字：47H）
    7.46 上传装置流量数据使用情况（控制字：40H）
    7.47 主站设置故障测距终端参数（控制字：60H）
    7.48 主站查询故障测距终端参数（控制字：6AH）
    7.49 上传故障测距终端工况数据（控制字：61H）
    7.50 上传工频故障波形数据（控制字：62~63H、68~69H）
    7.51 上传故障行波波形数据（控制字：64~67H）
    7.52 主站查询装置文件列表（控制字：71H）
    7.53 主站请求装置上送文件（控制字：72H）
    7.54 装置请求上送文件（控制字：73H）
    7.55 文件上送（控制字：74H）
    7.56 文件上送结束标记（控制字：75H）
    7.57 文件补包数据下发（控制字：76H）
    7.58 图像监测控制字格式
    7.58.1图像采集参数配置（控制字：81H）
    7.58.2拍照时间表设置（控制字：82H）
    7.58.3主站请求拍摄照片（控制字：83H）
    7.58.4采集终端请求上送照片（控制字：84H）
    7.58.5图像数据上送（控制字：85H）
    7.58.6图像数据上送结束标记（控制字：86H）
    7.58.7补包数据下发（控制字：87H）
    7.58.8摄像机远程调节（控制字：88H）
    7.58.9启动摄像视频传输（控制字：89H）
    7.58.10终止摄像视频传输（控制字：8AH）
    7.58.11查询拍照时间表（控制字：8BH）
    7.58.12视频采集参数配置（控制字：8CH）
    7.58.13视频采集参数查询（控制字：8DH）
    7.58.14OSD参数配置（控制字：8EH）
    7.58.15OSD参数查询（控制字：8FH）
    7.58.16录像策略参数配置（控制字：90H）
    7.58.17录像策略参数查询（控制字：91H）
    7.58.18通道录像状态查询（控制字：92H）
    7.58.19主站请求拍摄短视频（控制字：93H）
    7.58.20采集终端请求上送短视频（控制字：94H）
    7.58.21短视频数据上送（控制字：95H）
    7.58.22短视频数据上送结束标记（控制字：96H）
    7.58.23短视频补包数据下发（控制字：97H）
    7.58.24摄像机3D控球调节（控制字：B1H）
    7.58.25摄像机巡航参数设置（控制字：B2H）
    7.58.26摄像机巡航参数查询（控制字：B3H）
    7.58.27装置电源/视频关闭通知（控制字：B4H）
    7.58.28摄像机巡检参数设置（控制字：B5H）
    7.58.29摄像机巡检参数查询（控制字：B6H）
    7.58.30摄像机巡检策略配置（控制字：B7H）
    7.58.31摄像机巡检策略查询（控制字：B8H）
    7.59 录像回放
    7.59.1主站查询终端录像文件数目（控制字：98H）
    7.59.2主站查询终端录像文件列表（控制字：99H）
    7.59.3主站请求进行录像文件回放（控制字：9AH）
    7.59.4采集终端回应录像回放
    7.59.5主站请求进行录像文件回放控制（控制字：9BH）
    7.59.6主站请求进行录像文件回放控制回应
    7.59.7主站请求进行录像文件回放断开（控制字：9CH）
    7.60 语音广播
    7.60.1主站请求与终端进行语音广播（控制字：A2H）
    7.60.2主站请求与终端断开语音广播（控制字：A3H）
    7.61 智能分析部分
    7.61.1智能分析参数配置（控制字：A4H）
    7.61.2智能分析参数查询（控制字：A5H）
    7.61.3智能分析类型查询（控制字：A6H）
    7.61.4智能分析告警上报（控制字：A7H）
    7.61.5联动参数配置（控制字：A8H）
    7.61.6联动参数查询（控制字：A9H）
    附录A（规范性附录）局部放电谱图文件要求
    A.1 定义
    A.1.1 检测时间段和放电相位窗数
    A.1.2 放电幅值、相位和频次
    A.1.3 放电检测幅值范围、谱图分辨率和量化值
    A.2 数据格式要求
    A.3 文件生成要求
    A.4 数据内容要求
    附录B（规范性附录）视频编解码标准的具体技术要求
    B.1 编码概述
    B.2 编码器要求
    B2.1 基本要求
    B2.2 H.265级别（Level）要求
    B.3 解码器要求
    附录C （规范性附录）基于RTP的视音频数据封装
    C.1 H.265视频流的RTP封装
    C.2 音频流的RTP封装
    C.3 基于TCP传输RTP传输说明
    1 任务来源与工作简要过程
    1.1 任务来源
    1.2 标准编制工作的简要过程
    2 编制原则及主要内容
    2.1 标准编制原则
    2.2 标准的主要内容
    3 标准编制目的
    4 借鉴国内、外先进标准的情况
    5 与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性
    6 贯彻标准的要求和措施建议
    7 代替或废止现行企业标准的建议
    8 重要内容的解释和其它应予说明的事项
    9 标准中强制性和影响面较大的内容说明
    10 标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因
    Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 Q/CSG1205031-2020 输电线路在线监测通信规约及信息交互规范 （试行） Transmission Protocol and Technical Specification for Interaction of On-line Monitoring Information for Transmission Lines（Trial） 2020-3-31 发布 2020-3-31 实施 中 国 南方 电 网 有 限 责任 公 司 发布 I
    目 次 Q/CSG1205031-2020 前 言 ................................................................................ II 1 范围 ................................................................................. 1 2 规范性引用文件 ....................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................... 1 4 总体要求 ............................................................................. 2 5 数据帧格式 ........................................................................... 4 6 控制字定义 ........................................................................... 5 7 控制字格式 ........................................................................... 8 附录 A （规范性附录）局部放电谱图文件要求 ..............................................84 附录 B （规范性附录）视频编解码标准的具体技术要求 ......................................87 附录 C （规范性附录）基于 RTP 的视音频数据封装 .........................................889 编制说明............................................................................................................................................................... 89 I
    Q/CSG1205031-2020 前 言 为适应中国南方电网有限责任公司输电线路在线监测技术的发展，规范输电线路在线监测装置与主 站系统之间的通信规约及信息交互要求，促进输电线路在线监测系统的应用，提高线路智能化监控管理 水平，特制定本规范。 本规范由中国南方电网电力调度控制中心归口管理。 本规范起草单位：南方电网科学研究院有限责任公司、广东电科院能源技术有限责任公司、贵州电 网有限责任公司电力科学研究院、广西电网有限责任公司电力科学研究院、云南电网有限责任公司电力 科学研究院、广州供电局有限公司、广州长川科技有限公司、深圳金三立视频科技股份有限公司、上海 欣影电力科技股份有限公司、武汉三相电力科技有限公司。 本规范主要起草人：黄勇、王俊锞、李昊、周恩泽、黄良、魏瑞增、黄维、黄绪勇、吴昊、陈晓国、 王彤、杨强、祁宏昌、洪云、杨伟强、胡益忠、胡枫。其中 1-3 章由黄勇、王俊锞、李昊主要编写，第 4 章由黄勇、王俊锞、李昊、周恩主要编写，第 5 章由黄勇、周恩泽、黄良主要编写，第 6 章由魏瑞增、 黄维主要编写，第 7 章 7.1-7.15 节由黄勇、王俊锞、黄绪勇、吴昊、陈晓国主要编写，7.16-7.57 节由王 彤、杨强、祁宏昌主要编写，7.58-7.61 节由洪云、杨伟强、胡益忠、胡枫主要编写，附录 A 由黄勇、 王俊锞、李昊主要编写，附录 B、C 由洪云、杨伟强、胡益忠、胡枫主要编写。编制说明由黄勇主要编 写。 本标准首次发布。 II
    Q/CSG1205031-2020 输电线路在线监测通信规约及信息交互规范（试行） 1 范围 本规范规定了输电线路在线监测装置与主站系统之间的信息交互要求，包括架空线路和电缆线路在 线监测的数据帧格式、控制字定义及格式、数据结构及传输规则。 本规范适用于南方电网公司范围内的新建及改造输电线路在线监测装置的工程设计及应用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 DL/T 634.5101-2002 远动设备及系统 第 5101 部分：传输规约 基本远动任务配套标准 DL/T 634.5104-2009 远 动 设 备 及 系 统 第 5-104 部 分 ： 传 输 规 约 采 用 标 准 传 输 规 约 集 的 IEC60870-5-101 网络访问 电力视频监控系统及接口 第 1 部分：技术要求 南方电网一体化电网运行智能系统技术规范 DL/T 283.1-2012 Q/CSG 110017 Q/CSG212001-2018 中国南方电网电力监控系统网络安全管理办法 Q/CSG 1204009-2015 南方电网电力监控系统安全防护技术规范 Q/CSG 1203020-2016 输电线路在线监测装置通用技术规范 ITU-T H.265 IETF RFC 3016 高效率视频编码（High Efficiency Video Coding） MPEG-4 视 频 的 RTP 荷 载 格 式 （ RTP Payload Format for MPEG-4 Audio/Visual Streams） 实时传输协议（RTP）（A Transport Protocol for Real-Time Applications） IETF RFC 3550 《电力监控系统安全防护规定》（中华人民共和国国家发展和改革委员会令 第 14 号） 《电力监控系统安全防护总体方案》（中华人民共和国国家能源局 2015 年 第 36 号） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 输电线路在线监测系统 transmission lines online monitoring system 监测输电线路设备本体、气象环境、通道状况等信息，定性或定量分析输电线路运行状况的应用系 统。一般包括主站系统、监测装置以及主站系统与监测装置之间的通信网络。 3.2 主站系统 master system 实现输电线路设备本体、气象环境、通道状况等信息的接收、存储、分析、统计、发布的信息系统。 一般由前置接收机、应用服务器、数据库服务器、监测工作站、网络交换设备、网络安全设备、通信设 备以及数据库和主站软件系统等组成。 3.3 监测装置 monitoring device 实现输电线路设备本体、气象环境、通道状况等信息的采集和处理，并通过通信网络向主站系统传 送数据的前端装置。一般由主控单元、通信模块、电源模块、各类型传感器等构成。 3.4 传感器 sensor 用于输电线路本体、气象环境、通道状况等信息采集的元件。 3.5 预置位 preset position 摄像机将当前状态下云台的水平位置、垂直位置和摄像机镜头焦距等位置参数存储到设备中，并映 射成 1 个号码，需要时可以直接调用预置位号，摄像机将云台和摄像头调整至对应位置。 1
    Q/CSG1205031-2020 3.6 巡航 cruise 摄像机根据已设置的预置位信息，添加预置位作为巡航点，组成巡航线路，在各个巡航点之间按照 设置的停留时间和速度的转动过程。 3.7 巡检 on-site inspection 针对需要监测的输电线路，人工选点组成巡检线路，摄像机沿着巡检线路进行巡视，并且在过程中 自动调整云台位置和镜头焦距，以保证画面的连贯，巡检不占用预置位号。 4 总体要求 4.1 通信方式要求 通信方式应满足以下要求： a) 通信方式应满足 Q/CSG 1204009 中国南方电网电力监控系统安全防护技术规范要求； b) 视频采用 IP 网络进行通信，采用 TCP 或 UDP 协议传输； c) 图像采用采用 TCP 或 UDP 协议传输； d) 视频、图像以外的数据采用 UDP 协议传输； e) 主站应支持所有通信方式； f) 监测装置采用主动上送数据的方式，主站应支持主动召唤数据； g) 主站的网络管理、系统维护、安全漏洞与风险管理应满足 Q/CSG 212001-2018 中国南方电网电 力监控系统网络安全管理办法的要求，主站的操作系统、数据库、中间件、应用系统应按照公 司电力监控系统网络安全技术标准进行设置和管理； h) 监测装置的操作系统、数据库等应按照公司电力监控系统网络安全技术标准进行设置和管理； i) 严禁通过有线、无线等各种形式形成跨生产控制大区和管理信息大区（或互联网）直连等违规 现象。 图 1 所示为《Q/CSG 1204009-2015 南方电网电力监控系统安全防护技术规范》中规定的电力监控 系统安全防护总体结构模型。 2 图 1 电力监控系统安全防护总体结构模型
    4.2 监测装置在线监测数据量 各类监测装置的监测数据量、字节长度、单位具体定义如表 1 所示。 表 1 监测装置在线监测数据量 单位 摄氏度 百分比 米/秒 度 毫米/小时 百帕 瓦/平方米 度 千克 毫安 序号 监测量 字节长度 （单位：字节） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 环境温度 相对湿度 风速 风向 雨量 气压 日照 角度 拉力 A/B/C 三相泄漏电流平均 值、最大值 导线温度 图像数据 视频 蓄电池电压 无线信号强度 频率 振幅 盐密 灰密 导线弧垂 导线对地距离 线路行波电流 故障点和监测点的距离 线路工频电流 电缆温度 接地电流 运行电流 故障点和监测点的距离 视在放电量 局放背景噪声水平 放电信号均值、峰值 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Q/CSG1205031-2020 说明 微气象监测 导线(地线)重量+绝缘子串重量+金具重 量+冰荷载+风荷载 绝缘子泄漏电流在线监测 摄氏度 导线温度在线监测 图像监测，采用 JPEG 格式 视频压缩标准 H.265 监测装置设备运行状况 污秽监测 导线弧垂 架空线路故障定位 伏 百分比 赫兹 毫米 毫克/平方厘米 毫克/平方厘米 米 米 安培 米 安培 摄氏度 电缆温度 安培 安培 米 pC dBm dBm 电缆护层接地电流 电缆故障定位 电缆局放 3
    Q/CSG1205031-2020 32 放电频次 4.3 无效数据定义要求 2 次/秒 无效数据定义要求如下： a) 根据装置技术规范当中定义的无效数据进行约定。 b) 无效数据每个字节都用 FFH 表示。 4.4 在线监测装置号码 在线监测装置号码要求如下： a) 在线监测装置的装置号码长度为 6 个字节。前两字节表示厂家代码，采用大写字母。后四字节 表示厂家对每套在线监测装置的识别码，采用大写字母及数字，优先使用数字。 b) 厂家代码由南方电网公司统一分配。厂家赋予每套在线监测装置的装置号码应在南方电网范围 内具备唯一性。 4.5 功能单元识别码要求 功能单元识别码用于区分同一套在线监测装置中的多个相同功能单元，具体定义如表 2 所示。 表 2 功能单元识别码 高四位 说明 表示不同的导线相位，具体对应关系由主站配置 表示不同的地线相位，具体对应关系由主站配置 保留 低四位 说明 同一相上安装的拉力/倾角传感器序号 导线侧传感器序号 保留 取值 0~4 5~8 9~F 取值 1~3 4~5 6~F 4.6 采样时间要求 同一采样周期内采集的各类数据在上传报文中的采样时间应相同，上传的采样时间可以采用该周期 内任意一个数据的采样时间。 5 数据帧格式 5.1 帧结构及数据排列格式 数据包采用数据帧模式，对数据帧定义起始码、装置号码、控制类型码、数据域长度、数据域、校 验码和结束码。 a) 帧结构 帧结构如表 3 所示。 表 3 数据帧结构 起始码 装置号码 控制字 数据域长度 数据域 1 字节 6 字节 b) 帧内数据排列格式 1 字节 2 字节 变长 帧内字节采用先高后低的大端字节序排列，如表 4 所示。 表 4 数据帧内数据排列格式 校验码 1 字节 结束码 1 字节 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 B1 字节 B2 字节 B3 字节 …… 5.2 字节定义 字节定义如下： a) 起始符：1 字节，该值定义为 68H； b) 装置号码：见 4.4 节； 4
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