KQ-330F电力载波数据收发模块

ICS29.020Q/GDW 国家电网公司企业标准Q/GDW 376.1—2012代替Q/GDW 376.1-2009电力用户用电信息采集系统通信协议第1部分:主站与采集终端通信协议poweruserelectricenergydataacquisitionsystemcommunicationprotocolPart1:masterstationcommunicationwithdataacquireterminalXXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语、定义和缩略语 (1)4 帧结构 (4)4.1 参考模型 (4)4.2 字节格式 (4)4.3 帧格式 (4)4.4 链路传输 (14)4.5 物理层接口 (16)5 报文应用及数据结构 (16)5.1 确认∕否认（AFN=00H） (17)5.2 复位命令（AFN=01H） (18)5.3 链路接口检测（AFN=02H） (19)5.4 中继站命令（AFN=03H） (21)5.5 设置参数（AFN=04H） (24)5.6 控制命令（AFN=05H） (56)5.7 身份认证及密钥协商（AFN=06H） (63)5.8 请求被级联终端主动上报（AFN=08H） (69)5.9 请求终端配置及信息（AFN=09H） (70)5.10 查询参数（AFN=0AH） (77)5.11 请求任务数据（AFN=0BH） (80)5.12 请求1类数据（AFN=0CH） (82)5.13 请求2类数据（AFN=0DH） (130)5.14 请求3类数据（AFN=0EH） (194)5.15 文件传输（AFN=0FH） (218)5.16 数据转发（AFN=10H） (221)附录A（规范性附录）数据格式说明 (229)附录B（规范性附录）事件代码ERC (239)附录C（规范性附录）数据冻结密度 (241)附录D（规范性附录）出错否认代码ERR (242)附录E（规范性附录）短信（SMS）传输接口分拆 (243)编制说明 (245)前言Q/GDW 376—2012《电力用户用电信息采集系统通信协议》是根据国家电网公司2012年度企业标准制修订计划任务（国家电网科[2012]66号）的安排，对Q/GDW 376—2009《电力用户用电信息采集系统通信协议》的修订。

电力线载波通信透明传输模块（型号：DrF-2203）说明书北京博创汉威科技有限责任公司Beijing DrFound Tech. Corp.采用以色列Yitran公司IT800Y电力线载波芯片技术；DCSK扩频调制和Y-NET自动组网技术，超强的电力线通信性能；开放的接口，实现数据在电力线网络中的透明传输，支持各种协议，如Modbus等；使用方便，即插即用，无需二次开发，快速实现点到点通信和点到中心的通信，应用十分广泛。

电力线载波通信透明传输模块DrF-2203 可以快速与RTU、PLC(逻辑控制器)、工控机等设备相连，通过电力线将与DrF-2203 相连的所有用户设备构建成一个数据网络，实现数据远程透明传输，完成电力线网络的数据集采和点对点通信。

DrF-2203 可广泛应用于工业控制、电力抄表、路灯监控、道路交通、安防监控等行业。

DrF-2203提供标准RS232/485 数据接口。

1. 典型应用点到中心的连接（数据集采）DrF-2203 可以与RTU、PLC、工控机等设备相连，利用电力线数据远程透明传输功能，快速构建起一个基于电力线网络数据集采系统，适用于工业控制、电力抄表、路灯监控、道路交通、安防监控等行业，示意图如下：点到点（串口到串口）的连接用户根据需要，自定义实现指定设备间的电力线通信，即串口到串口的连接方式，现场设备通过串口分别与DrF-2203连接，传输示意图如下：2. 技术参数技术参数基本参数♦供电：＋12V/1A♦电源接口：内正外负♦峰值工作电流： 800mA@+12V DC♦待机工作电流：80mA@+12V DC♦数据接口：RS232/485♦工作温度：－25℃ ~ ＋70℃♦工作相对湿度：95%@+40℃♦尺寸：103mmx64mmx40mm♦数据接口波特率可设♦调制方式：DCSK♦载波频率：100kHz~400kHz（可选）♦数据传输率：7.5kbps,5kbps,1.25kpbs（自适应）♦自动中继：7级♦自动组网：Y-NET♦支持PLC标准：CB/FCC/ARIB配置♦串口配置♦超级终端，菜单配置稳定性♦主CPU：16位MCU处理器♦内置看门狗接口♦12V直流电源接口♦DB9串行数据接口（母口）5 4 3 2 19 8 7 6♦485接口定义：pin2ÆA, pin3ÆB♦232接口定义：pin2Ærxd, pin3Ætxd, pin5Ægnd♦三相四线电力线接口（1:N,2:A,4:B,5:C）1 2 3 4 5 6状态指示♦LED状态显示 LED1（绿）LED2（红）LED3（绿）¾模块上线LED1亮¾数据发送LED2闪¾数据接收LED3闪3. 应用相关通信方式♦点对点通信♦（多）终端←→数据中心♦自定义组网♦广播式通信应用领域♦电力集中抄表♦电力远程配电♦城市路灯监控♦煤气、自来水集中抄表♦供热系统实时监控与维护♦智能交通监控♦无人值守机房仓库监控等4. 模块配置DLL数据链路模式配置界面Y-NET模式配置界面通讯设置：启动软件，点击“通信设置”按钮，设置计算机串口属性，保证计算机和模块的正常通信，以完成配置和测试，设置计算机串口通信参数如下：串口号：com1(视实际情况而定)，波特率：9600，数据位：8，停止位：1，奇偶校验：无，流控：无。

KQ-100E型电力载波通信模块（载波调制解调模块）本模块以低压电力线作为信号（数据）传输的媒体。

也适用于平行线或双绞线等传输媒体。

模块按电力部“低压电力用户集中抄表系统技术条件”标准进行设计和制造，适用于供电局集中抄表系统﹑铁路信息监测系统﹑石化﹑税控﹑海轮﹑航标灯﹑路灯﹑智能监控﹑家庭智能化等系统；也适合于其它远程数据传输系统和远距离模拟数据遥测，遥控应用领域。

信号或数据用50KHz-350KHz之间的载波频率进行调频，此高频信号通过低压电力线向远方传送，载波中心频率为127KHZ(KQ-100E) ;212KHZ(KQ-100C)等多种频点的产品由生产厂预设，也可按用户要求选择。

模块外形图如下：AC端为信号输入端，直接接220V低压电力线上。

为外接直流电源，可选用+5V～+15V，电压调高，发送功率大，信号传送距离VAA远。

最好不要超过18V使用。

+5V为模块内部电路工作电源，在4.5-5.5V范围内能正常工作，模块内有防过压和防瞬变抑制电路，以防过电压和雷电对模块的损坏。

RXD是数据接收端，HCMOS信号。

TXD是数据发送端，欲发向远端的信号或数据应从此端接入。

R/T为控制端，高电平时为R（接收），低电平时为发送（T）模块技术指标如下：载波中心频率：127KHZ；212KHZ带宽： 8.77KHz接收灵敏度 <1mV低电平最大值 高电平最小值TX，R/T（输入） 0.8V 3.8VRX（输出） 0.8V 3.8V接口输入多数同HCMOS电平接口标准。

绝缘电阻： >20MΩ耐压： >2KV（AC，60秒，1mA）： +15V：330mA（发送时）功耗VAA传输速率： 4800bps，可下调使用环境： 温度： -10℃～+50℃ ；-40℃～70℃(工业级)湿度： <85% <95% (工业级)应用参考：1、数据采集与远传（抄表器，仓库温湿度检测，井下数据检测等）：如下图所示连接，集中器可接A、B、C三相及零线、集中器内相线间接0.1μf/1KV电容器形成高频桥路，如图b。

KQ-130系列电力载波数据收发模块KQ-130F是单列9针小体积高性能过零载波数据收发模块。

是专门为在220V交流上，强干扰，强衰减，远距离要求的环境下，可靠的传送数据而特别设计和开发的性价比很高的载波模块。

适用于抄表，路灯，智能家居，消防，楼宇控制以及需要电力线传送数据的其它应用领域。

KQ-130E/K也是单列9针小体积高性能载波数据收发模块。

在KQ-100E基础上增加了DSP 处理进一步提高模块的抗干扰能力，专门为在0V-220V交直流，停电以及没有电源的环境下（如管道与大地，一根信号线与大地，两根信号线，12V交直流电源线等），可靠的传送数据而特别设计和开发的性价比很高的载波模块。

适用于工业控制，铁路，小区智能化，智能家居，楼宇控制以及需要载波传送数据的其它应用领域。

KQ-130F的载波速率是100BPS，KQ-130E的最高载波速率是400BPS，KQ-130K的最高载波速率是1200BPS。

一、KQ-130系列模块的性能：1.集成了KQ-330模块及外围电路的载波板，毋需其他的耦合元件，直接连接220V的交流电使用。

外型尺寸为53×38×17毫米(L×D×H)，单列排针引出（见下图）1、2脚接220V交流电源无方向（1脚,2脚间距2X0.1英寸），2脚,3脚间距1.1英寸，其余各脚之间间距0.1英寸。

2.工作频率120～135KHZ，接口波特率9600bps。

一个起始位，8个数据位，一个停止位3.温度范围：-25℃～+70℃湿度≤90%4.一帧连续发送长度≥253个字节，字节长度从1到253由用户定义，模块不会发送多余的数据5.接收灵敏度≤1mV6.带外抑制能力≥ 60 dB7.带宽≤10 KHZ8.绝缘电阻500V≥500MΩ9.供电电源：DC +5V 接收时：≤12mA 发送时：≤300mA二、规格及型号：KQ-130F：KQ-130后第一个字母定义为：F：过零传送型E: 载波速率可到400BPS的全波载波模块K: 载波速率可到2400BPS的全波载波模块三、KQ-130引脚说明：正面从左至右为1～9脚：1P—AC：220V交流电压的火线（或零线）2P—AC：220V交流电压的零线（或火线）3P—+5V：+5V发送电源（260mA），如果单收数据可以悬空降低功耗4P—GND：数字电路地线5P—+5V：+5V工作电源11mA6P—RX：TTL电平，载波数据入，接单片机的TXD7P—TX：TTL电平，载波数据出，接单片机的RXD8P—MODE：模式选择，悬空或接5V为高电平，接地为低电平9P—NC/RST ：复位脚（低电平有效）只有在工作时频繁切换模式时使用。

采用电力载波实现电缆防盗的意义及实现方法四川科强电子技术有限公司电缆被盗现在是很多行业非常头痛的问题，给国家造成很大的损失。

很多地方仅一个月就损失上百万。

能够有及时的电缆断线（被盗）报警（装置），对偷盗者抓捕，减少电缆被盗损失，已经是很多行业很迫切的要求。

对于电缆线放盗其实有很多种方案，例如监控回路负载变化等。

但是这些并不能完全解决问题，像本来的负载变化以及电缆没电时就无法检测。

利用载波通讯实现电缆防盗，就是在监测的电缆上两端不断的互相载波通讯，当载波中断时发出报警。

但是我国电网非常复杂，电力干扰很大，要求监控电缆线路长达10公里。

这些用普通的载波方式都是非常难以实现的。

我公司利用过零载波传送技术可以最大限度的避开电力干扰，辅以中继完成电缆可靠通讯。

还有就是用特有的载波频段实现电缆线上尽可能小的衰减，实现10公里载波通讯。

达到电缆防盗的要求。

产品大类：防盗系列产品一、概述电力线或专用电缆（例如路灯电力线、水库水位监测专用电力线，排灌系统的控制电力线）常被人盗割，或被意外事故切断，给供电部门或有关企业和人民群众的生活带来巨大损害。

根据我们收集的资料估算，由此造成的直接经济损失一个县都在100万元以上，中小城市200万元以上。

农村地区和欠发达地区低压电力线（0.4KV 以下）被盗割比较常见;城市的路灯线和高压线被盗较严重。

当前，有各种无线或有线的线路盗割报警器，但由于成本高或由于无线电方式受地形环境（山区或偏远地区）影响，难以大面积推广应用。

本系统是巧妙地利用电力线载波方式设计出来的一种高可靠、低价位的线缆盗割报警器，由某省电力部门在多年实践的基础上推出的一种较为实用的设计方案。

本方案是在成都市科强电子技术公司的高灵敏度电力线载波通讯技术的基础上开发出来的一种新产品，希望广大客户及时反馈信息，使本装置逐步改进，使之更为完善。

本产品综合应用了电网理论知识，单片机编程技术，电力线载波FSK数据传输编码、译码技术，属配电线路防盗报警（故障检测）自动化高科技产品。

KQ-330F电力载波数据收发模块KQ-330F是单列11针小体积高性能过零载波数据收发模块。

是专门为在220V交流上，强干扰，强衰减，远距离要求的环境下，可靠的传送数据而特别设计和开发的性价比很高的载波模块。

适用于抄表，路灯，智能家居，消防，楼宇控制以及需要电力线传送数据的其它应用领域。

一、KQ-330F系列性能：1.小体积厚膜集成模块，外型尺寸为33×19×13毫米(L×D×H)，单列11脚引出，脚间距0.1英寸。

2.工作频率120～135KHZ，接口波特率9600bps。

实际波特率100bps，250个字节缓存器。

3.温度范围：-25℃～+55℃湿度≤90%4.供电电源：DC +5V Imax≤20mA 接收时≤10mA5.很少的并且廉价的外围元件即可直接连接220V交流进行载波通讯。

二、规格及型号：KQ-330F：330后第一个字母定义为：F：过零传送型1～11脚：KQ-330F┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃│1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111P—IRX，载波信号输入2P—AGND，模拟信号共地点3P—VAD，模拟电路电源与AGND之间并联一只470uF电容4P—VCC，+5V5P—DGND，数字电路共地点6P—RX，调制数据输入，接单片机TXD7P—GL，零点检测输入，接光耦的集电极8P—T1载波频率输出9P—TX，解调后的数据输出端，接单片机RXD10P—MODE, 载波数据模式控制11P—NC四、KQ-330F与外电路的连接：VAD与AGND之间应接入一个大于470UF的电容，保证内部模拟电源上的纹波小于2mv。

提高内部灵敏度，VAD与+5V之间模块内部串联-只限流电阻，VAD不需外部提供电源。

T1为信号120KHZ-135KHZ载波频率输出。

注意： T1为方波输出，用户可直接驱动开关三极进行功率放大，这样做成本低，但效率低，功率小，另一种方案将T1输出信号变换成正弦波，再放大，再驱动，这样做线路复杂，成本高，但效率高，输出功率大。

KQ—100F载波收发模块使用说明谢谢您选用KQ-100F模块！KQ-100F电力载波数据收发模块是我们根据很多客户要求，专门研究的过零点传输的载波模块！外壳，引脚都与KQ-100E一致。

更好的传送品质希望得到您的认可！收发模块微机控制端由RX、TX、R/T三个端口构成，全是TTL电平，TX接微控制器TXD 端发送数据，RX接微控制器RXD端接收数据，R/T为接收/发送控制端，R/T为高时模块处于接收状态,R/T为低时处于发送状态。

+5V端请接入+5v±5%的直流电源，超过电压范围，可能会影响接收性能。

+5V耗电约45mA，VAA端为发送功率电源，可用直流不稳压电源，发送时电流约300 mA（不发送时为O mA），VAA可在9～15V之间选定（视需要而定，距离近或干扰小则采用低压，反之则用高压，最好不要超出18V）。

VAA和+5V电源最好用两组电源供电，以防发送部分工作时其尖峰脉冲对+5V供电部分造成干扰，造成数据通信的紊乱和影响可靠性。

两个AC端可以直接接市电的火线和零线，也可以接火线和地线；而在远距离户外通信时可采用火线和零线通讯方式，本模块由于接收灵敏度很高，因此在所有模块都处于接收状态时，RX端将输出干扰脉冲，请用户发送接收程序中考虑这个因素。

请参考后面的程序。

在发送数据时，先置R/T为低，再用串行方式在TX端输入OFFH，再输入同步码等用户欲发送的数据，在接收端请检测同步码后接收数据，并校验其数据的正确性。

KQ-100F采用FSK过零载波通讯方式，在数字信号处理技术上有独创性的高新技术成果应用，许多用户经过对比试验后都给予很高的评价。

根据用户反馈的信息和我公司的试验,过零点数据通信的成功率最高。

在一个10KV变压器台区内,任何时候都可以100％成功通信。

只是实际传输速率较低，只有100BPS。

如果要用微机通过载波通道通信，可由微机串口接IC232芯片与KQ-100F连接。

在户内做实验时，要特别注意电源插板上是否并联着旁路电容，仪器或微机是否接有电源滤波电容，这些电容对KQ-100F的127KHZ的高频信号会产生极大的衰减，此时可设法避开这些环境再试。

电力载波数据收发模块过零载波数据收发模块。

是专门为在交流上，强干扰，强衰减，远距离要求的环境下，可靠的传送数据而特别设计和开发的性价比很高的载波模块。

适用于抄表，路灯，智能家居，消防，楼宇控制以及需要电力线传送数据的其它应用领域。

一、系列性能：.集成了模块及外围电路的载波板，毋需其他的耦合元件，直接连接的交流电使用。

外型尺寸为××毫M(××)，单列排针引出（见下图）、脚接交流电源无方向（脚脚间距英寸），脚脚间距英寸，其余各脚之间间距英寸。

.工作频率～，接口波特率。

实际波特率，个字节缓存器。

.温度范围：℃～℃湿度≤.供电电源：接收时：≤发送时：≤：后第一个字母定义为：：过零传送正面从左至右为～脚：—：交流电压的火线（或零线）—：交流电压的零线（或火线）—：发送电源（），如果单收数据可以悬空降低功耗—：数字电路地线—：工作电源—：电平，载波数据入，接单片机的，高阻输入不能悬空—：电平，载波数据出，接单片机的—：模式选择，悬空或接为高电平，接地为低电平—：复位脚（低电平有效）只有在工作时频繁切换模式时使用。

毋需此功能，引脚应悬空四本模块接口波特率，用户与模块通讯请采用异步方式，格式为个起始位，个数据位个停止位格式。

本模块通过脚控制模块使用透明工作方式（高电平），还是自定义工作模式（低电平）。

高电平（悬空）时为透明工作模式，低电平（接地）时为自定义工作模式。

在透明工作模式时：(即悬空或接。

建议悬空)在编程时毋需对模块初始化，通讯时和普通方式类同。

但是，由于电力线上负载比较多，电器所产生的谐波也就无法避免地耦合到电力线上，本模块是高灵敏度的载波模块，在所有载波模块都处于接收状态时，电力线上就会全部被电器所产生的谐波所覆盖，这时，模块将解调出噪声数据从端输出。

所以发送和接收数据应该引入同步码以区分真正的传送数据。

注意：在模块发送缓存器（字节）满后不再接收新的数据。

也就是一帧发送字节小于个字节。

基于电力载波通信的DALI系统应用研究张玉杰;冯春倩【摘要】针对DALI系统双线差分信号的通信方式,对于采用传统照明的场所进行升级改造存在再次布线的问题,提出了在不改变电力线的基础上,以电力线作为DALI系统的通信介质,使DALI系统与电力载波通信相兼容.然而,由于载波信号的高衰减特性,使DALI系统在电力线上的传输受到了限制.对此,通过研究泛洪路由控制策略,解决了通信距离的问题,实现了以电力线为传输介质的DALI照明系统.系统测试证明,路由组网灵活,系统性能稳定、可靠.%In view of two-wire differential signals communication mode of the DALI system,a project to solve re-wiring problems in upgrading traditional lighting has been put in place,in which power line is used as the media to make DALI system compatible with power line carrier communication,without adjusting power line.But transmission of DALI system in the power line is significantly limited by severe attenuation of carrier signal.In this regard,the flood control relay routing strategy is adopted to tackle the problem raised from communication distance and to achieve the DALI lighting system using power line as the transmission medium.Approved by systematic tests,the relay route network is flexible stable and reliable in system performance.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2017(040)004【总页数】5页(P907-911)【关键词】DALI照明系统;电力载波;动态路由;泛洪算法【作者】张玉杰;冯春倩【作者单位】陕西科技大学电气与信息工程学院,西安 710021;陕西科技大学电气与信息工程学院,西安 710021【正文语种】中文【中图分类】TN915数字化可寻址照明接口DALI(Digital Addressable Lighting Interface)系统是一种先进的智能照控制方式,具有高效节能,安装简捷,易于维护,结构灵活,功能强大等特点,并且标准完全开放。