ICS29.240.99

Q/GDW

國家電網有限公司企業標準

Q/GDW12147—2021

電網智能業務終端接入規范

Accessspecificationforintelligentterminalofpowergrid

2021-06-25發布2021-06-25實施

國家電網有限公司發布

Q/GDW12147—2021

目次

前言....................................................................................II

1范圍....................................................................................1

2規范性引用文件.........................................................................1

3術語和定義.............................................................................2

4縮略語.................................................................................3

5體系定位...............................................................................3

6通用要求...............................................................................4

6.1標識..............................................................................4

6.2數據存儲及處理.....................................................................4

6.3設備管理...........................................................................4

6.4對時...............................................................................4

7通信接口要求...........................................................................4

7.1輸電專業...........................................................................4

7.2變電專業...........................................................................5

7.3配電專業...........................................................................5

7.4用電專業...........................................................................5

7.5其他業務...........................................................................6

8安全要求...............................................................................6

8.1基本原則...........................................................................6

8.2安全防護要求......................................................................6

編制說明..................................................................................8

I

Q/GDW12147—2021

>*i

刖百

為推進電力物聯網及其標準化體系建設提供技術保障和支撐，深入實現電網智能業務終端與電力物

聯網其他感知層終端和平臺層的標準化銜接，促進業務協同和數據貫通，提升技術水平和質量效益，為

能源互聯網建設提供充足標準化信息和數據支撐，制定本標準。

本標準由國家電網有限公司互聯網部提出并解釋。

本標準由國家電網有限公司科技部歸口。

本標準起草單位：南瑞集團有限公司、國網遼寧省電力有限公司、許繼集團有限公司、國網浙江省

電力有限公司、平高集團有限公司、國網河北省電力有限公司、國網山東省電力公司、國網江蘇省電力

有限公司、國網福建省電力有限公司、國網寧夏電力有限公司、國網信息通信產業集團有限公司、中國

電力科學研究院有限公司、國網山東省電力公司電力科學研究院。

本標準主要起草人：范金鋒、侯宇、王輝、胡國、周成、丁杰、盧岸、揭萍、程大偉、汪自翔、譚

贛江、劉明祥、阿衣子布、廖輝、孫榮智、秦劍華、陳鵬、吳軍英、呂順利、魏勇、劉瑋、張鵬飛、張

磊。

本標準首次發布。

本標準在執行過程中的意見或建議反饋至國家電網有限公司科技部。

II

Q/GDW12147—2021

電網智能業務終端接入規范

1范圍

本標準規定了電網智能業務終端接入電力物聯網的技術要求、通訊接口、通信規范等方面的要求，

暫不涉及生產控制大區業務。電網智能業務終端覆蓋輸電、變電、配電、用采等業務類型，電動汽車、

家庭用能、工商業綜合能源等其他業務形態可參照執行。

本標準適用于電網智能業務終端接入電力物聯網時的設計制造、檢驗檢測。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T19582.1—2008基于Modbus協議的工業自動化網絡規范第1部分：Modbus應用協議

GB/T22239信息安全技術信息系統安全等級保護基本要求

GB/T33745—2017物聯網術語

GB/T35697—2017架空輸電線路在線監測裝置通用技術規范

DL/T634.5104遠動設備及系統第5T04部分：傳輸規約采用標準傳輸協議集的IEC60870-5T01

網絡訪問

DL/T645多功能電能表通信協議

DL/T698.45電能信息采集與管理系統第4-5部分：面向對象的互操作性數據交換協議

DL/T860電力自動化通信網絡和系統

DL/T1890-2018智能變電站狀態監測系統站內接口規范

CJ/T188-2018戶用計量儀表數據傳輸技術條件

Q/GDW1374.3電力用戶用電信息采集系統技術規范第3部分：通信單元技術規范

Q/GDW10517.1-2019電網視頻監控系統及接口第一部分：技術要求

Q/GDW11612低壓電力線高速載波通信互聯互通技術規范

Q/GDW11766電力監控系統本體安全防護技術規范

Q/GDW12020-2019輸變電設備物聯網節點設備無線組網協議

Q/GDW12021-2019輸變電設備物聯網微功率無線網通信協議

IEEE802.3IEEE以太網標準（IEEEstandardforethernet）

IEEE802.3uIEEE局域網和城域網標準：附錄T00BASE-T型I00Mb/s操作的介質訪問控制（MAC）參

數、物理層、介質連接單元和中繼器（IEEEstandardsforlocalandmetropolitanareanetworks:

supplement-mediaaccesscontrol（MAC）parameters,physicallayer,mediumattachmentunits,

andrepeaterfor1OOMb/soperation,type100BASE-T）

IEEE802.ilIEEE系統間電信和信息交換標準局域與城域網絡特定要求第11部分：無線介質訪問

控制（MAC）和物理層（PHY）規范（IEEEstandardforinformationtechnology-telecommunications

andinformationexchangebetweensystemslocalandmetropolitanareanetworks-specific

1

Q/GDW12147—2021

requirementspart11:wirelessLANmediumaccesscontrol(MAC)andphysicallayer(PHY)

specifications)

IEEE802.15.1IEEE系統間電信和信息交換標準-LAN/MAN特定要求第15部分：無線個人區域網

(WPAN)的無線介質訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規范(IEEEstandardfortelecommunications

andinformationexchangebetweensystems-LAN/MAN-specificrequirements-part15:wireless

mediumaccesscontrol(MAC)andphysicallayer(PHY)specificationsforwirelesspersonalarea

networks(WPANs))

IEEE802.15.4IEEE系統間電信和信息交換標準-LAN/MAN特定要求第15部分：低速率無線個人區域

網(WPAN)的無線介質訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規范(IEEEstandardfortelecommunications

andinformationexchangebetweensystems-LAN/MANspecificrequirements-part15:wireless

mediumaccesscontrol(MAC)andphysicallayer(PHY)specificationsforlowratewireless

personalareanetworks(WPAN))

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

智能業務終端intelligentserviceterminaI

具備信息交互和智能處理能力的專用裝置，可連接采集控制終端，實現對感知對象的屬性信息匯集，

可以將經定制化業務應用處理后的數據上送邊緣物聯代理，并接收上層的控制命令，可實現局部的業務

自治功能。

3.2

電網智能業務終端intelligentserviceterminaIforpowergrid

用于電網輸電、變電、配電、用采業務及其他業務范圍的智能業務終端，以下簡稱智能終端。

3.3

邊緣物聯代理loTedgeagent

對各類智能傳感器、智能業務終端進行統一接入、數據解析和實時計算的裝置或組件，實現對多種

通信方式和協議規約的適配。邊緣物聯網代理與物聯管理平臺雙向互聯，部署在邊緣側，實現跨專業數

據就地集成共享、云邊協同業務處理。

3.4

本地通信網絡localcommunicationnetwork

部署在用戶現場，用于邊緣物聯代理、智能業務終端、智能傳感器等物聯網設備信息交互的局域通

信網絡。主要包括以太網、串行口、電力線載波等有線通信方式，以及無線專網、微功率無線、無線局

域網等無線通信方式。

3.5

本地通信接口localcommunicationinterface

用于智能業務終端與邊緣物聯代理、傳感器等物聯網設備信息交互的通信接口。主要包括以太網、

RS-485、電力線載波、M-bus等有線通信方式，以及無線專網、微功率無線、WLAN等無線通信方式。

2

Q/GDW12147—2021

3.6

電力物聯網標識eIoTidentification

通過使用屬性、標識符等來識別一個實體的過程。

[GB/T33745—201712.01]

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

BLE：低功耗藍牙(BluetoothLowEnergy)

CAN：控制器局域網絡(ControllerAreaNetwork)

CoAP：受限應用協議(ConstrainedApplicationProtocol)

GPS：全球定位系統(GlobalPositioningSystem)

LoRa:一種基于線性調制擴頻的擴頻調制技術(LongRange)

MQTT：消息隊列遙測傳輸(MessageQueuingTelemetryTransport)

PLC：電力線通信(PowerLineCommunication)

SNTP：簡單網絡時間協議(SimpleNetworkTimeProtocol)

WLAN：無線局域網(WirelessLocalAreaNetwork)

5體系定位

電網智能業務終端位與電力物聯網的感知層，主要實現物體狀態的采集、就地處理與物聯接入。

具備實時數據處理能力，專注于業務功能處理，用于采集數據量大、處理要求高的業務場景。具體要求

如下：

a)南向通過本地通信網統一接入各類傳感器，北向連接至邊緣物聯代理：

b)應遵循“多協議”原則，兼容現有的集中器、配電終端、新業務及感知單元等設備的各種通信

協議，支持多主站接入：

c)可與邊緣物聯代理集成，北向直接接入電力物聯網平臺層，集成后應符合邊緣物聯代理相關技

術要求。

電網智能業務終端在電力物聯網體系中定位如圖1所示：

傳感器傳感器傳熱器

圖1電網智能業務終端位置圖

3

Q/GDW12147—2021

6通用要求

6.1標識

設備標識模塊宜采用統一的RFID編碼標識，標識信息宜包括：終端ID號、廠家名稱、終端型號、生

產日期等。

6.2數據存儲及處理

設備數據存儲宜符合以下要求：

a）能夠存儲配置數據信息，并加密保存；

b）支持對采集的實時數據進行分類管理和存儲；

c）在網絡中斷時，緩存所連接的業務終端的重要業務數據：

d）在與物聯代理的網絡連接中斷并重新連接后，能支持物聯代理獲取重要歷史數據，支持斷點續

傳；

e）能夠存儲由業務主站下發的臺賬數據。

6.3設備管理

具備自診斷、自恢復、異常信息上送功能，宜具備對各功能板件、重要芯片等自診斷功能；具備歷

史數據循環存儲功能，電源失電后保存數據不丟失；支持歷史數據遠程調閱，宜以文件方式上傳至業務

主站。

6.4對時

6.4.1遠方協議對時

智能業務終端可通過DL/T634.5104、DL/T860、SNTP等協議對終端進行時鐘同步。

6.4.2衛星對時

智能業務終端可在本地具備GPS/北斗衛星接口，接收衛星的時鐘信號完成時鐘同步。

7通信接口要求

7.1輸電專業

7.1.1本地通信接口

通信接口可選用以下接口：

a）串行總線：滿足RS-485標準或RS-232標準要求：

b）WLAN：滿足IEEE802.11標準要求，宜滿足IEEE802.Uax（Wi-Fi6）標準要求；

c）光纖以太網：滿足IEEE802.310Base-FX或IEEE802.3u100Base-FX標準要求；

d）雙絞線以太網：滿足IEEE802.310Base-T或IEEE802.3u100Base-TX標準要求；

e）LoRa：宜采用433/470/780/868/915MHz頻段，靈敏度不低于T48dBm；

f）ZigBee：宜采用2400-2485M2.4GISM頻段，可配置中心節點、路由節點、終端節點，靈敏度

不低于-104dBm,滿足IEEE802.15.4標準要求。

7.1.2通信協議

4

Q/GDW12147—2021

通信協議滿足以下要求：

a）現場總線宜采用Modbus等通信協議，滿足GB/T19582.1-2008標準要求；

b）傳感終端的微功率無線通信宜滿足Q/GDW12020-2019標準要求；

c）節點設備間組網通信和低功耗傳感器接入通信宜滿足Q/GDW12021-2019標準要求;

d）視頻接入通信協議宜滿足Q/GDW10517.1-2019標準要求。

7.2變電專業

7.2.1本地通信接口

通信接口應選用至少以下一種接口：

a）光纖以太網：滿足IEEE802.310Base-FX或IEEE802.3u100Base-FX標準要求；

b）雙絞線以太網：滿足IEEE802.310Base-T或IEEE802.3u100Base-TX標準要求;

c）串行總線：滿足RS-485標準或RS-232標準要求；

d）WLAN：滿足IEEE802.11標準要求，宜滿足IEEE802.1lax（Wi-Fi6）標準要求：

e）LoRa：宜采用433/470/780/868/915MHz頻段，靈敏度不低于T48dBm：

f）218866：滿足建￡￡802.15.4標準要求；

g）藍牙：滿足IEEE802.15.1標準要求。

7.2.2通信協議

通信協議滿足如下要求：

a）接入變電業務電網智能終端通信協議宜滿足GB/T37548-20197.2節要求：

b）變電業務電網智能終端與邊緣物聯代理通訊宜采用DL/T860標準或滿足DL/T1890-20186.2

節要求；

c）變電視頻接入通信協議宜滿足Q/GDW10517-2019標準要求。

7.3配電專業

7.3.1本地通信接口

通信接口可選用以下接口：

a）光纖以太網：滿足IEEE802.310Base-FX或IEEE802.3u100Base-FX標準要求；

b）雙絞線以太網：滿足IEEE802.310Base-T或IEEE802.3ulOOBase-TX標準要求：

c）無線公網：支持4G,并可向5G演進；

d）低壓寬帶載波PLC：基本頻帶為0.7MHz?30MHz,擴展頻帶為30MHz?50MHz,符合Q/GDW11612

的要求；

e）微功率無線：采用工作頻率為470MHz?510MHz,且發射功率不大于50mW,采用微蜂窩無線自

組織網絡；

f）串行總線：滿足RS-485標準或RS-232標準要求。

7.3.2通信協議

通信協議符合DL/T645、MQTT、Coap、Modbus協議，具體選取原則應根據終端屬性決定。

7.4用電專業

7.4.1本地通信接口

5

Q/GDW12147—2021

通信接口應遵循Q/GDW1374.3要求，可選用以下接口：

a）低壓窄帶載波PLC：載波信號頻率范圍為3kHz?500kHz；

b）低壓寬帶載波PLC：基本頻帶為0.7MHz~30MHz,擴展頻帶為30MHz~50MHz,符合Q/GDW11612

的要求；

c）微功率無線：采用工作頻率為470MHz?510MHz；

d）藍牙：工作頻率為2.4GHz?2.485GHz頻段，支持BLE5.0：

e）CAN總線：滿足ISO11898標準要求；

f）串行總線：滿足RS-485標準要求。

7.4.2通信協議

本地通信協議應遵循Q/GDW1376.2、Q/GDW1376.4、DL/T698.45、DL/T645、CJ/T188的要求。

7.5其他業務

7.5.1本地通信接口

通信接口可選用以下接口：

a）以太網絡：光纖滿足IEEE802.310Base-FX或IEEE802.3ulOOBase-FX；雙絞線滿足IEEE

802.310Base-T或IEEE802.3ulOOBase-TX；

b）串行總線：滿足RS-485、M-BUS標準要求：

c）低壓寬帶載波PLC：基本頻帶為0.7MHz?30MHz,擴展頻帶為30MHz?50MHz,符合Q/GDW11612

的要求；

d）LoRa通訊：宜采用頻段：433/470/780/868/915MHz,靈敏度不低于-148dBm,滿足IEEE802.15.4

標準；

e）ZigBee：宜采用2400-2485M2.4GISM頻段，可配置中心節點、路由節點、終端節點，靈敏度

不低于TO4dBm,滿足IEEE802.15.4標準；

f）WLAN：滿足IEEE802.11標準要求，宜滿足IEEE802.1lax（Wi-Fi6）標準要求：

g）無線專網：采用1800M/230MHz頻段。

7.5.2通信協議

通信協議應結合業務實際需求，因地制宜選取。

8安全要求

8.1基本原則

電網智能業務終端基本安全原則如下：

a）遵循GB/T22239、Q/GDW11766的防護要求，堅持“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認

證”的原則進行防護；

b）內置安全芯片，宜基于國家密碼管理部門認可的密碼算法，實現終端與雙向身份鑒別及數據加

密，確保數據的完整性和機密性；

c）當電網智能業務終端與邊緣物聯代理集成時，安全要求應符合邊緣物聯代理相關安全要求。

8.2安全防護要求

8.2.1身份認證

6

Q/GDW12147—2021

身份認證基本原則如下：

a）南向接入身份認證：具備自管理功能的傳感器接入電網智能業務終端，宜采用用戶名加口令、

指紋等認證技術；不具備認證能力的傳感器（如通過RS485接口接入的傳感器等）接入電網智

能業務終端，可不進行身份認證，但應具有防物理破壞的措施。

b）北向接入身份認證：當電網智能業務終端不與邊緣物聯代理集成，其北向需通過邊緣物聯代理

接入電力物聯網平臺層時，并且滿足：對于帶有控制功能的重要電網智能業務終端，北向接入

邊緣物聯代理宜采用數字證書的認證技術，可采用基于標識的輕量級認證技術；對于其他電網

智能業務終端，北向接入邊緣物聯代理宜采用基于標識的輕量級認證技術；邊緣物聯代理與電

網智能業務終端之間應能夠終止認證超時接入設備的會話,應能夠終止規定次數認證失敗的接

入設備建立會話的嘗試。

8.2.2數據傳輸

電網智能業務終端南北向通信數據宜采用國家密碼部門認可的加密算法進行加密傳輸。

8.2.3安全監測

安全監測基本原則如下：

a）擁有操作系統的電網智能業務終端，應具備安全監測、審計和分析功能，安全監測數據上送至

物聯管理平臺進行統一分析處理；

b）無操作系統的低功耗電網智能業務終端，宜在平臺層或感知層對智能業務終端的北向流量進行

安全監測，安全監測數據上送至物聯管理平臺進行統一分析處理。

8.2.4訪問控制

訪問控制基本原則如下：

a）非移動式的電網智能業務終端、涉敏涉控的移動式電網智能業務終端，應對IP地址、物理地

址、端口等進行南北向訪問控制，可對其南向接口數據格式和協議進行過濾和準入；

b）非涉敏涉控的移動式電網智能業務終端,應對物理地址、端口等進行南北向訪問控制，

可對其南向接口數據格式和協議進行過濾和準入。

8.2.5其他安全要求

電網智能業務終端其他安全要求如下：

a）具備檢測和抵御各種常見病毒及網絡攻擊的能力：

b）采用主動免疫可信驗證機制保障電網智能業務終端本體環境的安全可信，包括但不限于對系統

引導程序、系統程序、重要配置參數和應用程序的可信驗證，在檢測到其可信性受到破壞后進

行報警、隔離、恢復等處置；

c）支持基于遠程證明的安全升級；

d）支持設備的安全基線核查：

e）不得預置軟硬件后門、不存在緩沖區溢出等安全漏洞：

f）關閉不必要的網絡服務及端口；

g）具備電網智能業務終端內軟件APP間隔離的功能，防止APP間攻擊。

7

Q/GDW12147—2021

電網智能業務終端接入規范

編制說明

8

Q/GDW12147—2021

目次

1編制背景................................................................................10

2編制主要原則...........................................................................10

3與其他標準文件的關系...................................................................10

4主要工作過程...........................................................................10

5標準結構和內容.........................................................................11

6條文說明................................................................................11

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Q/GDW12147—2021

1編制背景

本標準依據《國家電網有限公司關于下達2020年度公司第一批技術標準制修訂計劃的通知》