IEC104 协议 | 帧格式 / 调试（篇 2）

原创于 2025-12-12 16:19:57 发布 · 556 阅读

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IEC 104 电力规约详细解读 (一) - 报文结构、报文分类、ASDU

张二狗和苗翠花已于 2024-04-23 08:08:13 修改

协议一般规则：

平衡方式传输；也就是说每一个过程的会话，没有规定谁从头发起，双方均可
一般情况下配电主站作为 TCP 的客户端，配电终端作为 TCP 的服务器
TCP 的默认端口号是 2404

一、报文结构

在这里插入图片描述

APCI 应用规约控制信息；ASDU 应用服务数据单元 (和 101 协议里定义一致)；APDU 应用规约数据单元。

启动字符 68H 定义了数据流中的起点
APDU 的长度域定义了 APDU 体的长度，它包括 APCI 的四个控制域八位位组和 ASDU。第一个被计数的八位位组是控制域的第一个八位位组，最后一个被计数的八位位组是 ASDU 的最后一个八位位组。ASDU 的最大长度限制在 249 以内，因为 APDU 域的最大长度是 253（APDU 最大值 = 255 减去启动和长度八位位组），控制域的长度是 4 个八位位组。
控制域定义了确保报文不丢失和重复传送的控制信息（也就是发送序列号和接收序列号），报文传输启动 / 停止，以及传输连接的监视等。控制域的计数器机制是根据 ITU-T X.25 标准中推荐的 2.3.2.2.1 至 2.3.2.2.5 来定义的

二、报文分类（APCI）

2.1 S 格式 (Numbered supervisory functions, 编号的监视功能格式)

在这里插入图片描述

S 帧格式报文不用来传送信息，只用来确认对方的发送序列号。比如，双方可以按频率发送，比如接收 8 帧 I 帧回答一帧 S 帧，也可以要求接收 1 帧 I 帧就应答 1 帧 S 帧，当然也可以不要求（S 帧内容示例参考例 1）。因为 S 帧回复确认的序列号在 byte3、byte4 两个字节，并且 byte3 的 bit1 位置固定是 0，所以在使用 S 帧回复确认时，只需在接收报文的发送序列号 + 2 就可以（参考例 2）。

举例 1：68 04 01 00 0A 00 (接收序列号 = 5)

举例 2：

RECV:  68 FA 6C 67 84 00 0D 1E 03 00 01 00 E8 ... 省略 ...

6C 67 低前高后转换成 0x676C 再右移一位就是 0x33B6 最终发送序列号 10 进制也就是 13238

SEND:  68 04 01 00 6E 67

接受序列号 = 接收报文的发送序列号 + 1 = 13239 = 0x33B7 左移一位 0x676E

再低前高后转换 就是 6E 67

综上得出其实就是在接收来的报文的发送序列号的 byte1 的 bit2 位置上 + 1，也就成了对应 10 进制上 + 2

2.2 U 格式 (Unnumbered control function, 不编号的控制功能格式)

在这里插入图片描述

在同一时刻，TESTFR, STOPDT 或 STARTDT 中只有一个功能可以被激活。所以 U 帧格式的控制欲第一个字节就只有 6 种情况，分别是 0x83（TESTER 确认）0x43（TESTER 命令）0x23（STOPDT 确认）0x13（STOPDT 命令）0x0B（START 确认）0x07（START 命令）

举例：68  04  07  00  00  00	 START 命令

U 帧和 S 帧是没有 ASDU 的，所以这两种类型的报文长度也就是 6 字节

2.3 I 格式 (Information Transmit Format, 编号的信息传输格式)

在这里插入图片描述

遥信、遥测、遥控、遥调、总召、对时等都需要使用 I 格式传送。

举例：后面几篇文章详细说

三、I 格式帧的 ASDU

ASDU（应用服务数据单元），协议原文格式最好去 101 协议去看看，会比较详细。104 和 101 是一样的

在这里插入图片描述

类型标识符（1 byte）。解析来区分属于哪个过程。比如 0x01 单点遥信、0x0D 段浮点遥测
可变结构限定词（1byte）。bit0-bit6 ：信息对象的个数 bit7: SQ 信息对象地址是否连续，1 代表连续，也就是信息对象 2 的地址就是信息对象 1 的地址 + 1，信息对象 2 无需再给出它的地址；0 代表不连续，每个信息对象都必须给出自己的地址
传送原因（2byte）。
ASDU 公共地址。一般是一个变电站一个地址
信息对象
信息对象地址。也就是点表对应的点位，遥测信息也就是测量点标号
信息元素集。对应的值，按照不同的类型标识去解析
时标。CP56Time2a 格式 7byte
限定词。按照报文类型确定有无限定词。总召唤限定词、复位进行限定词、初始化原因、品质描述词、设置命令限定词

在这里插入图片描述

IEC 104 电力规约详细解读 (二) - 总召唤

张二狗和苗翠花已于 2024-04-23 08:09:51 修改

1 功能简述

总召唤功能是在初始化以后进行，或者是定期进行总召唤，以刷新主站的数据库。总召唤时请求子站传送所有的过程的变量实际值。定期进行总召唤的周期的是一个系统参数，可以是 15 分钟或者更长的时间。

总召唤的内容包括子站的遥信、遥测等信息。这些信息一般在上报的时候会用 SQ=1 的地址连续的报文进行上报，当然也可以不连续，视情况而定。

2 通信过程

先由主站向子站发送总召唤命令帧
子站收到后，如果否定，子站会送否定确认，传输结束；如果确认，则子站回送总召唤确认帧
子站连续地向主站传送数据。包括但不仅限于不带品质描述词的遥测帧、单点遥信帧、远动终端帧
子站信息传送完毕后，发送总召唤结束帧，总召唤过程结束

在这里插入图片描述

注意事项：

为了让通信双方同步实时数据库，由于中断原因引起的重建链路后的第一次总召唤过程不允许被打断
对于非中断原因（如手动总召唤）引起的总召唤回答可以被高优先级数据打断；回答总召唤应该使用 SQ＝1 压缩格式传输

3 报文结构

在这里插入图片描述

4 报文实例解读

这一部分的实例是主站的视角去看，也就是说 SEND 就是主站发送子站接收；RECV 就是子站发送主站接收。

SEND: 68 0E 00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14

启动字符：68H
APDU 长度：0EH 14 个字节
控制域四个八位组：00 00 00 00 第一个字节的 bit0 为 0，第三个字节的 bit0 为 0，所以是 I 格式帧，发送序列号 0，接收序列号 0
类型标识：64H CON<100>:= 总召唤命令
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1, 单个
传送原因：06 00 -0006H <Cause<6>:= 激活
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：00 00 00 =000000H
第一个信息元素的值（召唤限定词）：14H 固定 20

RECV: 68 0E 00 00 02 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14

启动字符：68H
APDU 长度：0EH 14 个字节
控制域四个八位组：00 00 02 00 第一个字节的 bit0 为 0，第三个字节的 bit0 为 0，所以是 I 格式帧，发送序列号 0，接收序列号 1
类型标识：64H CON<100>:= 总召唤命令
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1, 单个
传送原因：07 00 -0007H <Cause<7>:= 激活确认
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：00 00 00 =000000H
第一个信息元素的值（召唤限定词）：14H

RECV: 68 1A 02 00 02 00 03 04 14 00 01 00 01 00 00 01 02 00 00 02 03 00 00 01 04 00 00 02

启动字符：68H
APDU 长度：1AH 26 个字节
控制域四个八位组： 02 00 02 00 第一个字节的 bit0 为 0，第三个字节的 bit0 为 0，所以是 I 格式帧，发送序列号 1，接收序列号 1
类型标识：03H CON<3>:= 双点遥信
可变结构限定词：04H SQ=0 地址不连续信息元素个数 4
传送原因：14 00 -0014H <Cause<20>:= 响应站召唤
ASDU 公共地址：01 00 -0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：01 00 00 =000001H
第一个信息元素的值：01H 分位
第二个信息元素的地址：02 00 00 =000002H
第二个信息元素的值：02H 合位
第三个信息元素的地址：03 00 00 =000003H
第三个信息元素的值：01H 分位
第四个信息元素的地址：04 00 00 =000004H
第四个信息元素的值：02H 合位

具体双点遥信的报文结构后面在遥信的章节详细说

RECV: 68 2A 04 00 02 00 0D 04 14 00 01 00 01 40 00 00 78 DB 3F 00 02 40 00 00 D8 90 42 00 03 40 00 00 F4 92 42 00 04 40 00 60 50 9A 3F 00

启动字符：68H
APDU 长度：2AH 42 个字节
控制域四个八位组： 04 00 02 00 第一个字节的 bit0 为 0，第三个字节的 bit0 为 0，所以是 I 格式帧，发送序列号 2，接收序列号 1
类型标识：0DH CON<13>:= 测量值，短浮点数
可变结构限定词：04H SQ=0 地址不连续信息元素个数 4
传送原因：14 00 -0014H <Cause<20>:= 响应站召唤
ASDU 公共地址：01 00 -0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：01 40 00 =004001H =16385 (在 2002 版的协议中规定遥测点位地址范围是 0x4001 ~ 0x5000)
第一个信息元素的值：00 78 DB 3F //Float.intBitsToFloat(0x3fdb7800) =>1.715
第一个信息元素的品质描述词：00H
第二个信息元素的地址：02 40 00 =004002H
第二个信息元素的值：00 D8 90 42 //Float.intBitsToFloat(0x4290d800) =>72.422
第二个信息元素的品质描述词：00H
第三个信息元素的地址：03 40 00 =004003H
第三个信息元素的值：00 F4 92 42 //Float.intBitsToFloat(0x4292f400) =>73.477
第三个信息元素的品质描述词：00H
第四个信息元素的地址：04 40 00 =004004H
第四个信息元素的值：60 50 9A 3F //Float.intBitsToFloat(0x3f9a5060) =>1.206
第四个信息元素的品质描述词：00H

具体短浮点遥测的报文结构后面在遥侧的章节详细说

RECV: 68 0E 06 00 02 00 64 01 0A 00 01 00 00 00 00 14

启动字符：68H
APDU 长度：0EH 14 个字节
控制域四个八位组： 06 00 02 00 第一个字节的 bit0 为 0，第三个字节的 bit0 为 0，所以是 I 格式帧，发送序列号 3，接收序列号 1
类型标识：64H CON<100>:= 总召唤命令
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1 单个
传送原因：0A 00 -000AH <Cause<10>:= 激活终止
ASDU 公共地址：01 00 -0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：00 00 00
第一个信息元素的值（召唤限定词）：14H 固定 20

IEC 104 电力规约详细解读 (三) - 遥信

张二狗和苗翠花已于 2024-04-23 08:11:38 修改

1. 功能简述

遥信，、即状态量，是为了将断路器、隔离开关、中央信号等位置信号上送到监控后台的信息。遥信信息包括：反应电网运行拓扑方式的位置信息。如断路器状态、隔离开关状态；反应一次二次设备工作状况的运行信息，如变压器本体冷却器全停，断路器弹簧未储能等；反应电网异常和一次二次设备异常的事故信息、预告信息等。如差动保护出口，切换继电器同时失磁等

硬遥信和软遥信

硬遥信：测控装置端子排对应的遥信（即有电缆接线的），如断路器、隔离开关信号等。
软遥信：除硬遥信之外的遥信，主要是一些保护事件，如过流段以及自动化嵌入的应用功能模块产生的运行信息。如五防闭锁提示信息等。

全遥信和变位遥信

全遥信：如果没有遥信状态发生变化，测控装置每隔一定周期，定时向监控后台发送本站所有遥信状态信息
变位遥信：当某遥信状态发生改变，测控装置立即向监控后台插入发送变位遥信的信息。后台收到变遥信报文后，与遥信历史库比较后发现不一致，于是提示该遥信状态发生改变

单点遥信、双点遥信

单点遥信：就是用一位表示一个遥信量，比如断路器位置，只采用一个常开辅助接点，值为 1 或 0，用 1 表示合位，0 表示分位
双点遥信：就是用两位表示一个遥信量，需采集动合 / 动断两个辅助接点位置。当动合点值等于 1，且动断点值等于 0，即值为 10，则认为断路器在合位；当动合点值等于 0，且动断点值等于 1，即值为 01，则认为断路器在分位；当两个位置都为 1 或都为 0，则都被认为位置不确定

在这里插入图片描述

2. 通信过程

在这里插入图片描述

3. 报文结构

遥信报文结构总结起来可以分为三种：

信息对象序列（SQ=0），不带时标的单 / 双点信息遥信报文格式
信息对象序列（SQ=0），带长时标的单 / 双点信息遥信报文格式
单个信息中信息元素序列（SQ=1），不带时标的单 / 双点信息遥信报文格式

按照 DL/T 634.5104-2009 规定，带长时标的单 / 双点信息遥信报文并不存在信息元素序列（SQ=1）的情况

遥信报文的类型标识符 TI 分为 01H（单点信息）03H（双点遥信）; 传输原因 COT 分为 03H（突发）05H（被请求）14H（响应站召唤）; 遥信对象的地址范围在 2022 版协议中规定为 1H~4000H

在这里插入图片描述

4. 报文实例解读

例 1 SQ=0, 不带时标的单点遥信

68 0E F8 AD 12 05 01 01 03 00 01 00 A6 01 00 01
启动字符：68H
APDU 长度：0EH 14 个字节
控制域四个八位组：F8 AD 12 05 第一个字节的 bit0 为 0，第三个字节的 bit0 为 0，所以是 I 格式帧，发送序列号 22268，接收序列号 649
类型标识：01H CON<1>:= 单点信息
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1, 单个
传送原因：03 00 -0003H <Cause<3>:= 突发
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：A6 01 00 =0001A6H = 第 422 点
第一个信息元素的值：01 合位
例 2 SQ=0, 不带时标的双点遥信

68 0E 04 00 02 00 03 01 03 00 01 00 01 00 00 02
启动字符：68H
APDU 长度：0EH 14 个字节
控制域四个八位组：04 00 02 00 第一个字节的 bit0 为 0，第三个字节的 bit0 为 0，所以是 I 格式帧；发送序列号 2，接收序列号 1
类型标识：03H CON<3>:= 双点信息
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1, 单个
传送原因：03 00 -0003H <Cause<3>:= 突发
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：01 00 00 =000001H = 第 1 点
第一个信息元素的值：02 合位
例 3 SQ=1, 不带时标的双点遥信

68 10 02 00 02 00 03 83 14 00 01 00 01 01 00 02 02 01
启动字符：68H
APDU 长度：10H 16 个字节
控制域四个八位组：02 00 02 00 第一个字节的 bit0 为 0，第三个字节的 bit0 为 0，所以是 I 格式帧；发送序列号 1，接收序列号 1
类型标识：03H CON<3>:= 双点信息
可变结构限定词：83H SQ=1 地址连续信息元素个数 3
传送原因：14 00 -0014H <Cause<20>:= 响应站召唤
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：01 01 00 =000101H = 第 257 点
第一个信息元素的值：02 合位第 257 点
第二个信息元素的值：02 合位第 258 点
第三个信息元素的值：01 分位第 259 点

IEC 104 电力规约详细解读 (四) - 遥测

张二狗和苗翠花已于 2024-04-23 08:12:46 修改

1. 功能简述

遥测，顾名思义就是测量值，由从站上报到主站，有标度化，归一化，短浮点三种类型，再根据是否带有品质描述、是否带试标划分为更细的类型。通常推荐使用短浮点数方式上送。遥测信息对象地址范围为 4001H~5000H.

2. 通信过程

在这里插入图片描述

3. 报文结构

在这里插入图片描述

归一化值。2 字节，最高位 D15 为符号位 0 正数 1 负数；D14~D0 为数据位取值范围 0-32767
短浮点数，4 字节，IEEE STD745 标准定义，不再赘述，如果你是用 Java 开发，可以直接调用 Float.intBitsToFloat(int)
标度化值。

4. 报文实例解读

RECV: 68 12 0E 00 10 00 0D 01 03 00 01 00 02 40 00 00 78 DB 3F 00

启动字符：68H
APDU 长度：12H 18 个字节
控制域四个八位组：0E 00 10 00 第一个字节的 bit0 为 0，第三个字节的 bit0 为 0，所以是 I 格式帧，发送序列号 7，接收序列号 8
类型标识：0DH CON<13>:= 带品质描述词的短浮点数
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1, 单个
传送原因：03 00 -0003H <Cause<3>:= 突发
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：02 40 00 =004002H = 第 16836 点
第一个信息元素的值：00 78 DB 3F //Float.intBitsToFloat(0x3fdb7800) =>1.715
第一个信息元素的品质描述词：00 未溢出 / 未被闭锁 / 未被取代 / 当前值 / 有效

IEC 104 电力规约详细解读 (五) - 遥控

张二狗和苗翠花已于 2024-07-17 11:47:35 修改

1. 功能简述

遥控命令用来实现对一个可操作设备状态的改变。在配电自动化中，包括单点命令和双点命令。通常，单点命令用于控制单点信息对象；双点命令用于控制双点信息对象。

2. 通信过程

主站下发遥控选择命令，子站进行遥控选择返校，若成功则回答遥控选择成功报文，若失败则回答失败报文。主站下发取消遥控命令或者遥控执行命令行。字站予以确认。子站皆以报文的镜像确认。

截屏 2024-04-22 18.36.52

3. 报文结构

截屏 2024-04-22 18.46.04

截屏 2024-04-22 18.52.56

4. 报文实例解读

SEND:68 0E 06 00 0A 00 2D 01 06 00 01 00 02 60 00 81

启动字符：68H
APDU 长度：0EH 14 个字节
控制域四个八位组：06 00 0A 00
类型标识：2DH CON<45>:= 单点遥控
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1, 单个
传送原因：06 00 -0006H Cause<6>:= 激活
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：02 60 00 =006002H 点号 24578
第一个信息元素的值：81H 遥控选择控合

RECV:68 0E 0A 00 06 00 2D 01 07 00 01 00 02 60 00 81

启动字符：68H
APDU 长度：0EH 14 个字节
控制域四个八位组：0A 00 06 00
类型标识：2DH CON<45>:= 单点遥控
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1, 单个
传送原因：07 00 -0007H Cause<7>:= 激活确认
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：02 60 00 =006002H 点号 24578
第一个信息元素的值：81H 遥控选择控合

SEND:68 0E 08 00 0C 00 2D 01 06 00 01 00 02 60 00 01

启动字符：68H
APDU 长度：0EH 14 个字节
控制域四个八位组：08 00 0C 00
类型标识：2DH CON<45>:= 单点遥控
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1, 单个
传送原因：06 00 -0006H Cause<6>:= 激活
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：02 60 00 =006002H 点号 24578
第一个信息元素的值：01H 遥控执行控合

RECV:68 0E 0C 00 08 00 2D 01 07 00 01 00 02 60 00 01

启动字符：68H
APDU 长度：0EH 14 个字节
控制域四个八位组：08 00 0C 00
类型标识：2DH CON<45>:= 单点遥控
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1, 单个
传送原因：07 00 -0006H Cause<7>:= 激活确认
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：02 60 00 =006002H 点号 24578
第一个信息元素的值：01H 遥控执行控合

RECV:68 0E 0E 00 08 00 2D 01 0A 00 01 00 02 60 00 01

启动字符：68H
APDU 长度：0EH 14 个字节
控制域四个八位组：0E 00 08 00
类型标识：2DH CON<45>:= 单点遥控
可变结构限定词：01H SQ=0 地址不连续信息元素个数 1, 单个
传送原因：0A 00 -000AH Cause<10>:= 激活结束
ASDU 公共地址：01 00 =0001H 通常为 RTU 地址
第一个信息元素的地址：02 60 00 =006002H 点号 24578
第一个信息元素的值：01H 遥控执行控合

IEC 104 电力规约详细解读 (六) - Java 解析开发要点

张二狗和苗翠花已于 2024-04-22 19:38:52 修改

1. 前言

最近在研究广东电网的 101 与 104 规约，也就是 DL/T634.5101-2002 和 DL/T634.5104-2009。因为要做一个规约解析的软件（基于 Android 平台的），刚开始接触的也是一头雾水，因为没有接触过这方面的知识，所以就在网上搜索各种技术帖，大神经验什么的。

后来在网上找到了一个软件–IEC8705 (报文翻译工具).exe，这个可以解析一些 101（平衡式）的实例，效果图贴一下。

但有些还是解析不了，并且在网上也找不到他的源码，所以就很苦恼。也找到一些 C++ 的源码，但是由于技术有限，我看不懂。下面就和大家来看看我写的这个简单的 Java 语言的规约解析。先贴一下效果图（我就在控制台简单演示一下，没有做可视化界面）。

GitHub 地址：https://github.com/mujave/iec

2. Java 版效果图

3. 规约详细解释

先看一下我总结的关于规约解析的几个图

101 的规约总结

在这里插入图片描述

104 规约总结

在这里插入图片描述

具体的 104 协议解释也可以参考 https://blog.youkuaiyun.com/wojiuguowei/article/details/79413142

4. 名词解释

这里所说的名词解释，并不是对一些名词的定义的解释，因为这不是我的专业领域，下面我主要针对报文所代表的名词在代码里怎样解释（解析）说一下。

控制域（平衡式）

在这里插入图片描述

在报文解析中，我就是按照图里面的取值方法对对应的字节进行取值，然后进行逻辑判断，将结果加到解析结果里面，由于后四位所代表的平衡链路功能码在这里是固定的，所以可以采取枚举或者反射（常量) 的方式进行解析

地址域（以 104 的信息体地址为例）

在规约中地址才用的低前高后（低位在前高位在后）的规则

例如：68 10 08 00 02 00 09 01 03 00 01 00 01 40 00 2B 02 00（黄色部分为信息体地址）

在这里插入图片描述

所以这个信息体的地址为 01 40 00 >0x004001=16385

时标 CP56Time2a

在这里插入图片描述

解析代码如下

/**
 * 时标CP56Time2a解析
 *
 * @param b 时标CP56Time2a（长度为7 的int数组）
 * @return 解析结果
 */
 public static String TimeScale(int b[]) {
     StringBuilder result = new StringBuilder();
     int year = b[6] & 0x7F;
     int month = b[5] & 0x0F;
     int day = b[4] & 0x1F;
     int week = (b[4] & 0xE0) / 32;
     int hour = b[3] & 0x1F;
     int minute = b[2] & 0x3F;
     int second = (b[1] << 8) + b[0];
     result.append("时标CP56Time2a:20");
     result.append(year).append("-");
     result.append(String.format("%02d", month)).append("-");
     result.append(String.format("%02d", day)).append(",");
     result.append(hour).append(":").append(minute).append(":");
     result.append(second / 1000 + "." + second % 1000).append("\n");
     return result.toString();
 }

遥测量的解析

在 101 的遥测中定义到有三种类型的值，分别是归一化值，标度值，短浮点数，具体的定义大家可以参考 “电力 101/104 规约中遥测量类型转换”，下面我说一下在 Java 中怎么解析这三种类型的值。直接上代码了。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Telemetry telemetry = new Telemetry();
        System.out.println(telemetry.Bytes2Float_NVA(0xa4, 0x6a));// 报文数据的为A4 6A(低位在前，高位在后) ，为0x6AA4
        System.out.println(telemetry.Bytes2Float_SVA(0xa4, 0x6a));// 报文数据的为A4 6A(低位在前，高位在后) ，为0x6AA4

        System.out.println(telemetry.Bytes2Float_IEEE754("3e0779a6"));
        //报文数据 A6 79 07 3E = 0x3e0779a6 = 0.1323(IEEE754 短浮点数)http://lostphp.com/hexconvert/
    }
}

/**
* 遥测量解析
*
* @author zhangyu
*/

public class Telemetry {

    /**
    * 归一化值
    */
    public static float Bytes2Float_NVA(int low, int high) {
        float fVal;
        int nva = (high << 8) + low;
        // 符号位1位，0为正数，1为负数，后面的为补码表示，
        // 正数的补码和原码相同不需要转换。对于负数,先取反码再加1得到补码的补码，就是原码了。
        int symbol = (high & 0x80);//符号位：0表示正数，1表示负数
        if (symbol == 0x80)
            fVal = -1* (((nva ^ 0xffff) + 1) & 0x7fff);//  (nva ^ 0xffff) + 1 :补码的补码  ，取出后面的15位数据乘上-1得到值
        else fVal = nva;
        return fVal / 32767;//这里的32767值的是一个量纲，一般这个参数是主站和从站商定的
    }

    /**
    * 标度化值
    */
    public static float Bytes2Float_SVA(int low, int high) {
        float fVal;
        int nva = (high << 8) + low;
        int symbol = (high & 0x80);//0表示正数，1表示负数
        if (symbol == 0x80)
            fVal = -1* (((nva ^ 0xffff) + 1) & 0x7fff);
        else fVal = nva;
        return fVal;
    }

    /**
    * 短浮点数
    *
    * @param data 从低位到高位按顺序
    * @return
    */
    public static float Bytes2Float_IEEE754(String data) {

        return Float.intBitsToFloat(Integer.valueOf(data, 16));
    }
}

对于短浮点数的计算，在 Java 的文档里有这样的说明。

在这里插入图片描述

还有一些 ASDU 里的信息体的解析过程代码，有点多，就不一一贴出来了

代码已经发布到 GitHub，需要的伙伴可以直接下载

5.104 规约解析遇到的一些难题

报文类型的区分

101 报文区分定长和变长两种，而 104 规约都是变长的报文。但是对于 104 来说，其控制域决定了 104 报文分别属于三种类型（I 帧 S 帧 U 帧）。所以在解析 104 到控制域的时候，是在解析 104 的第一个难题。我先说一下我自己的区分逻辑。

在这里插入图片描述

我是用控制域的第一字节去和 3 做位运算（因为和 3 做位运算就可以得到第一字节的 D1/D0 两位），从上面的图中我们可以看到，结果如果是 1 的话就是 S 格式，如果是 3 的话就是 U 格式，其他的结果就是 I 格式的报文。
第二种方式是我在和一个网友交谈中得到的，他是运用奇数或者偶数来区分的，这里我列一个表格，这样的话如果第一个字节是偶数就是 I 帧，否则判断第三字节是 0 就是 U 帧。这样也可以区分报文的类型

但是我认为还是做位运算效率会更高，计算奇偶性还需要用到 % 这样的运算。

类型	第一字节	第二字节	第三字节	第四字节
S 帧	奇（1）	0	偶	—
I 帧	偶	—	偶	—
U 帧	奇	0	0	0

位运算的运用

在解析规约的时候，我一般都是运用的位运算 (&)，这样既可以提高程序的效率，也有助于理解。首先在规约的定义中有很多的一个字节中的不同位代表一个含义，这种时候就运用到了位运算，这样就可以直接将对应位的值提取出来，例如那可变结构限定词这个字节来举个例子。最高位的 D7 代表的是信息元素地址的连续性，其中 0 不连续 1 连续，所以我们只需要拿这个字节和 128 (0x80) 做位运算就可以得到 D7 这一位，如果结果是 10000000 就说明是 1 连续。这个地方更直观一点的判断方法就是 ((B&0x80)>>7)==1? 连续：不连续。

在这里插入图片描述

###时标的解析

在这里插入图片描述

首先时标这里一共有 7 个字节，下面对这几个字节的含义以及解析方法做一下解释：

年 (byte 7): 这里只有后面的 7 位有效，但是第 8 位填充的是 0，所以这一个字节直接转换形成 int 就可以了。
月 (byte 6): 同上
小时 (byte 4): 同上
分钟 (byte 3): 同上
日 (byte 5 [bit 1~5]): 第五字节的后 5 位表示的是日，byte5 & 0x1F 就可以得到 (0x1F = 0001 1111), 例如第五字节是 87 (87 = 0x57 = 0101 0111)，其中 010 指的是星期，10111 指的是 day。这里使用 87 & 0x1F 就可以得到 23。使用 87 & 0xE0 就可以得到 64，然后再用这个结果除以 32 就可以得到结果，如果说除以 32 不太理解的话，也可以用结果右移运算 64>>5 也可以得到结果。
毫秒 (byte 1 and byte 2): 这个地方首先是低前高后的问题 (这个为题不太明白的可以先翻一下下面的第四个问题)，( byte 2 << 8 ) + byte 1 ，这个地方我用一个表格说明一下 (例如第一字节是 6E，第二字节是 2A)。

在这里插入图片描述

/**
* 时标CP56Time2a解析
*/
public static String TimeScale(int b[]) {

	    String str = "";
	    int year = b[6] & 0x7F;
	    int month = b[5] & 0x0F;
	    int day = b[4] & 0x1F;
	    int week = (b[4] & 0xE0) / 32;
	    // int week = (b[4] & 0xE0) >> 5;
	    int hour = b[3] & 0x1F;
	    int minute = b[2] & 0x3F;
	    int second = (b[1] << 8) + b[0];

    	str += "时标CP56Time2a:" + "20" + year + "-"
	        + String.format("%02d", month) + "-"
	        + String.format("%02d", day) + "," + hour + ":" + minute + ":"
        	+ second / 1000 + "." + second % 1000;
    	return str + "\n";
}


/**
* 时间转16进制字符串
*/
public static String date2HStr(Date date) {
    
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.setTime(date);
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        String milliSecond = String.format("%04X", (calendar.get(Calendar.SECOND)* 1000) + calendar.get(Calendar.MILLISECOND));
        builder.append(milliSecond.substring(2, 4));
        builder.append(milliSecond.substring(0, 2));
        builder.append(String.format("%02X", calendar.get(Calendar.MINUTE) & 0x3F));
        builder.append(String.format("%02X", calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY) & 0x1F));
        int week = calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
        if (week == Calendar.SUNDAY)
            week = 7;
        else week--;
        builder.append(String.format("%02X", (week << 5) + (calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH) & 0x1F)));
        builder.append(String.format("%02X", calendar.get(Calendar.MONTH) + 1));
        builder.append(String.format("%02X", calendar.get(Calendar.YEAR) - 2000));
        return builder.toString();
    }