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CGAS 中国城市燃气协会标准CGASXXXXX-2016 民用智能燃气表通用技术要求 (征求意见稿)

2016 年12 月XXXX-XX-XX 实施 XXXX-XX-XX 发布 中国城市燃气协会 发布CGASXXXXX―2016 I 目次前言 II

1 范围.

3

2 规范性引用文件.3

3 术语和定义.3

4 结构和原理.7

5 一般要求.8

6 功能要求.12

7 试验方法.17

8 标志、包装、运输与贮存.22 附录 A (资料性附录) GPM 模块

24 附录 B (资料性附录) 显示屏.26 附录 C (规范性附录) 阶梯计费参数.28 附录 D (资料性附录) 开阀允许条件.35 附录 E (资料性附录) 异常流量分界点.36 附录 F (规范性附录) GPM 模块相关事件及代码

38 附录 G (规范性附录) 燃气表相关事件及代码.39 附录 H (规范性附录) 触发事件上报代码.40 附录 I (规范性附录) 显示屏显示代码.41 附录 J (资料性附录) 表号编制规则.43 CGASXXXXX―2016 II 前言本标准按照 GB/T 1.1―2009《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》给出的规划起草. 本标准由 提出并归口. 本标准主要起草单位: 本标准主要起草人: CGASXXXXX―2016

3 民用智能燃气表通用技术要求

1 范围 本标准规定了民用智能燃气表的范围、定义、结构和原理、型号编制、一般要求、功能要 求、试验方法、标志、包装、运输与贮存等要求. 本标准适用于民用智能燃气表(以下简称燃气表)的设计、生产、检验和验收.

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,仅所注日期的版本适 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. GB 3836.1―2010 爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求(GB3836.1―2010,IEC60079 ―0:2007,MOD) GB 3836.2―2010 爆炸性环境 第2部分: 由隔爆外壳 d 保护的设备 (GB3836.2―2010, IEC 60079―1:2007,MOD) GB 3836.4―2010 爆炸性黄精 第4部分: 由本质安全型 i 保护的设备 (GB3836.4―2010, IEC 60079―11:2006,MOD) GB 4208―2008 外壳防护等级(IP 代码)(GB 4208-2008,IEC 60529:2001,IDT) GB/T 6968―2011 膜式燃气表 GB/T 16649.1 识别卡 带触点的集成电路卡 第1部分:物理特性(GB/T 16649.1―2006, ISO/IEC 7816―1:1998,MOD) GB/T 16649.3 识别卡 带触点的集成电路卡 第3部分: 电信号和传输协议 (GB/T 16649.3 ―2006,ISO/IEC 7816―3:1997,IDT) GB/T 16649.4 识别卡 带触点的集成电路卡 第4部分:用于交换的结构、安全和命令 (GB/T 16649.4―2010,ISO/IEC 7816―4:2005,IDT) GB/T 17626.2―2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验(GB/T 17626.2― 2006,IEC 61000―4―2:2001,IDT) GB/T 17626.3―2006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验(GB/T 17626.3―2006,IEC 61000―4―3:2002,IDT) GM/T 0008-2012 安全芯片密码检测准则 CJ/T 477―2015 超声波燃气表

3 术语和定义 以下术语和定义适用于本文件. CGASXXXXX―2016

4 3.1 主站 master station 对燃气表进行读取、管理的中心,由燃气管理系统和通信设备的集合构成. 3.2 信道 channel 为信号传输的媒介,分为 IC 卡、有线网络、无线网络三类.其中 IC 卡包括逻辑加密卡、 CPU 卡等;

有线网络包括 RS485 总线、m-bus 总线、USB 等;

无线网络包括蜂窝移动网络、微功 率无线网络等. 3.3 智能燃气表 smart gas meter 通过信道可与主站进行直接或间接数据交互,实现智能业务应用的燃气计量器具. 3.4 GPM 模块 general purpose module 由微处理器和嵌入式操作系统构成的嵌入式模块,用于密钥的生成及加解密运算,实现数 据的验证、处理及安全存储功能,参与完成计量计费、事件分析、反馈控制等核心业务逻辑的 管理. 3.5 表号 meter'

s serial number 按一定规则的编制要求生成,在燃气表出厂时设置的唯一性编号. 3.6 用气总量 total consumption quantity 燃气表内记录用户使用的累计体积流量. 3.7 用气总额 total gas 燃气表内记录的根据用气量、单价等计算出的用气总金额. 3.8 可用气量 available volume 燃气表内记录可供正常使用的燃气量. CGASXXXXX―2016

5 3.9 可用金额 available amount 燃气表内记录可供正常使用的金额. 3.10 报警气量 alarm volume 可用气量不足的报警值,报警值为正整数.报警气量分两级,报警气量1大于报警气量2. 3.11 报警金额 limiting charge 可用金额不足的报警值,报警值为正整数.报警金额分两级,报警金额1大于报警金额2. 3.12 超限气量 overrun gas 在燃气表可用气量为零后仍能继续使用时产生的气量. 3.13 超限金额 overdraft 根据超限气量、单价等计算出的用气金额. 3.14 欠压值 minimum operating voltage 为保证控制器正常工作而设定的低限电压值(正数).欠压值分为两级,欠压值1大于欠压 值2. 3.15 长按键 long press 按键持续接触时间大于等于3s. 3.16 短按键 short press 按键持续接触时间小于3s. 3.17 开阀允许标志 open valve allows sign 允许打开阀门的状态标志,具有这个标志时可以通过短按键打开阀门. CGASXXXXX―2016

6 3.18 主站控阀标志 master station control valve mark 当执行主站开阀命令后置为允许开阀,当执行主站关阀命令后置为禁止开阀. 3.19 校时允差 allowance for time deviation 允许主站时间与燃气表时间最大校时偏差的绝对值. 3.20 运行参数 operating parameters 由可用气量或可用金额、校时允差、报警气量、报警金额和单价等构成的参变量. 3.21 计费方案 charging scheme 根据用气量、单价、周期等运行参数计算金额的方案. 3.22 密码算法 cryptographic algorithms 描述密码处理过程的一组运算规则或规程. 3.23 SM1 算法 SM1 algorithm 由国家密码管理局编制的一种商用密码分组标准对称算法,分组长度和密钥长度都为128 比特,该算法不公开,仅以IP核的形式存在于芯片中. 3.24 SM2 算法 SM2 algorithm 由国家密码管理局于2010年12月17日发布的椭圆曲线公钥密码算法,其密钥长度为256比特. 3.25 SM4 算法 SM4 algorithm 由国家密码管理局于2012年3月21日公布的一种分组密码算法,分组长度为128比特,密钥 长度为128比特. 3.26 消息鉴别码 message authentication code (MAC) CGASXXXXX―2016

7 又称消息认证码,是消息鉴别算法的输出. 3.27 消息鉴别算法 MAC algorithm 使用密码算法计算消息鉴别码的计算方法,可用于数据完整性的鉴别. 3.28 重放攻击 replay attack 一种主动攻击方法,攻击者通过记录通信会话,并在以后某个时刻重放整个会话或者会话 的一部分.

4 结构和原理 4.1 燃气表结构 燃气表由基表、控制器两部分组成. 图1 燃气表结构示例图 4.2 燃气表原理 CGASXXXXX―2016

8 通过计量处理单元采集计量数据,通过MCU主控单元和GPM模块实现计量计费、事件分析处 理、数据可靠存储、数据安全传输,通过显示屏、扬声器、按键等人机交互单元实现数据呈现、 报警提醒、信息查询、现场操作等交互功能,通过信道实现与主站的数据传输、时钟校准、远 程控制,含阀门控制单元的燃气表通过阀门驱动电路实现阀门开关控制.

5 一般要求 5.1 外观 燃气表外壳涂层应均匀,不得有起泡、脱落、划痕、凹陷、污斑等缺陷,计数器及标记应 清晰易读,封印应完好可靠. 5.2 防护功能 5.2.1 防护封印 燃气表应具备经外力破坏方能拆卸的防护封印或其他措施. 5.2.2 外壳防护等级 膜式燃气表的电气控制部分应安装在封闭的空间内,其外壳防护等级应符合 GB/T 4208―

2008 中IP53 等级的要求;

安装在露天场所的辅助装置, 其外壳防护等级应符合 GB/T 4208―2008 中IP55 等级的要求或具有相应的防护措施. 超声波燃气表的外壳及通信接口防护性能应符合 GB 4208―2008 规定的 IP65 等级规定.安 装露天场所超声波燃气表的附加要求和试验应符合 CJ/T 477―2015 中附录 C 的规定. 5.3 抗干扰性 5.3.1 磁干扰 当外界有磁干扰时,燃气表应能自动关闭阀门或能正常使用. 5.3.2 静电保护 应符合GB/T 17626.2―2006中2级的要求;

当接触放电为4kV时,燃气表应自动关闭阀门或 能正常使用. 5.3.3 对辐射电磁场不敏感性 应符合GB/T 17626.3―2006中3级的要求;

当场强为10V/m,频率为80Mhz~1000Mhz时,燃 气表应自动关闭阀门或能正常使用. 5.4 电气性能 5.4.1 工作电压 不大于36Vdc. 5.4.2 静态电流 CGASXXXXX―2016

9 采用电池供电的燃气表,静态电流应小于5........