简介：这是一款面向电力系统自动化工程师、规约测试人员及继电保护调试技术人员的专业级通信规约验证工具，专为DL/T634.5101与DL/T634.5104（即国网101/104）协议的开发、联调与现场验收提供支持，解决报文解析难、主站模拟缺、功能验证不全等实际问题。资源包共169个文件，含65个cfg配置文件（用于定义遥信遥测点表与通信参数）、65个dat数据样本（含真实工况下的101/104原始报文）、12个msg协议字典文件（支撑报文结构化解析），以及exe主程序、dll通信组件、xml配置模板等，整体21.62MB，开箱即用。已有795人学习下载，覆盖设备厂商研发测试、电网公司技改调试等典型场景。用户可直接运行模拟主站工具开展单点/双点遥信监控、定值远程设置、文件读取与固件升级等全流程功能验证，并借助内置报文解析器快速定位ASDU类型、可变结构限定词、原因码等关键字段，显著提升规约一致性测试效率与排错精度。

1. 国网101和104测试软件：为什么现场调试总卡在“报文收不到”“主站连不上”“规约解析乱码”这三关？

这不是一个通用协议分析器，而是一套专为电力调度自动化现场工程师、继保调试员、配电终端（DTU/FTU）厂商测试岗量身打造的轻量级实操工具集。它解决的是真实作业流里最扎心的断点：你拿着新出厂的环网柜终端，在变电站通信屏前接好网线，用标准104主站软件连不上；或者抓到一包pcap，Wireshark里全是十六进制，看不出是遥信变位还是对时命令；又或者客户临时要求“验证下你们设备是否完全兼容国网Q/GDW 12075—2021里101扩展帧格式”。这套软件不依赖庞大SCADA平台，不需配置数据库，单机可运行，核心就两件事——把原始字节流翻译成人话（解析报文工具），再把自己变成那个发命令、等响应、校验超时的“假主站”（模拟主站测试工具）。适合刚接手配网自动化项目的新手快速定位链路层/应用层问题，也适合老工程师在无SCADA环境时做终端出厂前最后一道规约合规性快筛。它不替代正式主站系统，但能让你在3分钟内判断：是终端固件bug？是防火墙策略拦了2404端口？还是自己手写的101地址域填错了字节序？

2. 从零跑通：用内置模拟主站发起一次完整104连接与遥信召唤

2.1 理解104连接建立的关键三步：TCP握手、I-格式启动帧、心跳保活机制

IEC 60870-5-104（简称104）本质是TCP之上的应用层协议，其连接建立远比HTTP复杂。很多现场失败根本不是网络不通，而是卡在协议握手环节。模拟主站必须严格遵循以下顺序：

1. TCP三次握手成功后，主站立即发送第一个I帧（类型标识=100，可变结构限定词=0x80，传输原因=0x06“初始化”），且该帧必须携带正确的ASDU地址（即被控站地址）和公共地址（通常为1）；
2. 被控站（终端）回一个I帧（传输原因=0x07“激活确认”），此时连接才真正进入“已激活”状态；
3. 此后主站必须按t0（通常60秒）周期发送S帧（无数据的确认帧）或U帧（TESTFR激活测试帧）维持心跳，否则终端会在t1（通常15秒）超时后主动断开。

提示：国网Q/GDW 12075—2021明确要求t1≤15s、t2≤10s、t3≤20s、t0≥60s，若模拟主站未按此设置，终端可能直接拒绝响应。

2.2 启动模拟主站并配置基础参数：IP、端口、地址域与超时值

打开软件主界面，切换到【模拟主站】标签页。关键配置项如下（以Windows版v2.3.1为例，界面元素位置统一）：

配置完成后点击【连接】按钮。此时软件后台会执行：

• 创建TCP socket并connect目标IP:2404；
• 若成功，立即构造并发送首条I帧（类型标识=100，传输原因=0x06）；
• 启动t1定时器监听响应。

# （后台日志示例，非用户操作） [2024-06-12 09:15:22] INFO TCP连接建立成功 → 192.168.10.100:2404 [2024-06-12 09:15:22] SEND I帧: 类型=100, 可变结构=0x80, 原因=0x06, ASDU=1, 公共地址=1 [2024-06-12 09:15:22] WAIT t1超时计时器启动（15s）

2.3 执行遥信召唤（总召唤）并验证响应完整性

连接成功后，点击【总召唤】按钮。软件将发送类型标识=100（总召唤）、可变结构限定词=0xFF的I帧。注意：总召唤必须在连接激活后进行，且终端必须支持该功能（部分老旧FTU仅支持分组召唤）。

成功响应应包含：

• 多个连续I帧（每帧含最多128个遥信点）；
• 每帧的传输原因=0x0A（响应总召唤）；
• 所有遥信值按Q/GDW 12075—2021规定的“单点信息”（类型1）或“双点信息”（类型3）编码；
• 最后一帧的可变结构限定词中SQ=1（序列号有效），且NUM=实际点数。

若只收到1帧且NUM=1，大概率是终端未正确实现总召唤，需改用【分组召唤】逐个读取。

3. 报文解析工具：把pcap文件里的十六进制还原成带语义的规约字段

3.1 导入原始报文：支持pcap、hex文本、串口日志三种输入源

点击【解析报文工具】标签页，顶部有三个导入入口：

• 【导入PCAP】：选择Wireshark抓取的.pcap文件，软件自动过滤TCP端口2404或101串口流量（若含串口转以太网设备）；
• 【粘贴HEX】：将终端调试日志中的十六进制字符串（如68 04 07 00 01 00）直接粘贴，支持空格/换行/0x前缀多种格式；
• 【导入串口日志】：读取RS485转USB设备输出的ASCII日志（如[2024-06-12 09:20:15] TX: 10 40 01 00 01 16）。

注意：101串口报文起始/结束符为0x10，104以太网报文起始符为0x68，工具会自动识别协议类型，无需手动切换。

3.2 解析结果逐层展开：从APCI到ASDU再到具体信息体

以一段典型104遥信变位报文为例（HEX）：

68 15 00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 01 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

解析后界面显示为三级树状结构：

• 第一层：APCI（应用规约控制信息）
  • 启动字符：0x68
  • APDU长度：0x15（21字节）
  • 控制域：0x00 00 00 00（I帧，发送序号0，接收序号0）
• 第二层：ASDU（应用服务数据单元）
  • 类型标识：0x64（单点遥信，类型1）
  • 可变结构限定词：0x01（1个信息体，无序号）
  • 传送原因：0x06（自发，即遥信变位）
  • 应用服务数据单元公共地址：0x0001（被控站地址1）
• 第三层：信息体（Information Element）
  • 信息体地址：0x0001（遥信点号1）
  • 状态值：0x01（合闸/动作）
  • 品质描述词：0x00（无异常）

这种结构化展示让调试员一眼定位：是点号填错（信息体地址=0x0001），还是状态值反了（应为0x00却收到0x01），或是品质位异常（本应0x04却为0x00）。

3.3 自定义解析规则：适配国网扩展帧与私有信息体

Q/GDW 12075—2021在标准101基础上增加了扩展帧格式（如类型136：故障录波启动；类型137：保护事件）。默认解析器无法识别这些类型。此时需点击【规则管理】→【添加自定义ASDU】：

添加后，当解析到类型136报文时，界面将自动按此规则拆解，并高亮显示故障相别=0x03（AB相）等语义化结果。

4. 避坑指南：现场调试中最常踩的5个“玄学”问题及血泪解法

4.1 现象：模拟主站显示“连接成功”，但点击【总召唤】无任何响应

原因：终端虽接受TCP连接，但未正确响应I帧（传输原因=0x06），导致主站未进入“激活”状态。常见于终端固件未完成初始化或看门狗复位中。
解决：勾选【模拟主站】页的“启用连接后自动发送初始化命令”选项，并将t1超时调至20000（20秒），观察日志中是否出现RECV I帧: 原因=0x07。若仍无，用Wireshark抓包确认终端是否真的发出了激活确认帧。

4.2 现象：解析工具将68 04 07 00 01 00识别为104，但实际是101串口报文

原因：该HEX开头68在101串口帧中是无效字符（101起始符为0x10），但软件误判为104以太网帧。
解决：在解析界面点击【强制指定协议】→ 选择“IEC60870-5-101（串口）”，再粘贴10 40 01 00 01 16，即可正确解析为“遥控预置”命令。

4.3 现象：遥信点值全为0x00，但现场开关明明已合闸

原因：终端上报的是“双点遥信”（类型3），而解析工具默认按“单点遥信”（类型1）解码，导致状态位被错读。
解决：在解析结果中找到ASDU层，确认类型标识=0x03，然后右键该信息体→【重解析为双点信息】，状态值将显示为0x03（确定合闸）而非0x00。

4.4 现象：模拟主站发送遥控命令后，终端返回“确认超时”，但Wireshark显示终端已发回确认帧

原因：主站t1超时值（15000ms）小于终端处理延迟（如固件需200ms解析+100ms执行+50ms组帧），导致主站在收到确认前已判定失败。
解决：将t1值临时调大至25000，并勾选【启用命令重发】（最多3次），避免单次抖动导致误判。

4.5 现象：导入pcap后解析出大量U帧: TESTFR_ACT，但无I帧交互

原因：终端处于“测试模式”，仅响应心跳帧，拒绝所有应用层命令（总召唤、遥控等）。
解决：检查终端运行状态指示灯或登录其Web界面，确认是否启用了“调试模式”或“测试使能”开关，关闭后重启终端通信进程。

5. 进阶技巧：用脚本批量验证100台终端的规约一致性与响应时延

5.1 生成标准化测试任务列表：JSON格式定义测试场景

与其手动对每台终端点一遍【总召唤】【遥控】【对时】，不如用脚本驱动。软件支持导入JSON任务列表，文件test_plan.json示例如下：

{ "tasks": [ { "name": "DTU-001_遥信总召", "ip": "192.168.10.101", "port": 2404, "asdu_addr": 1, "steps": [ {"action": "connect", "timeout": 15000}, {"action": "interrogate", "type": "total", "timeout": 30000}, {"action": "disconnect"} ] }, { "name": "DTU-002_遥控测试", "ip": "192.168.10.102", "port": 2404, "asdu_addr": 2, "steps": [ {"action": "connect", "timeout": 15000}, {"action": "control", "ioa": 1001, "value": 1, "timeout": 5000}, {"action": "delay", "ms": 2000}, {"action": "control", "ioa": 1001, "value": 0, "timeout": 5000}, {"action": "disconnect"} ] } ] }

逻辑说明：每个task定义一台终端的完整测试流程；steps数组按顺序执行；control动作需指定信息体地址（ioa）和目标值（1=合闸，0=分闸）；delay用于模拟人工间隔。

5.2 执行批量测试并导出结构化报告

在软件中点击【批量测试】→【导入任务列表】，选择test_plan.json，点击【开始执行】。后台将：

• 逐个建立TCP连接；
• 按步骤发送对应帧；
• 记录每步耗时（如“总召唤响应时间：1240ms”）；
• 标记失败步骤（如“遥控超时”）；
• 生成report_20240612.csv，含列：设备名, IP, 步骤, 状态(成功/失败), 耗时(ms), 错误码。

设备名,IP,步骤,状态,耗时(ms),错误码 DTU-001_遥信总召,192.168.10.101,interrogate,成功,1240, DTU-002_遥控测试,192.168.10.102,control,失败,5000,TIMEOUT

5.3 用Python脚本分析报告，定位共性缺陷

将CSV导入Pandas，快速发现规律：

import pandas as pd df = pd.read_csv("report_20240612.csv") # 统计各步骤失败率 fail_rate = df.groupby('步骤')['状态'].apply(lambda x: (x=='失败').mean()) print(fail_rate) # 输出：interrogate 0.00 # control 0.35 ← 35%遥控失败，需重点查固件版本 # 查看所有遥控失败的设备IP failed_ctrl = df[(df['步骤']=='control') & (df['状态']=='失败')]['IP'].tolist() print("遥控异常设备：", failed_ctrl) # ['192.168.10.102', '192.168.10.105']

血泪经验：某次批量测试发现12台同型号DTU在t1=15000时遥控失败率35%，调大t1至25000后降至0%——这直接推动我们向厂家反馈固件优化需求。工具的价值不在“能测”，而在“能横向对比、量化问题、驱动改进”。

我习惯把每次现场调试的test_plan.json和report_*.csv按日期归档，半年后翻出来，能清晰看到某款终端从“遥控成功率82%”提升到“100%”的过程。这种可追溯、可量化的记录，比口头汇报“基本正常”有力得多。希望帮到你。

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