地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信協(xié)議技術(shù)要求（征求意見(jiàn)稿）

1地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信協(xié)議技術(shù)要求1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)、協(xié)議層次和協(xié)議內(nèi)容等技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站與地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)管平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸，新建或升級(jí)改造的地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)要求。2規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T2312信息交換用漢字編碼字符集HJ212污染物在線(xiàn)監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)HJ1291地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位編碼規(guī)則3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備equipmentofdatacollectionandtransmission采集各種類(lèi)型監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）儀器儀表的數(shù)據(jù)、完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及與上位機(jī)數(shù)據(jù)傳輸通信功能的單片機(jī)、工控機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)、可編程自動(dòng)化控制器（ProgrammableAutomationController，PAC）或可編程序邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）等，簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)采儀。3.2地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)管平臺(tái)automaticsupervisionplatformforsurfacewaterquality通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)與水站的數(shù)采儀連接，并對(duì)其發(fā)出查詢(xún)和控制等指令的數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)軟件等，簡(jiǎn)稱(chēng)平臺(tái)。4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸構(gòu)成方式從底層逐級(jí)向上可分為水站、傳輸網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)三個(gè)層次。平臺(tái)通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)與水站數(shù)采儀進(jìn)行通信，包括發(fā)起、數(shù)據(jù)交換、應(yīng)答等，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖同HJ212中的系統(tǒng)構(gòu)成方式2一致。25協(xié)議層次本標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議層次特指數(shù)采儀與平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)不做具體要求。數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議結(jié)構(gòu)同HJ212中的相關(guān)規(guī)定一致。6協(xié)議內(nèi)容6.1應(yīng)答模式完整的命令由請(qǐng)求方發(fā)起、響應(yīng)方應(yīng)答組成，具體的應(yīng)答模式同HJ212中的相關(guān)規(guī)定一致。6.2超時(shí)重發(fā)機(jī)制請(qǐng)求回應(yīng)超時(shí)的判定規(guī)則、執(zhí)行超時(shí)的缺省時(shí)間和重發(fā)次數(shù)的定義同HJ212中的相關(guān)規(guī)定一致。6.3通信協(xié)議數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所有的通信協(xié)議包采用ASCII碼（漢字采用GB2312碼，其余采用UTF-8碼，8位，1字節(jié)）字符組成。通信協(xié)議數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)同HJ212相關(guān)規(guī)定一致，不含其非必要內(nèi)容。6.4通信協(xié)議包通信協(xié)議包組成見(jiàn)表1。表1通信包結(jié)構(gòu)組成表24數(shù)據(jù)段的ASCII字符數(shù)，例如：長(zhǎng)255，則寫(xiě)為“0255”426.5數(shù)據(jù)段結(jié)構(gòu)組成數(shù)據(jù)段結(jié)構(gòu)組成內(nèi)容包括請(qǐng)求編碼QN、系統(tǒng)編碼ST、命令編碼CN、訪(fǎng)問(wèn)密碼PW、水站唯一標(biāo)識(shí)MN、應(yīng)答標(biāo)記Flag、指令參數(shù)CP。數(shù)據(jù)段結(jié)構(gòu)組成見(jiàn)表2。表2數(shù)據(jù)段結(jié)構(gòu)組成表57933V6V3V1A），—6.6數(shù)據(jù)區(qū)6.6.1數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)類(lèi)型同HJ212相關(guān)規(guī)定一致。6.6.2數(shù)據(jù)區(qū)字段定義數(shù)據(jù)區(qū)字段定義見(jiàn)表3，字段名要區(qū)分大小寫(xiě)，單詞的首個(gè)字符為大寫(xiě)，其他部分為小表3數(shù)據(jù)區(qū)字段定義表—A~N14N14間N3.2N3.2單位mg/Lxxxxxx-LowStandardVN3.2單位mg/Lxxxxxx-HighStandardVN3.2單位mg/LN3.2單位mg/LN2.1N4.1N3.2N3.2N3.2N3.2N3.2vvvvvv-Info0~40~0~9/a~N14N14N14NewPW0~9/a~N2N1N1），N2N3.6N2.6N3N2.1N2N2N2N3碼N36.6.3數(shù)據(jù)標(biāo)記表數(shù)據(jù)標(biāo)記應(yīng)符合HJ212的相關(guān)規(guī)定，新增數(shù)據(jù)標(biāo)記見(jiàn)表4，數(shù)據(jù)標(biāo)記為單一字母時(shí)，使用大寫(xiě)字母；為雙字母時(shí)，使用小寫(xiě)字母。表4新增數(shù)據(jù)標(biāo)記表LPBZShd現(xiàn)場(chǎng)人員通過(guò)數(shù)采儀以手工即時(shí)執(zhí)行的方式發(fā)出命令56.6.4命令編碼平臺(tái)與水站之間的交互通信命令編碼默認(rèn)為4位數(shù)字，主要包括數(shù)據(jù)命令、控制命令、交互命令等。命令編碼見(jiàn)表5。表5命令編碼表站臺(tái)據(jù)據(jù)6站臺(tái)查查效果6.7數(shù)據(jù)類(lèi)型及上傳時(shí)間間隔數(shù)據(jù)類(lèi)型及數(shù)據(jù)上傳時(shí)間間隔見(jiàn)表6。表6數(shù)據(jù)類(lèi)型及上傳時(shí)間間隔表123456789按心跳包間隔（5min）76.8請(qǐng)求命令返回請(qǐng)求命令返回同HJ212相關(guān)規(guī)定一致。6.9執(zhí)行結(jié)果定義執(zhí)行結(jié)果定義同HJ212相關(guān)規(guī)定一致。6.10數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)傳輸安全與加密方式參照HJ212通信安全要求執(zhí)行。8（規(guī)范性附錄）常用監(jiān)測(cè)因子和設(shè)備信息編碼表常用監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和水站信息編碼見(jiàn)表A.1～表A.3，水站設(shè)備分類(lèi)編碼遵循HJ212的相關(guān)規(guī)定和要求。表A.1水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目編碼表1w01010℃N2.22w01001pH值N2.33w01009N2.44w01003NTUN4.15w01014N5.26w01019N2.37w01018N5.18w01017N3.19w21003N2.3w21011總磷（以P計(jì)）N2.5w21001N2.2銅N2.4w20123鋅N2.4w21017氟化物（以F-計(jì)）N2.2w20128硒N1.4w20141砷N1.4w20111汞N1.5w20115鎘N1.5w20116鉻N2.4w20117N1.4w20120鉛N1.4w21016N2.4w23002N2.4w22001N2.3w19002N2.2w21019N2.3w02003N9w21038N4.2w21022N4.1w20145鐵N2.3w20146錳N2.3w24004N1.4w24005N1.4w21013N1.4w20061鉬N1.4w20038鈷N2.39w20147鈹N1.4w20023硼N2.3w20004銻N1.4w20148鎳N1.4w20012鋇N2.3w20101釩N1.4w20095鈦N2.3w20089鉈N1.5w01020N2.2w01022N3.2w01016N9.1w19011N9w02004N9w01023%N3.1w01024%N3.1注：缺省數(shù)據(jù)類(lèi)型為不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目保留合理的表A.2運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目編碼表℃N3.2%N3.2VN3.2VN3.2PN3.3PN3.3PN3.3PN3.3—N3.6 N2.6mN3.2N3.2N3.2°N3.2N3.2表A.3水站信息編碼表1 1N2空白校準(zhǔn)（8）、標(biāo)樣校準(zhǔn)（9）、2N13%4N2無(wú)告警（0）、缺試劑告警（1）、1 2——3N44℃N3.15N267——8——9———— —— ——℃N3.1N21—1N12N13N1注：信息編碼內(nèi)容，未列出的優(yōu)先選用HJ212表中規(guī)定的信息編碼。（資料性附錄）通信命令示例和應(yīng)答機(jī)制示例B.1通信命令示例示例中QN=20200801085857223表示在2020年8月1日8時(shí)58分57秒223毫秒觸發(fā)一個(gè)命令請(qǐng)求，ST=21表示系統(tǒng)類(lèi)型為地表水質(zhì)量監(jiān)測(cè)，MN=1FC421000A0005表示水站唯一標(biāo)識(shí)，PW=123456表示設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)密碼。表B.1心跳包命令（9015）C421000A0005;CP=&&Qn表B.2設(shè)置數(shù)采儀密碼（1072）C421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&ExeNewPW6.現(xiàn)場(chǎng)數(shù)采儀可以是分體式工控機(jī)、一體嵌入式工表B.3上傳監(jiān)測(cè)項(xiàng)目小時(shí)數(shù)據(jù)（2061）據(jù)C421000A0005;Flag=1;CP003-Rtd=7.5,w21003-Flag=N;w01018-Rtd=40.1,w010則監(jiān)測(cè)項(xiàng)目小時(shí)數(shù)據(jù)標(biāo)記為異常，否則監(jiān)測(cè)表B.4提取監(jiān)測(cè)項(xiàng)目小時(shí)數(shù)據(jù)（2061）C421000A0005;Flag=1;CP=&C421000A0005;Flag=0;CP=&&Qn據(jù)C421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=202008010003-Rtd=7.5,w21003-Flag=N;w01018-Rtd=40.1,w010C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe表B.5上傳數(shù)采儀開(kāi)機(jī)時(shí)間數(shù)據(jù)（2081）C421000A0005;Flag=1;C表B.6上傳移動(dòng)設(shè)備經(jīng)緯度數(shù)據(jù)（3003）QN=20221013000002681;STC421000A0005;Flag=1;CP=&&D表B.7手動(dòng)遠(yuǎn)程留樣（3015）C421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=202008010C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe表B.8上傳留樣信息（3015）息C421000A0005;Flag=1;CP=表B.9上傳儀表/數(shù)采儀信息（日志）（3020）C421000A0005;Flag=1;CP=&&//;PolId=w01019,i11001-Info=//清洗管路//&&i11001-Info4.支持多個(gè)儀表設(shè)備同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)信息以表B.10提取儀表/數(shù)采儀信息（狀態(tài)）（3020）C421000A0005;Flag=1;CP=C421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=201003011450C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exei12001-Info4.支持多個(gè)儀表設(shè)備同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)信息以分號(hào)表