地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術(shù)要求（征求意見稿）

1地表水自動監(jiān)測系統(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)自動監(jiān)測系統(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)自動監(jiān)測站與地表水水質(zhì)自動監(jiān)管平臺之間的數(shù)據(jù)傳輸，新建或升級改造的地表水水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)滿足本標(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污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測）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)測點位編碼規(guī)則3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備equipmentofdatacollectionandtransmission采集各種類型監(jiān)控（監(jiān)測）儀器儀表的數(shù)據(jù)、完成數(shù)據(jù)存儲及與上位機數(shù)據(jù)傳輸通信功能的單片機、工控機、嵌入式計算機、可編程自動化控制器（ProgrammableAutomationController，PAC）或可編程序邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）等，簡稱數(shù)采儀。3.2地表水水質(zhì)自動監(jiān)管平臺automaticsupervisionplatformforsurfacewaterquality通過傳輸網(wǎng)絡(luò)與水站的數(shù)采儀連接，并對其發(fā)出查詢和控制等指令的數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括計算機及計算機軟件等，簡稱平臺。4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)地表水水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸構(gòu)成方式從底層逐級向上可分為水站、傳輸網(wǎng)絡(luò)和平臺三個層次。平臺通過傳輸網(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)采儀與平臺之間的數(shù)據(jù)傳輸，對傳輸網(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超時重發(fā)機制請求回應(yīng)超時的判定規(guī)則、執(zhí)行超時的缺省時間和重發(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255，則寫為“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)容包括請求編碼QN、系統(tǒng)編碼ST、命令編碼CN、訪問密碼PW、水站唯一標(biāo)識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)類型數(shù)據(jù)類型同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)字段定義見表3，字段名要區(qū)分大小寫，單詞的首個字符為大寫，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)記見表4，數(shù)據(jù)標(biāo)記為單一字母時，使用大寫字母；為雙字母時，使用小寫字母。表4新增數(shù)據(jù)標(biāo)記表LPBZShd現(xiàn)場人員通過數(shù)采儀以手工即時執(zhí)行的方式發(fā)出命令56.6.4命令編碼平臺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。命令編碼見表5。表5命令編碼表站臺據(jù)據(jù)6站臺查查效果6.7數(shù)據(jù)類型及上傳時間間隔數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)上傳時間間隔見表6。表6數(shù)據(jù)類型及上傳時間間隔表123456789按心跳包間隔（5min）76.8請求命令返回請求命令返回同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)測因子和設(shè)備信息編碼表常用監(jiān)測項目和水站信息編碼見表A.1～表A.3，水站設(shè)備分類編碼遵循HJ212的相關(guān)規(guī)定和要求。表A.1水監(jiān)測項目編碼表1w01010℃N2.22w01001pH值N2.33w01009N2.44w01003NTUN4.15w01014N5.26w01019N2.37w01018N5.18w01017N3.19w21003N2.3w21011總磷（以P計）N2.5w21001N2.2銅N2.4w20123鋅N2.4w21017氟化物（以F-計）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)類型為不同監(jiān)測項目保留合理的表A.2運行環(huán)境監(jiān)測項目編碼表℃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58分57秒223毫秒觸發(fā)一個命令請求，ST=21表示系統(tǒng)類型為地表水質(zhì)量監(jiān)測，MN=1FC421000A0005表示水站唯一標(biāo)識，PW=123456表示設(shè)備訪問密碼。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)場數(shù)采儀可以是分體式工控機、一體嵌入式工表B.3上傳監(jiān)測項目小時數(shù)據(jù)（2061）據(jù)C421000A0005;Flag=1;CP003-Rtd=7.5,w21003-Flag=N;w01018-Rtd=40.1,w010則監(jiān)測項目小時數(shù)據(jù)標(biāo)記為異常，否則監(jiān)測表B.4提取監(jiān)測項目小時數(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)采儀開機時間數(shù)據(jù)（2081）C421000A0005;Flag=1;C表B.6上傳移動設(shè)備經(jīng)緯度數(shù)據(jù)（3003）QN=20221013000002681;STC421000A0005;Flag=1;CP=&&D表B.7手動遠(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.支持多個儀表設(shè)備同時發(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.支持多個儀表設(shè)備同時發(fā)送數(shù)據(jù)信息以分號表