DB41∕T 1998-2020 水资源监控数据传输规约(河南省).pdf
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1、TCS 07.060 CCS N 93 DB41 河南省山巳ET且,万标准DB41/T 1998-2020 水资源监控数据传输规约2020 -10-23发布2021 -01 -23实施河南省市场监督管理局发布DB41/T 1998-2020 目次前言. 1 范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 规范性引用文件. . .
2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 术语和定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 基本要求. . . . . . . . .
3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 数据报文传输规约.2 6 数据传输报文及结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 附录A规范性)事件记录.24 附录B(规范
4、性)CRC检验算法.25 DB41月1998-2020目IJ1=1 本文件按照GB/T1.1-2020 标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由河南省水利厅提出井归口。本文件起草单位:河南省水文水资源局C本文件主要起草人:姚广华、杨明华、宾予莲、杜付然、黄振离、陈宁锦、陈楠、孟春丽、庞雁东、周政辉、王冰、司文青、苏)1民奇、宋金喜、沈畅、张允、赵珑i且、王卫云、燕青、李洋、肖航、吴奕、魏楠、魏鸿、张小娟、朱晓璜。TT DB41/T 1998-2020 水资源监控数据传输规约1 范围本文件规定了水资源监控数据传输的术语定义、基本要求、数据报文传输规约、数据传输报文及
5、结构。本文件适用于水资源监测系统的设计、建设和运行管理。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件: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!T 2260 中华人民共和国行政区划代码GB/T 18657. 3-2002远动设备及系统第5部分传输规约GB!T 50095 水文基本术语和符号标准SL 26 水利水电工程技术术语标准SL 427-2008 水资源监控管理系统数据传输规约SL 651 水文监测数据通信规约3 术语和定义GB!T 50095和SL2 6界定的以及下列术
6、语和定义适用于本文件。3. 1 遥测终端机能自动完成数据的采集、存储、销码及传输控制,并通过传输信道自动完成数据传输的仪器。3. 2 监测站为获取水资源监控数据而设立的各种观测设备及其安装场所的总称。3. 3 中心主占在水资源监测管理系统中,负责实时数据收集、处理和发布,并fR据需要能对监测站(监控站)进行遥控/遥调的控制中心。4 基本要求4.1 系统涉及的仪器设备产品应符合相关标准的要求。4. 2 传感器与遥测终端机之间的数据传输应符合SL651规定。DB41月1998-20204. 3 如兼有水文测报、报汛测报功能的监测站,应协调不同规约的使用。不能协调一致的,监测设备应相互独立设立。5
7、数据报文传输规约5. 1 帧结构的制定按GB/T18657. 3-2002规定的增强性结构的三层参考模型,结合水资源监测系统数据传输的特点,制定实用的帧结构。5. 2 帧基本单元帧基本单元为字节,包括8个数据位、1个起始位0和1个停止位1 ,无校验。字节传输)11页序为低位在前,高位在后。帧基本单元结构见表10表1帧基本单元结构, nu 6 停止位1 起始位5. 3 帧格式5.3. 1 采用异步式传输帧格式。帧传输顺序为低字节在前,高字节在后,帧格式见表20表2帧格式定义帧内容帧结构帧结构定义起始字符68H 报立头用户数据医长度L 起始字符68H 控制域C 用户数此一区地址域A (应用层数据)
8、用户数据域D 帧校驳校3命CS 报文尾结束字符16H 5. 3. 2 用户数据区长度I格式:a) 由1宇节组成。b) 采用BIN编码,是控制域、地址域、用户数据域(应国层)的宁节总数。数据为图片数据流时,数据长度为Lx1Ko 5.3.3 控制域格式:a) 控制域C表示报文传输方向和所提供的传输服务类型信息,定义见表30表3控制域CD7 传输方向位DIRD6 拆分标志位DIVD5D1 帧计数位FCBD3DO 功能码2 DB41/T 1998-2020 b) 传输方向位DIR应按以下规定执行:1) DIR斗,表示此帧报文是由中心站发出的下行报文;2) DIR二1,表示此帧报文是由终端发出的上行报文
9、;3) 在每帧报文的通信过程中是不变的。c) 拆分标志位DIV应按以下规定执行:1) DIV斗,表示此报文己被拆分为若干帧,接收后需要拼接。此时控制域C后增加一个字节,为拆分帧计数DIVS,采用BIN倒计数(2551), 1时表示最后一帧。启动站发送时自动加上发送,从动站返回帧时对应加上确认:2) DIV斗,表示此帧报文为单帧。d) 帧计数位FCB应按以下规定执行:1) FCB表示每个站连续的发送/确认或者请求/响应的变化位。FCB位用来防止信息传输的丢失和重复:2) 启动站向同一从动站传输新的发送/确认或请求/响应传输时,启动站将设置FCB值,若超时未收到从动站的报文,或接收出现差错,则启动
10、站将FCB减1,重复原来的发送/确认或者请求/响应,直到FCB值为0,表示本次传输服务失败:3) 从动站收到启动站FCB值不为O的报文并按照要求确认豆豆响应时,返回相应的FCB值。e) 功能码定义应按以下规定执行:1) 传输方向位DIR=O,下行帧功能码具体定义见表4;表4下行帧传输方向(DIR=O)功能码帧类型分类OH 发送/确认命令lH 查询/晌应帧闹量参数2H 查询/晌应帧水位参数3H 查询/响应帧流量(水量)参数4H 查询/响应帧流速参数5H 查询/响应帧间位参数6H 查向/响应帧功率参数7H 查询/DI司应帧气压参数8H 查询/响应帆风地参数9H 查询/响应帧水温参数AH 查询/晌应
11、帧水质参数BH 查询/响应帧土壤含水率参数CH 查询/响应帧蒸发量参数DH 查询/响应帧报警或状态参数EH 查询/晌应帧综合参数FH 查询/响应帧水压参数2) 传输方向位DIR习,上行帧功能码具体定义见表503 DB41月1998-2020表5上行帧传输方向(DI R=1) 功能码帧类型7J 飞、步yti OH 石角认认可1H 白报帧雨量参数2H 自报帧水位参数3H 自报帧流量(水量)参数4H 自报帧流速参数5H 自报帧闷位参数6H 自报帧功率参数7H 自报帧气压参数8H 自报帧风速参数9H 白报帧水温参数AH 白报帧水质参数BH 自报帧十-壤含水率参数CH 自t帧蒸发量参数DH 自报帧报警戒
12、状态参数EH 自报帧统计雨量FH 自报帧水)主参数5.3.4 地址域格式。地址域A包括行政区划码Al、监测站地址A2。行政区划码Al,按GB2260的规定执行,具体编码方法:用6位BCD编码表示,前两位为省(区、市)码,中间两位数字为地(市)码,后两位数字为县(区)码。监测站地址A2由2字节二进制数据组成,65 535为广播地址,0为无效地址。地址域A格式见表60表6地址域ABCD BIN 数一节-3-nLh子一地址J行政区力l码A1监测站地址U数据格式5.3.5 帧校验CS是控制域、地址域、用户数据(应用层)的宇节采用CRC校验,生成多项式:X7+X6十X十t+LCRC校验算法见附录B。5.
13、4 用户数据域5.4.1 用户数据域格式定义见表70表7用户数据域格式用户数据域构成用户数据域说明应用层功能码AFN1字节功能码AFN,Y表8数据域用户数据报文2字节密码PW,见表9附加信息域AUX5字节时间标答Tp,见表105.4.2 应用层功能码AFN由1字节组成,采用HEX编码表示,具体定义见表804 DB41/T 1998-2020 表8应用层功能码AFN应用功能码应用功能定义发山端响应端OOHOlH 备用02H 链路检测监测站中心站03HOFH 备用10H 设置遥测终端机地址中心站l监测站llH 设置逗测终端机时钟中心站监测站12H 设置遥测终端机工作模式中心站监测站17H 设置逗测
14、终端机的水位基值、水位上下限中心站监测站18H 设置逗测终端机水压上、下限中心站监测站19H 设置逗测终端机水质参数种类、上限值中心站监测站lAH 设置遥测终端机水质参数种类、下限值中心站l监测站20H 设置遥测终端检测机参数启报阀值及存储时间段间隔中心站l监测站21H 配置通讯参数中心站l监测站22H2FH 备用35H4FH 备用50H 查询遥测终端机地址中心站监测站51H 查询逗测终端机时钟中心站监测站52H 查询遥测终端机工作模式中心站监测站53H 查询遥i则终端机的数据自报种类及时间间隔中心站监测站51H 查询遥测终端机百查询的实时数据种类中心站监测站57H 查询遥测终端机水位基值、水
15、位下限中心站监测站58H 查询遥测终端机水压、下限中心站监测站59H 查询逗测终端机水质参数种类、上限值中心站监测站5AH 查询逗测终端机水质参数种类、下限值中心站监测站5DH 查询远测终端机的事件记录中心站监测站5EH 查询逼测终端机状态和报警状态巾心主占监测站61H 查询运测终端机罔像记录巾心主占监测站65H70H 备用71H 查询通信参数中心站监测站72H80H 备用81H 随机自报报警数据监测站巾心站82H 人工置数监测站巾心站83H8FH 备用90H 复位远测终端机参数和状态中心主产监测站91H 清雪道测终端机历史数据单元中心站监测站97H9FH 备用AOH 设置遥测终端机需查询的实
16、时数据种类中心站监测站5 DB41月1998-2020表8(续)应用功能码应用功能定义发出端响应端AIH 设置遥测终端机的数据白报种类及时间问隔中心站l监测站A2HAFH 备用BOH 查询遥测终端遥测终端机实时值中心站l监测站BIH 查询遥测终端遥测终端机存储数据中心站监测站B2HBFH 备用COH 自报实时数据监测站中心站CIH 自报图像数据监测站中心站C2HCFH 各时注:本对照表的功能码未在本文件说明的对应报文数据结构参照、SL427-20080 5.4.3 附加信息域AUX应按以下规定执行:6 a) 密码PW;1) 密码PW用于重要下行报文中,由2字节组成,PW是由中心站将密钥技系统约
17、定的密码算法产生,并在中心站发送的报文中下发给终端,由终端进行校验,通过则响应中心站命令,反之否认;2) 密码长度由两个字节组成:第一个字节前半个字节为密钥算法,采用BCD编码,取值范围。9;第一个字节后半字节和第二个字节共12位为密钥,采用BCD编码,取直范围OOO9990终端根据密钥及密钥算法,计算出密码,然后与终端持有的密码进行比对验证,密码相匹配,则命令有效,否则命令无效:3) 终端的密码及密钥算法不公开,格式见表90表9密码PWBvte2 Bvtel D15 I D14 I D13 I D 12 川IDI0 I D9 I D8 D7 I D6 I D5 I D4 I D3 I D2
18、I Dl I DO 密钥算法(BCD编码)也钥(BCD编码)b) 时间标签Tp;1) 时间标签用于交换网络通道中,对采用同时在立多个通信服务的传输,进行辅助判决接收报文的时序和时效性:2) 时间标签Tp由6字节组成,数据格式见表10;表10时间标签Tp数据名称数据格式单位字节数启动帧发送时标数据格式见表11秒分时日月5 允许发送传输延时时间BIN illln 1 3) 时标的数据格式见表11;DB41/T 1998-2020 表11时标的数据格式数据格式数据名称D7 D6 D5 D4 D3 D2 Dl DO 秒BCD码十位BCD码个位分BCD码十位BCD码个位时BCD码十位BCD码个位日BCD
19、码|位BCD码个位月BCD码十位BCD码个位4) 时间标签Tp由启动站产生,并通过报文传送给从动站,从动站据此判决收到的报文的时序和时效性,如判别有效,从动站发送响应帧:5) 启动帧发送时标:记录启动帧发送的时间:6) 允许发送传输延时时间:指启动帧从开始发送至从动站接收到报文之间启动站所允许的传输延时时间:7) 从动站的时效性判断规则:如从动站的当前时间与Tp中的启动帧发送时标之间的时间差大于Tp中的允许传输延时时间,从动站则舍弃该报文:如时间差不大于Tp中的允许传输延时时间,则做出响应:如Tp中的允许传输延时时间为0,则从动站不进行上述两项的判断。在白报参数时,Tp是该参数变化发生时间。5
20、.5 链路层及物理层规约5.5.1 链路传输服务类别分为三类,格式见表120表12传输服务类别功能类别用途发送/尤回答Sl 启动站发送传输,从动站不回答。发送/确认S2 启动站发送报;义,从动站回答确认或否认报义。查询/响应S3 启动站发出查询命令,从动站作确认、否认或数据响应。-5.5.2 链路连接方式:a) 长连接方式:终端与中心建立连接后,终端进行登陆认证,中心确认登陆认证后,终端发送心跳维持连接。如果终端未进行登陆认证或舌登陆未通过中心认证,中心延迟一定时间后主动中断连接。b) 休眠连接方式:终端一直处于休眠状态,在特远的时间被唤醒,自动上电启动与中心建立连接,进行登陆认证,认证成功后
21、,发送随机报警数据一及自报数据。当完成终端数据传送后,终端向中心发送退出命令,中心确认退出命令,终端收到中心的退内命令后,终端自动关闭系统保持休眠状态,等待下一个特定时间被唤醒。5.5.3 物理层规约按照SL427-2008中的规定执行。6 数据传输报文及结构6. 1 传输报文帧结构7 DB41月1998-20206. 1. 1 遥测站向中心站发送链路检测在线保持时,采用Sl传输服务类别Sl传输服务类别链路检测在线保持模式下行帧数据帧格式见表13报文定义。表13传输服务类别-帧结构1序号报文名称报文编码说明l 起始字符l字节,HEX编码68H。t 用户数据医长度L1字节,详见5.3.2说明O2
22、 头3 起始字符l字节,HEX编码68H。4 用控制域C1宁节,详见5.3.3说明O5 户地址域A5宁节,详见5.3.4说明O6 数功能码AFN1字节,采用HEX编码,详见5.4.2说明。据国户数据域7 数据域8 校验帧校验cs1字节帧校验,详见5.3.5说明。9 报尾结束字符1字节,HEX编码16Ho6.1.2 中心站对遥测站进行参数设置时,采用S2传输服务类别S2传输服务类别参数设置模式的下、上行数据帧格式见表140表14传输服务类别-帧结构2序号报文名称报文编码说明l 起始字符l字节,HEX编码68Ho报用户数据区长度L1字节,详见5.3.2说明G2 头3 起始字符l字节,HEX编码68
23、Ho4 控制域C1字节,详见5.3.3说明。5 一划j址域A5字节,详见5.3.4说明。用6 户一一功能吗AFNl字节,采用HEX编码,详见5.4.2说明。7 数用户敛据I或8 据数据域密码PW2字节,详见5.4.3巾a)密码PW说明9 时间标答Tp5字巧,详见5.1.3中b)时间标答Tp说明10 校验帧校验cs1字节帧J交验,详见5.3.5说明G11 报尾结束字符l字节,HEX编码16Ho6.1.3 中心站对遥测站进行参数查询时,采用S3传输服务类别S3传输服务类别参数查询模式的下、上行数据帧格式见表1306.1.4 中心站对遥测站进行终端控制时,采用S2传输服务类别S2传输服务类别控制模式
24、上行帧数据帧格式见表13报文定义,下行数据帧格式见表1406.1.5 遥测站向中心站白报数据时,采用S2传输服务类别S2传输服务类别自报模式上行帧数据帧格式见表13报文定义,下行数据帧格式见表1508 DB41/T 1998-2020 表15传输服务类别-帧结构3序弓报;文名称报;义J编码说明l 起始字符l字节,HEX编码68H。报用户数据区长度L1宁节,详见5.3.2说明O2 头3 起始字符l字节,HEX编码68H。4 控制域C12字节,详见5.3. 3说明。用地址域A5字节,详见5.3.4说明。5 户功能码AFN1字节,采用HEX编码,详见5.4.2说明。6 数7 用户数据域数据域据9 时
25、间标给Tp5宁节,详见5.4.3中b)时间标络Tp说明10 校3合帧校驳cs1宁节帧校验,详见5.3.5说明O11 11民尾结束字符l字节,HEX编码16H。6. 2 参数设置6.2.1 参数设置报文的上、下行帧的地址域A与数据域植应完全相同,控制域C直不同。6. 2. 2 设置遥测终端机水质参数种类、上限值(AFN二 19H)命令格式见表14。响应帧格式见表14。数据域为5+NX4+1(参数含粪大肠菌群时,在总字节基础上增加1字节)字节,定义如下:a) 数据域中前5字节是适测终端机监测的水质参数种类,为BIN代码,每位代表一种参数,对应位置1则监测,洁。则不监测,见表160表16遥测终端机水
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