DB51∕T 2997-2023 四川省水文数据通信传输指南(四川省).pdf
《DB51∕T 2997-2023 四川省水文数据通信传输指南(四川省).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《DB51∕T 2997-2023 四川省水文数据通信传输指南(四川省).pdf(20页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 ICS 07.060 CCS A 40 DB 51 四川省地方标准 DB51/T 29972023 四川省水文数据通信传输指南 Guidelines for hydrological data transmission of Sichuan 2023-02-07 发布 2023-04-08 实施 四川省市场监督管理局 发 布 DB51/T 29972023 I 目次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 符号及缩略语.2 5 总体原则.3 6 通信方式.3 7 编码规则.5 8 传输规则.7 附录 A(资料性)标识符编码.10 附录 B(资料
2、性)报文帧异常类型代码.15 DB51/T 29972023 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由四川省水利厅提出、归口并解释。本文件起草单位:四川省水文水资源勘测中心、四川省水利科学研究院。本文件主要起草人:赵国茂、蒋吉发、王正勇、常亮、刘双美、常高松、刘飞、康一彬、李道彬、宋浩宇、陈涛、杨中凤、卢鑫。本次为首次发布。DB51/T 29972023 III 引言 四川省是水资源大省,自然环境复杂多样,需要全面、及时、准确掌握全省水文特性,
3、水文自动测报系统已成为水文数据收集的重要技术手段,但全省水文数据的传输还未形成统一的编码,信息格式各异,不便于信息接收中心站的数据汇集、存储和应用。为规范我省水文自动测报系统的建设与管理,有效实现信息采集、传输、处理的规范化和标准化,利于水文自动测报系统的运行维护、平台整合、信息共享,根据水利部和四川省水利厅相关要求,结合我省实际制定本文件。本文件在编写时,结合四川现有两层架构水文自动测报系统模式,重点对水文自动测报系统中信息采集终端的技术要求,以及信息采集终端与信息接收中心平台的通讯协议等建立了相应数据通信传输指南。DB51/T 29972023 1 四川省水文数据通信传输指南 1 范围 本
4、文件给出了水文自动测报系统中数据通信传输的总体原则、通信方式、编码规则、传输规则。本文件适用于四川省范围内纳入水行政主管部门管理的各类水文、水资源自动测报系统的建设与管理。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 7665-2005 传感器通用术语 GB/T 19705 水文仪器信号与接口 GB/T 22239-2019 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB/T 27994-2011 水文自动测报系统设备通用技术条件
5、 GB/T 41368-2022 水文自动测报系统技术规范 GB/T 50095-2014 水文基本术语和符号标准 SL/T 213-2020 水利对象分类与编码总则 SL 330-2011 水情信息编码 3 术语和定义 GB/T 7665-2005、GB/T 41368-2022、GB/T 50095-2014界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 水文要素 hydrologic element 构成某一地点或区域在某一时间的水文情势的主要因素,是描述水文情势的主要物理量,包括各种水文变量和水文现象,如降水、蒸发、水位、流速、流量、含沙量、水质、水温等。来源:GB/T 50095-20
6、14,2.3.2 3.2 水文数据 hydrologic data 各种水文要素的测量、调查、记录及其整理分析成果的总称。来源:GB/T 50095-2014,5.1.1 3.3 水文自动测报系统 hydrologic data auto-acquisition and transmission system 应用遥测、通信、计算机和网络技术,完成水文要素的自动采集、传输、处理和应用的信息系统。来源:GB/T 41368-2022,3.1 3.4 测区 surveying area DB51/T 29972023 2 为满足行业内涉水业务工作需要而进行水文数据采集的区域。来源:GB/T 413
7、68-2022,3.2 3.5 遥测站 remote telemetry station 为收集监测数据而在特定场所设立的,能按照预设指令或响应远程控制指令自动完成数据采集、存储、处理及传输等功能的设备集合的总称。来源:GB/T 41368-2022,3.3 3.6 中心站 center station 在水文自动测报系统中,负责实时数据收集、处理和发布,并根据需要能对遥测站进行遥控/遥调的控制中心。来源:GB/T 41368-2022,3.6 有修改 3.7 传感器 transducer/sensor 能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
8、来源:GB/T 7665-2005 3.1.1 3.8 遥测终端机 remote terminal unit(RTU)能自动完成水文(水情、水资源)参数的采集、存储、传输和控制的装置,也可称为遥测数传仪、数据采集器。来源:GB/T 27994-2011,3.1 3.9 标识符 identifier 指编码中规定表示某种要素或现象的代码,易于计算机和人工识别处理的符号,采用大写英文字母和数字组合而成,在本文件中具有唯一性。来源:SL 330-2011,2.0.2 有修改 3.10 系统属主码 system accidental code 用于同一遥测站具有两套以上遥测终端机采用同一站码发送数据,
9、避免在中心站产生混乱而设置的两位编码。4 符号及缩略语 下列符号及缩略语适用于本文件。TCP/IP:传输控制协议/网际协议(Transmission Control/Internet Protocol)MODBUS:一种工业领域的串行通信协议标准 UDP:用户数据报协议(User Datagram Protocol)BDS:中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System)NB-IoT:窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)3G、4G、5G:分别为第三代、第四代、第五代移动通信技术的简称 LoRa:远距
10、离无线电(Long Range Radio)HTTP:超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)DB51/T 29972023 3 HTTPS:安全超文本传输协议(Secure Hypertext Transfer Protocol)FTP:文件传输协议(File Transfer Protocol)PSTN:公用电话交换网(Public Switch Telephone Network)RS-485/422:一种串行通信传输接口的俗称(Recommended Standard-485/422)SDI-12:1200波特数字串行接口(Serial Digital
11、Interface-12)RS-232C:一种串行通信传输接口的俗称(Recommended Standard-232C)MODBUS-RTU:应用于电子控制器上的一种通用协议和工业标准,通过它可以将不同厂商生产的控制设备连成网络进行集中控制 MODBUS-TCP/IP:将Modbus协议运行在TCP/IP网络上的一种协议 WiFi:Wi-Fi联盟制造商的商标,是一种基于IEEE 802.11标准的无线局域网技术 Bluetooth:一种便携式设备短距离、低成本的无线连接技术,使用免申请的2.4G频段,传输速率432Kbps ZigBee:一种用于距离短、功耗低、传输速率不高的无线通信技术 M
12、QTT:消息队列遥测传输协议(Message Queuing Telemetry Transport)CoAP:受限制的应用协议(The Constrained Application Protocol),是一种应用层协议,该协议构建于UDP协议之上 ASCII:信息交换标准码(American Standard Code for Information Interchange)GSM:全球移动通信系统(Global System for Mobile communication)5 总体原则 统一性 5.1 遥测站至中心站、传感器与遥测终端机之间的数据传输宜采用统一的编码规则和传输规约。安全
13、性 5.2 有信息传输安全要求的系统,宜在统一数据传输规约基础上增加信息加密传输编码或技术措施。扩展性 5.3 本文件结合四川遥测站和中心站的两层逐级上传模式,给出建立水文数据通信传输方式、编码与规则的指导,监测过程中根据实际情况,按照标识符编码规则扩充本文件附录A中未列出的要素标识符。可靠性 5.4 水文自动测报系统应考虑遥测站、中心站和信道的可靠性。中心站和遥测站之间宜配备传输主、备用信道。6 通信方式 信道选择 6.1 6.1.1 根据测区通信资源、系统规模、信息流程、信息交换量等条件和要求,选择合理的通信组网信道。6.1.2 根据通信信道质量检测的实际情况,宜选择移动通信和 BDS。自
14、建短距离信道宜选用超短波、无线网桥或光纤等。DB51/T 29972023 4 采用移动通信信道时:组网时应分析信号覆盖情况;传输高清图片、视频等大数据量报文时宜采用4G、5G信道,宜使用 HTTP/HTTPS、FTP 协议传输,发送优先级宜低于其他类型监测数据。采用 BDS 通信信道时,根据实际情况确定下列主要指标:BDS通信终端机的工作体制和工作频度;工作频段的雨衰特性;传输速率和时延;BDS通信卡的等级和服务频度。采用有线通信信道时:采用光纤通信时,应根据建设要求、网络结构、规模容量,制定合理的通信组网方案;采用PSTN线路时,传输速率应根据实际需要和线路的质量确定。当线路质量好、信噪比
15、高时,可采用较高的传输速率;采用有效的防雷、抑制浪涌等措施。采用超短波通信信道时,宜选用授权的专用频率,并尽量少占用频点,且需进行无线电路测试与设计,确定系统通信组网方案。传输速率 6.2 根据不同应用场景,推荐传输速率采用以下指标:超短波信道的数据传输速率宜小于 1200bps,接口速率选择 9600bps;采用移动通信信道的数据传输速率(接口速率)宜选择 9600bps 以上,NB-IoT 窄带通信信道的数据传输速率(接口速率)选用 9600bps;BDS 和光纤通信信道的数据传输速率,宜根据系统数据传输要求以及通信资源本身的传输能力来确定;有图像、视频传输要求的系统宜选用可提供较高通信速
16、率的移动通信或光纤通信等信道,其传输速率不低于 1Mbps。串行数字通信的速率宜在 1200bps 至 9600bps 之间选择。通信组网层次 6.3 6.3.1 遥测站与中心站通信 由信道将遥测站与中心站间联系起来,形成信息传输的星型网络结构,是水文自动测报系统的主干。宜采用3G、4G、5G、NB-IoT和BDS等通信信道,也可采用短波、超短波、微波、LoRa 等自组网方式,部分条件较好的遥测站也可采用有线网络方式。遥测站与中心站组网示意图如图1所示。图1 遥测站与中心站组网示意图 图中线条说明:为有线信道 为无线信道 遥测站 遥测站 遥测站 中心站 DB51/T 29972023 5 6.
17、3.2 传感器与遥测终端机通信 由信道将传感器与遥测终端机联系起来,形成信息传输的星型网络结构,是水文自动测报系统中联系采集要素的枝干。遥测终端机应选用符合传感器通信方式的组网信道,可根据实际情况选用有线通信和无线通信。传感器与遥测终端机之间的通信如图2所示:图2 传感器与遥测终端机通信示意图 传感器宜采用RS-485/422、SDI-12等通用总线类或RS-232C通用接口标准,其他类仪器接口参照GB/T 19705。遥测终端机应满足以下要求:具有输入信号接口,可选配输出信号接口;输入信号接口用于采集附录 A 标识符编码中所列要素信息;输出信号用于数字量、模拟量和开关量。传感器与遥测终端机通
18、信协议:串行口通信宜采用 MODBUS-RTU、SDI-12 等协议;网络接口通信宜采用 MODBUS-TCP/IP 协议;无线通信宜采用 WiFi、LoRa、Bluetooth、ZigBee 等通信技术和 MQTT、CoAP 等协议。遥测终端机可采集自身及外围设备的工况参数和控制状态:外围设备与遥测终端机之间通信的接口信号可采用开关量、模拟量或数字量;模拟量宜采用 4mA20mA,1V5V;开关量可采用单相或双相互补的无源开关状态形式;脉冲量可采用单相脉冲或双相互补脉冲信号。信息安全设置 6.4 6.4.1 在具有信息安全需求的应用场景中,遥测站的传输报文可由遥测终端机安全处理后发送至中心站
19、。6.4.2 遥测接收中心站宜设置在四川省水行政主管部门或其直属单位的数据接收中心。6.4.3 中心站网络安全等级不宜低于 GB/T 22239-2019 规定的二级。7 编码规则 报文帧的编码 7.1 7.1.1 要素编码 传感器 传感器 传感器 遥测终端机(RTU)图中线条说明:为有线信道 为无线信道 DB51/T 29972023 6 水文数据传输以报文帧为基本单位,报文帧的编码主要采用ASCII字符,报文帧的要素一般由标识符加操作数组成,标识符与操作数之间用空格分隔。标识符采用大写英文字母或大写字母后加数字组合编码,标识符编码见附录A。标识符后的操作数:为字符串时,一般由可显示 ASC
20、II 字符构成,其中的英文字母为大写;为数值时,用整数表示,如果数值为负数,需在数值前加“-”;为CtrlData 时,用 HEX 表示;为空时,只有控制类标识符 NN、OK 无操作数;为“?”时,除 ST、NN、OK、ER、DI、DC、CN、RF 和时间类标识符的操作数不可查询(召测)外,其他标识符的操作数换成“?”,实现数据的查询(召测);为异常时,用代替,n 表示异常类型,不能区分异常类型时,n 取 0,报文帧异常类型代码见附录 B。7.1.2 遥测站码 7.1.2.1 水情站码 在原有8位测站编码的基础上紧随2位系统属主码构成10位水情站码,遥测终端机需支持数字和大写英文字母组合的水情
21、站码。7.1.2.2 水资源站码 由6位行政区划码加4位序号码构成10位水资源站码,水资源站码无系统属主码。7.1.2.3 其他站码 遥测终端机应支持SL/T 213-2020中的监测站代码。7.1.3 校验码 7.1.3.1 二字节校验码对应于两个可显示的 ASCII 字符。每个字符宜由“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”、“g”、“h”、“i”、“j”、“k”、“l”、“m”、“n”、“o”、“p”中的字母组成。7.1.3.2 校验码由以下方式生成:a)将报文帧“校验码”前(包括密码,但不包括校验码本身)的所有字节进行纵向累加,舍弃进位位,最后得到一字节的累加结果尾数;b)将上步
22、达到的一字节数据按位(二进制位)“取反”运算,对结果“加一”,如有进位则舍弃进位,从而得到校验值,校验值为一字节数据;c)将校验值字节从中间拆为两个半字节(4 位)并顺序填入两个字节的低位,变为双字节数据(两字节的高位填均“0”);d)双字节数据与十六进制数 6161H 相加,则得到所需的二字节校验码。报文帧的结构 7.2 报文帧结构由帧头、帧信息体、帧校验码、帧尾组成:帧头为每帧信息的起始标志,其标识符固定为“ST”,操作数固定为遥测站码,形如:标识符(ST)+空格+遥测站码;帧信息体为数据传输的主要内容,形如:标识符+空格+操作数;DB51/T 29972023 7 帧校验码为两个可显示的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- DB51T 2997-2023 四川省水文数据通信传输指南四川省 DB51 2997 2023 四川省 水文 数据通信 传输 指南
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【曲****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【曲****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。