DB11_T 948.4-2013_电梯运行安全监测信息管理系统技术规范+第4部分+采集设备和平台的通信协议与数据格式.pdf
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1、ICS 35.020 L 09 备案号:36764-2013 DB11 北京市地方标准 DB11/T 948.42013 电梯运行安全监测信息管理系统技术规范第 4 部分 采集设备和平台的通信协议与数据格式 Technical specifications for lifts,escalators and moving walks operation safety monitoring information management system Part 4:Communication protocol and data format of acquisition equipment and
2、platform 2013-01-31 发布 2013-05-01 实施 北京市质量技术监督局 发 布 DB11/T 948.42013 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 缩略语.2 5 通信协议.2 6 数据格式.11 附录 A(资料性附录)CRC-16 校验代码.23 附录 B(资料性附录)NTP 协议客户端代码参考.26 附录 C(规范性附录)故障代码表.33 DB11/T 948.42013 II 前 言 DB11/T 948电梯运行安全监测信息管理系统技术规范分为以下几个部分:第 1 部分:系统总体结构;第 2 部分:电梯基础信息与
3、数据格式;第 3 部分:采集设备编码规则;第 4 部分:采集设备和平台的通信协议与数据格式;第 5 部分:传输网络要求;第 6 部分:监测数据存储要求;第 7 部分:图像子系统技术要求;第 8 部分:采集设备技术要求;第 9 部分:电梯运行数据格式与输出要求;第 10 部分:采集设备安装验收规范;第 11 部分:平台技术要求;第 12 部分:系统信息安全规范;第 13 部分:平台维护要求。本部分为 DB11/T 948 的第 4 部分。本部分由北京市质量技术监督局提出。本部分由北京市质量技术监督局归口。本部分由北京市质量技术监督局组织实施。本部分主要起草单位:北京市质量技术监督局、北京蓝光宏达
4、科技有限公司、北京市标准化研究所、沈阳蓝光网络数据技术有限公司。本部分主要起草人:周建民、王宏剑、郑刚、宋新军、李亮华、宋国建、邢磊、杨毅、李勇、陈凌、陈辉。DB11/T 948.42013 1 电梯运行安全监测信息管理系统技术规范 第 4 部分 采集设备和平台的通信协议与数据格式 1 范围 本部分规定了电梯采集设备和电梯运行安全监测信息管理平台(以下简称“平台”)之间的通信协议与数据格式。本部分适用于电梯采集设备和平台之间的通信和数据传输。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改
5、单)适用于本文件。GB/T 244752009 电梯远程报警系统 GB/T 244762009 电梯、自动扶梯和自动人行道数据监视和记录规范 3 术语和定义 GB/T 244752009、GB/T 244762009中确定的以及下列术语和定义适用于本部分。3.1 电梯运行安全监测信息管理平台 lifts,escalators and moving walks operation safety monitoring information management platform 具备电梯管理、故障报警、远程监测分析、数据存储等功能的集中式系统平台。3.2 采集设备 acquisition equ
6、ipment 用于采集电梯运行状态、运行统计信息、故障信息和图像信息,具备识别、检测、转换、报警、通信及音视频播放功能的电子设备。3.3 运行监测数据采集器 monitoring data acquisition 用于采集电梯运行状态、运行统计信息和故障信息的电子装置,它是采集设备的一部分。3.4 图像数据采集器 image data acquisition 用于采集、处理电梯图像信息的电子装置,它是采集设备的一部分。DB11/T 948.42013 2 3.5 一体式数据采集器 integrated data acquisition 同时具备运行监测数据采集和图像数据采集功能的采集器。3.6
7、 长连接 long connection 在一个通信过程中连续发送多个数据包,如果没有数据包发送,需要采集设备发送心跳包以维持此连接,并作为监测链路的手段。3.7 电梯钢丝绳运行折弯次数 number of lift steel wire rope running bending 电梯轿厢运行方向转换一次记为电梯钢丝绳运行折弯1次。4 缩略语 下列缩略语适用于本部分:RTP:实时传输协议(Real-time Transport Protocol)UDP:用户数据包协议(User Datagram Protocol)FTP:文件传输协议(File Transfer Protocol)NTP:时间
8、同步协议(Network Time Protocol)5 通信协议 5.1 通信方式 5.1.1 协议 采用 UDP 作为传输层协议,要求如下:服务器端口:8800-8899 区间;所有保留字段都应当置 0 x0;字节顺序采用大端模式(big-endian)。示例:普通数值数据 0 x1234=byte0=0 x12;byte1=0 x34;IP 地址 192.168.103.9=byte0=192;byte1=168;byte2=103;byte3=9;5.1.2 数据包 数据包由包头、数据实体和校验码组成,如图1所示。包头 数据实体 校验码 图1 数据包结构示意图 注1:包头是每包数据报文
9、必须符合的数据格式头,包括:Session ID,数据包流水号,数据类型,数据实体长度,DB11/T 948.42013 3 协议版本,保留字段。注2:数据实体是具体数据内容。注3:校验码采用CRC16校验方式对包头和数据实体进行校验所产生的结果码,参见附录A。5.2 通信对象 本协议的通信对象是采集设备与服务器。5.3 通信过程 由采集设备通过登录请求包登录到服务器,登录成功后通过采集设备向服务器发送心跳包来保持长连接。在长连接的条件下,采集设备与服务器可以完成数据传输和时钟同步等功能。见图2。开始采集设备登录到服务器结束采集设备通过心跳包与服务器保持长连接数据传输时钟同步 图2 通信过程图
10、 5.4 通信时序 采集设备主动向服务器发起通信连接,用于双方信息的交互。当没有数据传输时,采集器应按周期发送心跳包以维持此连接,当心跳包发送10次后服务器返回一次心跳应答包。报文采用同步方式发送。见图3。DB11/T 948.42013 4 采集设备服务器登陆包登陆应答包心跳包心跳应答包心跳包心跳应答 心跳包心跳应答包心跳包心跳应答 图3 通信时序图 5.5 通信连接的建立 5.5.1 运行监测数据采集器或一体式数据采集器登录服务器 5.5.1.1 运行监测数据采集器或一体式数据采集器在确认网络已连接的情况下,向服务器发送登录请求数据包。服务器收到登录请求数据包后,判断是否允许运行监测数据采
11、集器或一体式数据采集器登录。处理方法如下:若运行监测数据采集器或一体式数据采集器身份数据合法,服务器向运行监测数据采集器或一体式数据采集器返回登录正确数据包,连接建立;若运行监测数据采集器或一体式数据采集器身份数据非法,服务器向运行监测数据采集器或一体式数据采集器返回登录失败数据包,运行监测数据采集器或一体式数据采集器应在 60 秒后重新尝试登录服务器。5.5.1.2 若运行监测数据采集器或一体式数据采集器在设定的时间内没有收到服务器返回的登录请求应答包,运行监测数据采集器或一体式数据采集器需要重新尝试登录到服务器。5.5.2 图像数据采集器登录服务器 DB11/T 948.42013 5 5
12、.5.2.1 图像数据采集器在确认网络已连接的情况下,向服务器发送图像数据采集器登录请求数据包。服务器收到图像数据采集器登录请求数据包后,判断是否允许图像数据采集器登录。处理方法如下:若图像数据采集器身份数据合法,服务器向图像数据采集器返回登录正确数据包,连接建立;若图像数据采集器身份数据非法,服务器向图像数据采集器返回登录失败数据包,图像数据采集器应在 60 秒后重新尝试登录服务器。5.5.2.2 若图像数据采集器在设定的时间内没有收到服务器返回的图像数据采集器登录请求应答包,图像数据采集器需要重新尝试登录到服务器。5.5.3 采集设备登录服务器流程见图 4。图4 采集设备登录服务器流程图
13、5.5.4 采集设备与服务器的连接保持 5.5.4.1 登录成功后,采集设备应主动给服务器发送心跳包来与服务器保持长连接,采集设备按设定的时间周期 T 向服务器发送心跳包。T 的取值范围:5 秒15 秒。5.5.4.2 服务器收到心跳包后应将采集设备信息记录下来,同时向采集设备回复心跳应答包。5.5.4.3 当服务器在 10*T 秒内没有收到心跳包,认为通信链路中断,关闭会话。5.5.4.4 当采集设备在连续发送了 30 个心跳包后,没有收到服务器的心跳应答包,认为通信链路中断,应重新登录服务器。5.5.4.5 采集设备与服务器的连接保持流程见图 5。DB11/T 948.42013 6 开始
14、结束开始结束采集设备服务器成功登录服务器以时间周期T发送心跳包心跳包计数器加1接收到心跳应答包心跳包计数等于30是否接收到采集设备心跳包发送心跳应答包心跳包心跳应答包是10*T内没收到心跳包视为通信中断否是否否心跳包计数器复位为0是关闭会话尝试重新服务器等待心跳包 图5 采集设备与服务器的连接保持流程图 5.6 实时数据传输 5.6.1 运行状态数据传输 5.6.1.1 运行状态数据传输由服务器发起。5.6.1.2 服务器按需向采集设备发送启动运行状态数据传输命令。采集设备收到该命令后,应按服务器要求采样周期采集数据,并按照服务器要求的传输周期和时限向指定服务器(指令内指定的 IP、端口号的服
15、务器)发送运行状态数据包。5.6.1.3 采集设备应按照下列条件停止发送运行状态数据包:当采集设备发送运行状态数据包超过命令设定的时限时,应停止发送;当采集设备判断通信链路中断时,应停止发送;当采集设备收到服务器发送的停止运行状态数据传输命令时,应停止发送。5.6.1.4 运行状态数据传输流程见图 6。DB11/T 948.42013 7 开始开始结束采集设备服务器发送启动运行状态数据传输命令等待运行状态数据包等待启动运行状态数据传输命令发送运行状态数据包实时运行状态数据包启动运行状态数据传输命令是否需要停止运行状态数据传输是发送停止运行状态数据传输命令是否收到停止行状态数据传输命令停止运行状
16、态数据传输命令超过设定时限通信链路中断结束停止发送运行状态数据包是是否否否是否 图6 运行状态数据传输流程图 5.6.2 故障数据传输 5.6.2.1 当采集设备判定故障情况发生变化时,包括故障发生、故障消除或故障中运行状态发生变化,应立刻向服务器发送故障数据包。5.6.2.2 采集设备收到服务器的故障数据查询命令包时,应发送反映当前故障情况的故障数据包。5.6.2.3 服务器收到故障数据包后应回复故障数据应答包。5.6.2.4 采集设备 5 秒内没收到服务器故障数据应答包,应继续向服务器发送反映当前故障情况的故障数据包,直至收到服务器故障数据应答包。5.6.2.5 若通信链路中断,应停止发送
17、故障数据包,待通信链路恢复采集设备重新登录后,应上传反映当前故障情况的故障数据包。5.6.2.6 故障数据传输流程见图 7。DB11/T 948.42013 8 开始结束开始采集设备服务器是否收到故障数据查询命令包发送故障数据包5秒内是否接收到故障数据应答包是否是否发送故障数据应答包结束故障数据包故障数据应答包通讯链路是否中断否是等待接收故障数据包是否需要查询当前故障情况是否发送故障数据查询命令包故障情况发生变化或重新登录是否故障数据查询命令包 图7 故障数据传输流程图 5.6.3 实时图像数据传输 5.6.3.1 服务器按需向采集设备发送启动实时图像数据传输命令。采集设备收到该命令后,应按服
18、务器要求,向指定服务器的指定端口发送图像编码参数数据包。服务器在收到该参数数据包后,向采集设备发送开始传输实时图像数据命令包。当服务器已知当前采集设备图像编码参数数据时,可直接发送开始传输实时图像数据命令,采集设备收到该命令后,应向指定 IP、端口号的服务器传输实时图像数据。5.6.3.2 采集设备收到开始传输实时图像数据命令包后,应向指定 IP 和端口号的服务器发送实时图像数据包。如果没有相应的实时图像数据,应向指定 IP 和端口号的服务器发送关闭实时图像数据传输命令应答包。5.6.3.3 如果采集设备在发送图像编码参数数据包 2 秒后,未收到开始传输实时图像数据命令,则重新发送图像编码参数
19、数据包。发送图像编码参数数据包 5 次后,仍未收到开始传输实时图像数据命令,则应停止发送。5.6.3.4 如果采集设备在重复发送图像编码参数数据包的过程中,收到了关闭实时图像数据传输命令包,应停止上传图像编码参数数据包。5.6.3.5 服务器不需要采集设备发送实时图像数据包时,应向采集设备发送关闭实时图像数据传输命令,采集设备收到该命令后应停止实时图像数据传输,并发送关闭实时图像数据传输命令应答包到指定服务器。5.6.3.6 当采集设备判断通信链路中断,应停止发送实时图像数据包。5.6.3.7 实时图像数据传输流程见图 8。DB11/T 948.42013 9 开始开始采集设备服务器发送启动实
20、时图像数据传输命令包等待启动实时图像数据传输命令包停止发送图像编码参数数据包等待图像编码参数数据包发送开始传输实时图像数据命令包启动实时图像数据传输命令包图像编码参数数据包开始传输实时图像数据命令包图像编码参数数据包计数器等于5发送关闭实时图像数据传输命令应答包等待实时图像数据包发送关闭实时图像数据传输命令包是否接收到关闭实时图像数据传输命令包实时图像数据包是否关闭实时图像数据传输命令包否结束结束发送实时图像数据包2秒内是否接收到开始传输实时图像数据命令包否图像编码参数数据包计数器复位为0是是否是发送图像编码参数数据包是否已知图像编码参数数据是否有相应格式的图像数据等待关闭实时图像数据传输命令
21、应答包是否接收到关闭实时图像数据传输命令包通信链路是否中断停止发送实时图像数据包是否停止接收实时图像数据包否是否是否是是否关闭实时图像数据传输命令包发送关闭实时图像数据传输命令应答包发送关闭实时图像数据传输命令包是否停止接收实时图像数据包是否 图8 实时图像数据传输流程图 5.7 运行统计数据传输 运行统计数据由采集设备定时上传。服务器不做应答。运行统计数据传输流程见图 9。DB11/T 948.42013 10 开始结束开始采集设备服务器定时时间到收到运行统计数据包运行统计数据包发送运行统计数据包是结束否 图9 运行统计数据传输流程图 5.8 文件数据传输 5.8.1 服务器按需向采集设备发
22、送启动文件传输命令。5.8.2 采集设备收到命令后,返回一个启动文件传输命令应答包,然后根据命令,通过 FTP 协议上传或下载文件。5.8.3 当文件传输结束后,采集设备应向请求该文件的服务器发送文件传输结果反馈包,服务器收到文件传输结果反馈包后,应向采集设备发送文件传输结果反馈应答包。采集设备做如下处理:如果采集设备收到了服务器的文件传输结果反馈应答包,则停止发送文件传输结果反馈包;如果采集设备 5 秒内没有收到服务器的文件传输结果反馈应答包,则采集设备应重新发送文件传输结果反馈包到服务器。如果采集设备发送文件传输结果反馈包计数次数达到 10 次,则应停止发送文件传输结果反馈包。5.8.4
23、异常文件传输流程处理如下:当采集设备正在向服务器传输文件时,收到服务器请求传输同一文件的启动文件传输命令,采集设备应发送文件传输结果反馈包,包中传输状态填写 FTP 代码;当文件 FTP 传输已成功完成时,收到服务器请求传输同一文件的启动文件传输命令,采集设备应重新传输该文件;在采集设备发送文件传输结果反馈包后,未收到服务器的文件传输结果反馈应答包前,收到服务器请求传输同一文件的启动文件传输命令,采集设备应直接发送文件传输结果反馈包,发送累计达到 10 次,应停止发送文件传输结果反馈数据包。5.8.5 FTP 服务器端以及 FTP 客户端均应支持断点续传。5.8.6 采集设备应按照服务器生成的
24、“FTP 文件传输编号”作为文件的唯一标识,判断是否为同一文件传输请求。5.8.7 文件数据传输流程见图 10。DB11/T 948.42013 11 开始开始采集设备服务器发送启动文件传输命令等待启动文件传输命令发送启动文件传输命令应答包等待启动文件传输命令应答包启动FTP传输文件启动FTP传输文件启动文件传输命令启动文件传输命令应答包FTP文件传输发送文件传输结果反馈包反馈包计数器加1反馈包计数器等于10停止发送文件传输结果反馈包等待文件传输结果反馈包发送文件传输结果反馈应答包5秒内是否收到文件传输结果反馈应答包文件传输结果反馈包是是否文件传输结果反馈应答包否结束结束启动传输的文件是否正在
25、传输启动传输的文件是否FTP文件传输已成功完成FTP文件传输成功完成启动传输的文件是否收到过文件传输结果反馈应答包否反馈包计数器复位为0是是否是否 图10 文件数据传输流程图 5.9 时间同步 采集设备应与服务器实现时间同步。并按如下要求进行:应采用 NTP 协议,平台作为 NTP 服务器端;采集设备上电时,应做一次时间同步;当采集设备有需要时进行时间同步;NTP 协议参见附录 B。6 数据格式 DB11/T 948.42013 12 6.1 数据包结构 6.1.1 采集设备发送给服务器或应答服务器的数据包定义如表 1。表1 采集设备发送给服务器或应答服务器的数据包定义表 格式格式 通信字节通
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