DB54∕T 0247-2022 水情遥测信息传输标准.pdf
《DB54∕T 0247-2022 水情遥测信息传输标准.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《DB54∕T 0247-2022 水情遥测信息传输标准.pdf(93页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、ICS07.060CCS N 9354西藏自治区地方标准DB 54/T 02472022水情遥测信息传输标准2022 - 01 - 06 发布2022 - 02 - 06 实施西藏自治区市场监督管理局发 布DB 54/T 02472022I目次前言.III引言.IV1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14缩略语.25数据信息采集标准.35.1一般规定.35.2智能传感器通信协议.36报文传输标准.66.1一般规定.66.2报文帧结构框架.66.3链路传输规约.96.4HEX/BCD 编码传输报文帧结构.126.5报文正文结构.146.6报文正文结构及数据选用.27附录 A(规范性)遥测
2、站分类码.36附录 B(规范性)功能码定义.37附录 C(规范性)编码要素及标识符.38附录 D(规范性)遥测站参数配置表定义.45D.1遥测站基本配置表.45D.2遥测站采集要素定义表.45D.3中继站(集合转发站)服务地址编码表. 46D.4遥测站运行参数配置表.47附录 E(资料性)遥测站报文示例.52E.1降水(雨雪)站.52E.2河道站.55E.3水库/闸坝站.58E.4泵站.61E.5墒情站.63E.6地下水站.64E.7水质站.67E.8取/排水口站.69E.9水文气象站.71E.10蒸发站.72DB 54/T 02472022IIE.11水资源站.74E.12在线测流站.75E
3、.13图像视频站.77附录 F(资料性)人工置数编码要素及标识符. 80DB 54/T 02472022III前言根据西藏自治区2019年第四批推荐性地方标准制订计划,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要求,起草本文件。本文件共6章,主要内容有:范围;规范性引用文件;术语和定义;缩略语;数据信息采集标准;报文传输标准。本文件由西藏自治区水利厅提出并归口。本文件起草单位:西藏自治区水利信息中心、水利部南京水利水文自动化研究所、西藏自治区水文水资源勘测局、水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心。本文件主要起草人:肖城、程祥吉、陈智、晋美次旦、
4、张慧、嵇海祥、张文强、史占红、李聂贵、达瓦次仁、牛智星、马超、王丰华、刘伟、孙祖刚、付京城、施克鑫、李永波、杨俊杰、陈宇飞、王文胜、李亚伟、扎西曲达、张岩萍、易慧君、侯丽萍、汪贝DB 54/T 02472022IV引言本文件是在水文监测数据通信规约(SL 651-2014)的格式和内容基础上对报文传输标准进行细化,并针对西藏地区的特点提出特殊短报文要求、通讯方式选择建议、畅通率和误码率要求,规定了站码分类,提出各类站点报文示例等。本文件是根据西藏自治区水利信息化发展的需要而编制,旨在统一水情监测信息传输格式标准,为全区水利信息遥测数据通信系统建设相关的软硬件设备的通信接口和协议提供指导性标准,
5、适用于各类水情信息采集传感器对传输设备和监测设备,以期西藏地区使用的水情监测设备执行统一的接口及通信协议,使得不同厂家产品应满足互换要求。本标准重在对遥测站与中心站之间的通信协议进行了规定,这也是本标准的核心内容。本文件所指的监测信息是指各类水文、水资源自动监测系统采集的信息,如降水、流量、水位、流速、地下水、蒸发、墒情、水质、水文气象、图像等要素。本文件未能详尽的其他水利数据采集、传输规约可在本文件规定的框架下扩充。本文件的编制与发布,将规范、统一指导西藏自治区水情遥测信息传输系统的建设与运行管理,为西藏自治区防汛抗旱、水资源管理、山洪灾害防治等水利信息化业务提供可靠的支撑与保障。西藏自治区
6、内各级、各类水情遥测系统的设计与建设以及相关设备的采购安装使用应符合本文件的规定。本文件实施后,应对西藏自治区内水利信息遥测系统的管理使用单位、设计咨询单位、建设实施单位加大宣贯力度,使得水利信息化管理和应用水平进一步提升。DB 54/T 024720221水情遥测信息传输标准1范围本文件规定了水情遥测系统中智能传感器与遥测终端的接口及数据通信协议、 测站与中心站之间的数据通信协议。本文件适用于西藏自治区新建、改建的江河、湖泊、水库、冰湖、堰塞湖、水电站、灌区及输水工程等各类水文、水资源自动监测系统,亦适用于其他水利监测系统。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
7、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 19677水文仪器术语及符号GB/T 19705水文仪器信号与接口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SL 61水文自动测报系统技术规范SL 330水情信息编码SL/T 427水资源监测数据传输规约SL 502水文测站代码编制导则SL 651水文监测数据通信规约3术语和定义GB/T 19677和GB/T 50095界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1智能传感器in
8、telligent sensor具有信息处理与数据输出接口的传感器。3.2水位基值water level reference value水文监测系统中用于水位监测的假定基面,它的取值是低于历史最低水位或河床最低点的高程值。对于水文测站,该值可采用测站基面或指定基面。3.3相对水位relative water level水位真值与水位基值的差值。DB 54/T 0247202223.4水位修正值correction reference value of water level相对水位与传感器采集水位值之间的差值。它与水位真值之间的关系是:水位修正值=水位真值-水位基值-传感器采集水位值。3.5累
9、计降水量accumulative total rainfall从某个时间起点开始(一般为1月1日的日起始时间)至统计结束时间(一般为报文编制相对应的观测时间)的降水量总值。3.6日降水量daily total rainfall24小时降水量总值。统计时间起点一般为前一天北京时间8点,截止时间为今日北京时间8点。其观测时间用截止时间。3.7当前降水量current total rainfall最近日起始时间开始统计至当前时刻的降水总量。3.8当前蒸发量current total evaporation最近日起始时间开始统计至当前时刻的蒸发总量。3.9时间步长measuring time inte
10、rval表示等时段水文(水资源)要素数据观测时间的间隔。3.10报文 report message自动监测系统中交换与传输的完整数据信息。3.11水文气象站 hydrometeorological station用于监测影响水文要素的气象参数监测站。3.12通信方式communication mode目前无线通信技术已发展成熟, 依据西藏地区地形地貌和实际通信条件, 适应监测系统维护工作尽量简便的要求以及监测数据传输安全的需要, 自动监测系统的数据传输通信方式宜选择无线通信, 并宜优先使用成熟的公共信道进行数据传输。适宜西藏地区的无线通信主要有以下几种形式:a)2G、3G、4G、5G 通信;b
11、)卫星通信;c)短信息通信;d)超短波通信。4缩略语GB/T 19677、GB/T 50095、SL 26等标准界定的以及表1中的缩略语适用于本文件。DB 54/T 024720223表 1缩略语及说明缩略语说明2G第二代移动通信技术3G第三代移动通信技术4G第四代移动通信技术5G第五代移动通信技术BCD二十进制编码BSC面向字符支持半双工通信的同步通信规程CDMA基于码分多址的蜂窝数字移动通信系统网络分组交换技术CRC循环冗余码校验DDN是利用数字信道传输数据信号的数据传输网GPRS基于全球移动通信系统的通用无线分组交换技术GSM-SMS/CDMA-SMS指移动通信中的短消息业务HEX十六进
12、制编码IC集成电路IP互联网协议,也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议JPG全名 JPEG,是 24 位的图像文件格式,是面向连续色调静止图像的一种压缩标准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监控RS-232C数字终端设备和数据电路终端设备间使用串行二进制数据交换的接口标准RS-422EIA-422 和 RS-422 是同义词,RS-422 标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性” ,它定义了接口电路的特性RS-485平衡数字多点系统用发生器和接收机的电特性接口标准SAT北斗卫星导航系统通信终端站SDH
13、一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络SDI-12基于微处理器的智能化监测传感器串行单一通道数据通信接口协议。在该协议支持下可实现一对多点总线远距离连接和传送。Ultra-short wave stations超短波通信电台VSAT甚小口径卫星终端站,也称为卫星小数据站(小站)5数据信息采集标准5.1一般规定智能传感器宜采用RS-485/422、RS-232C、SDI-12等通用接口标准;通信协议宜采用Modbus-RTU协议和SDI-12通信协议。其他传感器接口参照GB/T 19705执行。5.2智能传感器通信协议DB 54/T 0247202245.
14、2.1Modbus-RTU 通信协议5.2.1.1通信速率和字节帧结构通信波特率宜采用1200bps,2400bps,4800bps,9600bps,19200bps;字节帧结构为1个起始位“0” ,8个数据位,1位停止位“1”,无奇偶校验位。5.2.1.2数据帧基本格式数据帧基本格式见表2。除了校验值外,其他数据传输顺序为高位字节在前,低位字节在后。表 2数据帧基本格式地址功能代码数据校验1 字节1 字节不定长2 字节5.2.1.3地址地址域在帧的开始部分,由一个字节组成,范围为0255。5.2.1.4功能代码Modbus-RTU通信协议功能代码分为公共功能码,用户定义功能码和保留功能码三类
15、,分配表见表3,常用公共功能码见表4。表 3Modbus-RTU 通信协议功能码分配表代码区域代码类别164公共功能码6572用户定义功能码73119非法功能码120127留作内部使用128255用于异常应答表 4常用公共功能码功能码说明01H读取线圈状态02H读取输入状态03H读取保持寄存器04H读取输入寄存器05H写单个线圈06H写单个寄存器07H读取异常状态08H回送诊断校验0BH读取事件计数DB 54/T 024720225表 4 (续)功能码说明0FH写多个线圈10H写多个寄存器11H报告从机标识13H重置通信链路5.2.1.5数据数据包含了智能传感器执行特定功能所需要的数据或者智能
16、传感器响应查询时采集到的数据。 数据类型可以是整型数、定点数、十进制浮点数。常用水文要素在协议中所用寄存器地址及数据长度应符合表5的规定。表 5常用水文要素所用寄存器地址及数据长度水文参量传感器寄存器地址数据字节数数据结构说明智能降降水量传感器0000H4十六进制整型数数据为累计量,量纲为 0.1 毫米智能水位传感器0002H4十六进制整型数单位为毫米其他传感器0004H自定义5.2.1.6校验校验使用16位循环冗余码 (CRC16) , 校验码前所有字节参与校验计算, 生成多项式为: X16+X15+X2+1。5.2.1.7查询数据标准通信方式采用遥测终端设备(主机)发出查询数据帧,传感器返
17、回响应数据帧或错误指示帧。通常采用公共功能代码03H读寄存器数据。查询数据帧结构见表6,响应数据帧结构见表7,错误指示帧结构见表8。表 6查询数据帧结构序号名称字节数说明1传感器地址10FFH2功能代码103H3起始地址20FFFFH4寄存器数量2017D0H5校验2CRC16,低位字节在前表 7响应数据帧结构序号名称字节数说明1传感器地址10FFH2功能代码103H3数据长度12N4寄存器值2NN为寄存器的数量5校验2CRC16,低位字节在前DB 54/T 024720226表 8错误指示帧序号名称字节数说明1传感器地址10FFH2功能代码(差错)183H3异常码101或02 或03 或04
18、4校验2CRC16,低位字节在前5.2.2智能传感器 SDI-12 通信协议智能传感器采用SDI-12通用接口标准时,应采用SDI-12串行数据接口通信协议,遵照SDI-12标准V1.3版本的相关规定执行。智能传感器采用RS-485、RS-232C等通用接口标准时,也可参照SDI-12串行数据接口通信协议执行。6报文传输标准6.1一般规定6.1.1本规约在报文帧结构框架内,采用 HEX/BCD 编码的报文编码结构;其通信协议基于面向字符异步通信方式。6.1.2遥测站分类码编码规定见附录 A,功能码定义见附录 B,编码要素及标识符规定见附录 C,遥测站参数配置标识符见附录 D,遥测站报文示例见附
19、录 E,人工置数编码要素及标识符见附录 F。对于未做规定的遥测站分类码、功能码、编码要素及标识符、遥测站参数配置标识符,可在预留的自定义区间内加以扩展定义。功能码、编码要素及标识符、遥测站参数配置应采用 HEX/BCD 编码方式。6.1.3不同信道传输波特率的选择应满足 SL 61 的相关规定。6.1.4如有保密要求的数据,应先按国家有关保密的要求加密处理后,再进行数据传输。6.2报文帧结构框架6.2.1帧基本单元帧长度单位为字节,每单元长度为10字节,包含8个数据位、1个起始位“0”和1个停止位“1”,无校验。帧基本单元结构见表9。表 9帧基本单元结构起始位8 个数据位停止位“0”D0D1D
20、2D3D4D5D6D7“1”6.2.2报文帧控制字符定义报文帧控制字符定义见表10。HEX/BCD编码的帧起始采用7E7EH,其他控制字符在两种编码结构中的定义相同。DB 54/T 024720227表 10控制字符定义控制字符代码对应编码功能使用说明SOH7E7EH帧起始HEX/BCD 编码报文帧起始STX02H传输正文起始SYN16H多包传输正文起始多包发送,一次确认的传输模式中使用ETX03H报文结束,后续无报文作为报文结束符,表示传输完成,等待退出通信ETB17H报文结束,后续有报文在报文分包传输时作为报文结束符,表示传输未完成,不可退出通信ENQ05H询问作为下行查询及控制命令帧的报
21、文结束符。EOT04H传输结束,退出作为传输结束确认帧报文结束符,表示可以退出通信。ACK06H肯定确认,继续发送作为有后续报文帧的“确认帧”报文结束符。NAK15H否定应答,反馈重发用于要求对方重发某数据包的报文结束符。ESC1BH传输结束,终端保持在线在下行确认帧代替 EOT 作为报文结束符,要求终端在线。 保持在线 10 分钟内若没有接收到中心站命令,终端退回原先设定的工作状态。6.2.3报文帧结构6.2.3.1帧结构框架规定水文监测数据传输的通信协议应采用表11规定的上行报文帧结构框架, 表12规定的下行报文帧结构框架。不管传输的字符采用何种编码,均应满足此帧结构框架规定。传输顺序为高
22、位字节在前,低位字节在后。表 11上行报文帧结构框架序号名称编码说明1报头帧起始符7E7EH。2中心站地址范围为 12553遥测站地址4密码5功能码6报文上下行标识及长度7报文起始符STX/SYN。8包总数及序列号报文起始符为 SYN 时编入该组,其他情况下省略。9报文正文10报文结束符ETB/ETX。11校验码校验码前所有字节的 CRC 校验,生成多项式:X16+X15+X2+1,高位字节在前,低位字节在后。DB 54/T 024720228表 12下行报文帧结构框架序号名称说明1报头帧起始符7E7EH。2遥测站地址3中心站地址范围为 12554密码5功能码6报文上下行标识及长度7报文起始符
23、STX/SYN。8包总数及序列号报文起始符为 SYN 时编入该组,其他情况下省略。9报文正文10报文结束符ENQ/ACK/NAK/EOT/ESC。11校验码见表 11 说明。6.2.3.2遥测站地址编码遥测站地址编码由5字节构成(A5A1),其中A5为高位字节,A1为低位字节。编码应遵循下列规定。a)水文遥测站编码见表 13,采用 5 字节 BCD 码。首字节为 00,后 4 字节编码方式按照 SL 502规定执行。表 13水文遥测站地址编码水文遥测站地址组成A5A4A3A2A100遥测站地址,按照 SL 502 规定编制b)其他遥测站编码规则见表 14,由 5 个字节混合编码组成,中心站解码
24、时还原为 6 个字节 BCD码。 前三个字节 A5、 A4、 A3 采用 GB 22602007 规定的行政区划代码的前 6 位, A5 为省 (区、市)码,A4 为地(市)码,A3 为县码;A5、A4、A3 采用 BCD 码。后 2 个字节 A2、A1 为遥测站地址自定义段,采用 HEX 码,中心站解码时还原为 3 个字节 BCD 码;每个县遥测站选址自定义范围为 1-60000,中继站选址范围为 60001-65534。65535 为广播地址,0 为无效地址。遥测站地址编制部门应保证遥测站地址的唯一性。表 14其他遥测站地址编码其他遥测站地址组成A5A4A3A2A1采用 GB 2260 规
25、定的行政区划代码的前 6 位遥测站地址自定义 160000中继站地址自定义 60001655346.2.3.3密码编制规则密码为2字节HEX码,由中心站生成,中心站应能远程统一修改遥测终端密码。遥测终端应设定初始密码,入网后应及时更改。DB 54/T 0247202296.3链路传输规约6.3.1链路传输模式及其应用规定6.3.1.1链路传输模式种类链路传输模式种类见表15。表 15链路传输模式种类模式代号模式种类适用工作制式适用信道M1发送/无回答自报式单向或双向信道M2发送/确认自报式双向信道M3多包发送/确认自报式双向信道M4查询/响应查询应答式双向信道6.3.1.2链路传输模式应用规定
- 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:
- DB54T 0247-2022 水情遥测信息传输标准 DB54 0247 2022 水情 遥测 信息 传输 标准
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【wuy****99】。
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【wuy****99】,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。