DB21-T 2988-2018環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集傳輸協(xié)議技術(shù)規(guī)范

ICS13.020

N50

備案號：61282-2019

DBDB21/T212988-2018

遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB21/T2988-2018

環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集傳輸協(xié)議技術(shù)規(guī)范

TechnicalSpecificationforDataAcquisitionandTransmissionProtocolfor

EnvironmentalMonitoring

DB21/T2988-2018

前言

本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)GB/T1.1-2009給出的規(guī)則進(jìn)行起草。

本標(biāo)準(zhǔn)由沈陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由遼寧省環(huán)保廳歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：沈陽灝金環(huán)保科技有限公司，遼寧省環(huán)境監(jiān)控中心。

本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人：趙喜山，方力，白楊，宋平，公衍濱，王羽，丁雷。

III

DB21/T2988—2018

環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集傳輸協(xié)議技術(shù)規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于污染物在線自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測過程中環(huán)境監(jiān)測協(xié)議轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)

采集傳輸儀、監(jiān)控設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換傳輸。

本規(guī)范規(guī)定了數(shù)據(jù)采集傳輸儀與環(huán)境監(jiān)測協(xié)議轉(zhuǎn)換器之間的數(shù)據(jù)命令、運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)命令、反控

指令和代碼定義，規(guī)定了環(huán)境監(jiān)測協(xié)議轉(zhuǎn)換器與監(jiān)控設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的代碼定義。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改單）適用于本文件。

GB13223火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB/T16706環(huán)境污染源類別代碼

GB/T19582基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范

HJ524大氣污染物名稱代碼

HJ525水污染物名稱代碼

HJ/T353水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范

HJ75固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

HJ76固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及監(jiān)測方法

HJ/T417環(huán)境信息分類與代碼

EIARS-232C數(shù)據(jù)終端設(shè)備與使用串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間的接口

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件

3.1

自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測）設(shè)備

安裝在污染源和環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)現(xiàn)場，用于監(jiān)控、監(jiān)測污染物狀況及完成與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊傳輸

的單臺或多臺設(shè)備，包括污染物排放監(jiān)控（監(jiān)測）儀器、流量（速）計(jì)、污染治理設(shè)施運(yùn)行記錄儀和數(shù)

據(jù)采集傳輸儀等，是自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測）設(shè)備的組成部分。

3.2

數(shù)據(jù)采集傳輸儀

采集各種類型監(jiān)控儀器儀表的數(shù)據(jù)、完成數(shù)據(jù)存儲及與上位機(jī)數(shù)據(jù)通訊傳輸功能的單片機(jī)、工控機(jī)、

嵌入式計(jì)算機(jī)、嵌入式可編程自動(dòng)控制器（PAC）或可編程控制器等。

3.3

環(huán)境監(jiān)測協(xié)議轉(zhuǎn)換器

通過數(shù)字接口與各種自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測）設(shè)備連接、完成與自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測）設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并

1

DB21/T2988—2018

將通訊數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)采集傳輸儀的單片機(jī)或自動(dòng)控制軟件模塊等。

4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場有一套或多套監(jiān)控儀器、儀表，監(jiān)控儀器、儀表具有數(shù)字輸出接口，監(jiān)控儀器、儀表的數(shù)字接

口連接到環(huán)境監(jiān)測協(xié)議轉(zhuǎn)換器；數(shù)據(jù)采集傳輸儀與環(huán)境監(jiān)測協(xié)議轉(zhuǎn)換器通過RS232接口相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)

據(jù)采集傳輸儀與監(jiān)控儀器之間的數(shù)據(jù)交換和收發(fā)指令，如圖1所示。

圖1現(xiàn)場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

5通訊協(xié)議

5.1應(yīng)答模式

完整的命令由請求方發(fā)起，應(yīng)答方應(yīng)答組成，具體步驟如下:

1)請求方發(fā)送請求命令給響應(yīng)方；

2)響應(yīng)方接到請求命令后應(yīng)答，請求方收到應(yīng)答后認(rèn)為連接建立；

3)響應(yīng)方執(zhí)行請求的操作；

4)響應(yīng)方通知請求方請求執(zhí)行完畢，沒有應(yīng)答按超時(shí)處理；

5)命令完成。

5.2超時(shí)重發(fā)機(jī)制

5.2.1請求回應(yīng)的超時(shí)

1）一個(gè)請求命令發(fā)出后在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)未收到回應(yīng)，認(rèn)為超時(shí)；

2）超時(shí)后重發(fā)，重發(fā)規(guī)定次數(shù)后仍未收到回應(yīng)認(rèn)為通訊不可用，通訊結(jié)束；

3）超時(shí)時(shí)間根據(jù)具體的通訊方式和任務(wù)性質(zhì)可自定義；

4）超時(shí)重發(fā)次數(shù)根據(jù)具體的通訊方式和任務(wù)性質(zhì)可自定義。

2

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5.2.2執(zhí)行超時(shí)

請求方在收到請求回應(yīng)（或一個(gè)分包）后規(guī)定時(shí)間內(nèi)未收到返回?cái)?shù)據(jù)或命令執(zhí)行結(jié)果，認(rèn)為超時(shí)，

命令執(zhí)行失敗，結(jié)束。

表1缺省超時(shí)及重發(fā)次數(shù)定義表

通訊類型缺省超時(shí)定義（秒）重發(fā)次數(shù)

GPRS103

CDMA103

ADSL53

WCDMA103

TD-SCDMA103

CDMA2000103

PLC103

TD-LTE103

FDD-LTE103

WIMAX103

5.3通訊協(xié)議數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

所有的通訊包都是由ACSII碼字符組成。

5.3.1通訊包結(jié)構(gòu)組成

表2通訊包結(jié)構(gòu)組成

名稱類型長度描述

包頭字符2固定為##

數(shù)據(jù)段的ASCII字符數(shù)

數(shù)據(jù)段長度十進(jìn)制整數(shù)4

例如：長255，則寫為“0255”

數(shù)據(jù)段字符0≤n≤1024變長的數(shù)據(jù)

CRC校驗(yàn)十六進(jìn)制整數(shù)4數(shù)據(jù)段的校驗(yàn)結(jié)果，如CRC錯(cuò)，即執(zhí)行超時(shí)

包尾字符2固定為<CR><LF>（回車、換行）

5.3.2數(shù)據(jù)段結(jié)構(gòu)組成

表3數(shù)據(jù)段結(jié)構(gòu)組成

名稱類型長度描述

精確到毫秒的時(shí)間戳:QN=YYYYMMDDHHMMSSZZZ，用來唯一標(biāo)

請求編號QN字符20

識一個(gè)命令請求，用于請求命令或通知命令

總包號PNUM字符4PNUM指示本次通訊中總共包含的包數(shù)

包號PNO字符4PNO指示當(dāng)前數(shù)據(jù)包的包號

3

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名稱類型長度描述

系統(tǒng)編號ST字符5ST=系統(tǒng)編號,系統(tǒng)編號見5.3.4中系統(tǒng)編碼表

命令編號CN字符7CN=命令編號,命令編號見5.3.8中命令列表

訪問密碼字符6PW=訪問密碼

MN=設(shè)備唯一標(biāo)識，這個(gè)標(biāo)識固化在設(shè)備中，用于唯一

標(biāo)識一個(gè)設(shè)備。MN由EPC-96編碼轉(zhuǎn)化的字符串組成，即

MN由24個(gè)0~9，A~F的字符組成。

EPC-96編碼結(jié)構(gòu)

設(shè)備唯一標(biāo)識MN字符24

廠商識對象分類

名稱標(biāo)頭序列號

別代碼代碼

長度

8282436

（比特）

Flag=標(biāo)志位，這個(gè)標(biāo)志位包含標(biāo)準(zhǔn)版本號、是否拆分包、

數(shù)據(jù)是否應(yīng)答。

V5V4V3V2V1V0DA

V5-V0：標(biāo)準(zhǔn)版本號；Bit：000000表示標(biāo)準(zhǔn)HJ/T

拆分包及應(yīng)答標(biāo)志

字符3212-2005，000001表示本次標(biāo)準(zhǔn)修訂版本號。

Flag

A：數(shù)據(jù)是否應(yīng)答；Bit：1-應(yīng)答，0-不應(yīng)答

D：是否有數(shù)據(jù)序號；Bit：1-數(shù)據(jù)包中包含包序號和總包

號兩部分,0-數(shù)據(jù)包中不包含包序號和總包號兩部分

示例：Flag=7表示標(biāo)準(zhǔn)版本為本次修訂版本號，數(shù)據(jù)段需

要拆分并且命令需要應(yīng)答

指令參數(shù)CP字符0≤n≤951CP=&&數(shù)據(jù)區(qū)&&，數(shù)據(jù)區(qū)定義見5.3.3

5.3.3數(shù)據(jù)區(qū)

字段與其值用“=”連接；在數(shù)據(jù)區(qū)中，同一項(xiàng)目的不同分類值間用“，”來分隔，不同項(xiàng)目之間用

“；”來分隔。

表4字段對照表

字段名描述字符集寬度取值及描述

SystemTime系統(tǒng)時(shí)間0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

QN請求編號0-9N17YYYYMMDDhhmmsszzz

QnRtn請求回應(yīng)代碼0-9N3

ExeRtn執(zhí)行結(jié)果回應(yīng)代碼0-9N3

0-9,a-z,

PolId污染物的編號C6見5.3.4中系統(tǒng)編碼表

A-Z

BeginTime開始時(shí)間0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

EndTime截止時(shí)間0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

DataTime數(shù)據(jù)時(shí)間信息0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

4

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字段名描述字符集寬度取值及描述

ReportTime數(shù)據(jù)上報(bào)時(shí)間信息0-9N40100

注:

5.3.4系統(tǒng)編碼表

表5系統(tǒng)編碼表（可擴(kuò)充）

系統(tǒng)名稱系統(tǒng)編號描述

地表水監(jiān)測21

空氣質(zhì)量監(jiān)測22

區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測23

地下水質(zhì)量監(jiān)測24

土壤質(zhì)量監(jiān)測25

海水質(zhì)量監(jiān)測26

大氣環(huán)境污染源31

地表水體環(huán)境污染源32

地下水體環(huán)境污染源33

海洋環(huán)境污染源34

土壤環(huán)境污染源35

聲環(huán)境污染源36

振動(dòng)環(huán)境污染源37

放射性環(huán)境污染源38

工地?fù)P塵監(jiān)測39

電磁環(huán)境污染源41

火電廠煙氣排放過程監(jiān)控51

城鎮(zhèn)污水處理廠污染源排放過程監(jiān)控52

系統(tǒng)交互91

5.3.5執(zhí)行結(jié)果定義表

表6執(zhí)行結(jié)果定義表（可擴(kuò)充）

編號描述備注

1執(zhí)行成功

2執(zhí)行失敗，但不知道原因

3找到的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤

4與智能設(shè)備通訊超時(shí)

5系統(tǒng)繁忙不能執(zhí)行

6系統(tǒng)故障

100沒有數(shù)據(jù)

5.3.6請求返回表

表7請求返回表（可擴(kuò)充）

5

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編號描述備注

1準(zhǔn)備執(zhí)行請求

2請求被拒絕

3密碼錯(cuò)誤

4MN錯(cuò)誤

5ST錯(cuò)誤

6Flag錯(cuò)誤

7QN錯(cuò)誤

8CN錯(cuò)誤

9CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤

100未知錯(cuò)誤

5.3.7數(shù)據(jù)標(biāo)記定義表

表8數(shù)據(jù)標(biāo)記表（可擴(kuò)充）

數(shù)據(jù)標(biāo)記標(biāo)記說明

N在線監(jiān)控（監(jiān)測）儀器儀表工作正常

F在線監(jiān)控（監(jiān)測）儀器儀表停運(yùn)

M在線監(jiān)控（監(jiān)測）儀器儀表處于維護(hù)期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)

S手工輸入的設(shè)定值

D在線監(jiān)控（監(jiān)測）儀器儀表故障

C在線監(jiān)控（監(jiān)測）儀器儀表處于校準(zhǔn)狀態(tài)

T在線監(jiān)控（監(jiān)測）儀器儀表采樣數(shù)值超過測量上限

B在線監(jiān)控（監(jiān)測）儀器儀表與數(shù)采儀通訊異常

5.3.8命令列表

表9命令列表（可擴(kuò)充）

控制命令名稱命令編號命令類型命令描述

用于現(xiàn)場機(jī)到協(xié)議轉(zhuǎn)換器及協(xié)議轉(zhuǎn)換器到數(shù)據(jù)采

上傳污染物實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)2011上傳命令

集傳輸儀按照設(shè)置的間隔自動(dòng)上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

用于現(xiàn)場機(jī)到協(xié)議轉(zhuǎn)換器及協(xié)議轉(zhuǎn)換器到數(shù)據(jù)采

上傳監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)置參數(shù)數(shù)據(jù)3020上傳命令集傳輸儀按照設(shè)置的間隔自動(dòng)上傳監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行

狀態(tài)數(shù)據(jù)

分析儀校時(shí)1012請求命令

校零校滿3011請求命令

即時(shí)采樣命令3012請求命令

啟動(dòng)煙氣反吹、COD、氨氮清洗3013請求命令

設(shè)置設(shè)備采樣時(shí)間、周期3016請求命令

提取設(shè)備采樣時(shí)間、周期3017請求命令

協(xié)議轉(zhuǎn)換器擴(kuò)展指令3091請求命令新增

6

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6串行通訊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

6.1采用RS485通信的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)為組網(wǎng)形式的主從結(jié)構(gòu)：

圖2RS485總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.2采用RS232通信的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)為RS232的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)：

圖3RS232結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

7傳輸內(nèi)容

表10傳輸內(nèi)容

序號命令說明

1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集采集現(xiàn)場在線儀器污染物瞬時(shí)數(shù)據(jù)，為主要傳輸內(nèi)容

2設(shè)備工作狀態(tài)采集采集現(xiàn)場在線儀器設(shè)備工作狀態(tài)，為主要傳輸內(nèi)容

3校正時(shí)間對在線儀器工作時(shí)間進(jìn)行校正，為主要傳輸內(nèi)容

4設(shè)備清洗、反吹對在線儀器進(jìn)行設(shè)備清洗，根據(jù)具體儀器確定是否支持此操作

5校零對在線儀器進(jìn)行校零功能的操作，根據(jù)具體儀器確定是否支持此操作

6設(shè)置設(shè)備采樣時(shí)間設(shè)置在線儀器的采樣時(shí)間，根據(jù)具體儀器確定是否支持此操作

7觸發(fā)采樣污染物出現(xiàn)瞬時(shí)排放異常，根據(jù)具體儀器確定是否支持此操作

7

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序號命令說明

8校滿對在線監(jiān)控儀器量程液校正，根據(jù)具體儀器確定是否支持此操作

9即時(shí)采樣只針對間隔采樣的監(jiān)測儀表

8

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附錄A（規(guī)范性附錄）

常用部分污染物相關(guān)參數(shù)編碼表

表A.1廢水污染物參數(shù)編碼表

代碼中文名稱原代碼計(jì)量單位數(shù)據(jù)類型

w00000污水B01L/s

w01001pH值001無量綱N2.2

w01002色度002度N3.2

w01012懸浮物003mg/LN3.0

w01017五日生化需氧量（BOD5）010mg/LN5.1

w01018化學(xué)需氧量（COD）011mg/LN5.1

w01020總有機(jī)碳015mg/LN3.1

w20111總汞020μg/LN3.2

w20113烷基汞021ng/LN3.0

w20115總鎘022μg/LN3.1

w20116總鉻023mg/LN3.3

w20117六價(jià)鉻024mg/LN2.3

w20119總砷026mg/LN2.3

w20120總鉛027μg/LN3.0

w20121總鎳028mg/LN3.2

w20122總銅029mg/LN3.2

w20123總鋅030mg/LN3.3

w20124總錳031mg/LN3.3

w20125總鐵032mg/LN3.3

w20126總銀033mg/LN3.3

w20127總鈹034μg/LN3.3

w20128總硒035μg/LN3.2

w20092錫036mg/LN3.1

w20023硼037mg/LN3.3

w20061鉬038mg/LN3.4

w20012鋇039mg/LN3.3

w20038鈷040mg/LN3.4

w20089鉈041ng/LN3.0

w21003氨氮060mg/LN3.2

w99001有機(jī)氮061mg/LN3.1

w21001總氮065mg/LN3.2

w21019硫化物071mg/LN3.3

w21017氟化物072mg/LN3.2

w22001石油類080mg/LN3.2

w21011總磷101mg/LN3.3

9

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表A.2廢氣污染物參數(shù)編碼表

代碼中文名稱原代碼計(jì)量單位數(shù)據(jù)類型

a00000廢氣B02m3/s

a34013煙塵01mg/m3N5.2

a21026二氧化硫02mg/m3N5.2

a21002氮氧化物03mg/m3N5.3

a21005一氧化碳04mg/m3N2.3

a21028硫化氫05mg/m3N3.2

a21018氟化物06mg/m3N2.3

a21017氰化物(含氰化氫)07mg/m3N3.3

a21024氯化氫08mg/m3N4.3

a34038瀝青煙09mg/m3N4.3

a21001氨10mg/m3N4.3

a21022氯氣11mg/m3N4.3

a99051二硫化碳12mg/m3N4.3

a30022硫醇13mg/m3N4.3

a34039硫酸霧14mg/m3N4.3

a34040鉻酸霧15mg/m3N2.4

a25003甲苯17mg/m3N4.2

a25005二甲苯18mg/m3N4.2

a31001甲醛19mg/m3N3.3

a25044苯并[a]芘20mg/m3N3.6

a26001苯胺類21mg/m3N4.3

a25023硝基苯類22mg/m3N3.4

a25010氯苯類23mg/m3N4.3

a99049光氣24mg/m3N3.3

a24087碳?xì)浠衔?含非甲烷總烴)25mg/m3N5.2

a31002乙醛26mg/m3N3.4

a23001酚類27mg/m3N3.3

a30001甲醇28mg/m3N5.2

a24046氯乙烯29mg/m3N4.3

a05001二氧化碳30mg/m3N4.3

a20057汞及其化合物31mg/m3N4.4

a20043鉛及其化合物32mg/m3N2.4

a20025鎘及其化合物33mg/m3N3.4

a20091錫及其化合物34mg/m3N4.3

a20063鎳及其化合物35mg/m3N3.3

a20016鈹及其化合物36mg/m3N4.4

a01010林格曼黑度37N1

a19001O2含量S01%N3.1

a01011煙氣流速S02m/sN5.2

a01012煙氣溫度S03℃N3.1

a01017煙氣動(dòng)壓S04kPaN5.3

10

DB21/T2988—2018

代碼中文名稱原代碼計(jì)量單位數(shù)據(jù)類型

a01014煙氣濕度S05%N3.1

a01015制冷溫度S06℃N3.1

a01016煙道截面積S07m2N4.2

a01013煙氣壓力S08kPaN5.3

表A.3廢水監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)參數(shù)編碼表

字節(jié)

項(xiàng)目名稱類型字段名稱備注

長度

數(shù)采儀工作狀態(tài)1Int(0：運(yùn)行1：停機(jī)i22001-Info按照數(shù)采儀的內(nèi)核狀態(tài)進(jìn)行判斷

2：故障3：維護(hù))

數(shù)采儀與分析儀連接1Int(0：連接1：斷開)i12002-Info1：凡是接數(shù)字接口則通過協(xié)議轉(zhuǎn)換

狀態(tài)器判斷，如果接模擬量，則直接為0；

2：由PolID的值確定是哪個(gè)分析儀

分析儀設(shè)備廠商24Int參考廠商列表w01018-SN例如：1.根據(jù)HJ212-20