DB51-T 2997-2023 四川省水文數(shù)據(jù)通信傳輸指南

DB51Guidelinesforhydrologicaldatatransmission 2 3 3 5 I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件起草單位：四川省水文水資源勘測中心、四川省水利科學(xué)四川省水文數(shù)據(jù)通信傳輸指南本文件給出了水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)目傮wGB/T7665-2005傳感器通GB/T22239-2019信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)GB/T27994-2011水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)設(shè)備通用技GB/T41368-2022水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)技GB/T50095-2014水文基本術(shù)語和符SL/T213-2020水利對(duì)象GB/T7665-2005、GB/T41368-2022、GB/T水文變量和水文現(xiàn)象，如降水、蒸發(fā)、水位、流速、流量、含沙量、水質(zhì)、各種水文要素的測量、調(diào)查、記錄及其整理分水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)hydrologicdataauto-acquisitionandtransmission1在水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集、處理和發(fā)布，并根據(jù)需要能對(duì)遙測站進(jìn)行遙控/遙調(diào)系統(tǒng)屬主碼systemaccide4符號(hào)及縮略語TCP/IP：傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（TransmissionContrMODBUS：一種工業(yè)領(lǐng)域的串行通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)UDP：用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UserDatagramProtocoBDS：中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDouNavigationSNB-IoT：窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NarrowBandInternetofThings，NB-IoT)3G、4G、5G：分別為第三代、第四代、第五代移動(dòng)LoRa：遠(yuǎn)距離無線電(LongRangeRHTTP：超文本傳輸協(xié)議(HypertextTransferProtoc2HTTPS：安全超文本傳輸協(xié)議(SecureHypertextTransferProtocFTP：文件傳輸協(xié)議（FileTransferProtocoPSTN：公用電話交換網(wǎng)(PublicSwitchTelephoneNetwoRS-485/422：一種串行通信傳輸接口的俗稱（RecommendedStandard-485/SDI-12：1200波特?cái)?shù)字串行接口（SerialDigitalInterfaRS-232C：一種串行通信傳輸接口的俗稱（RecommendedStandard-MODBUS-TCP/IP：將Modbus協(xié)議運(yùn)行在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的一種協(xié)議WiFi：Wi-Fi聯(lián)盟制造商的商標(biāo)，是一種基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)技術(shù)Bluetooth：一種便攜式設(shè)備短距離、低成本的無線連接技術(shù)，使用免申請(qǐng)的2.4G頻段，傳輸速率ZigBee：一種用于距離短、功耗低、傳輸速率不高的無線通信MQTT：消息隊(duì)列遙測傳輸協(xié)議(MessageQueuingTelemetryTransport)CoAP：受限制的應(yīng)用協(xié)議（TheConstrainedApplicationProtocol是ASCII：信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼（AmericanStandardCodeforInformatioGSM：全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GlobalSystemforMobilecommunica5.1統(tǒng)一性遙測站至中心站、傳感器與遙測終端機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸有信息傳輸安全要求的系統(tǒng)，宜在統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約基5.3擴(kuò)展性則的指導(dǎo)，監(jiān)測過程中根據(jù)實(shí)際情況，按照標(biāo)識(shí)符編碼規(guī)則擴(kuò)充本文件附錄A中未列6.1.1根據(jù)測區(qū)通信資源、系統(tǒng)規(guī)模、信息流程、信息交換量等條件和要求，選擇合理的通信組網(wǎng)信6.1.2根據(jù)通信信道質(zhì)量檢測的實(shí)際情況，宜3——采用移動(dòng)通信信道時(shí)：——采用有線通信信道時(shí)：——采用超短波通信信道時(shí)，宜選用授權(quán)的專用頻率，并盡量少占用頻點(diǎn)，且需進(jìn)行無線電路測——采用移動(dòng)通信信道的數(shù)據(jù)傳輸速率(接口速率)宜選擇9600bps以上，NB-IoT窄帶通信信道的——有圖像、視頻傳輸要求的系統(tǒng)宜選用可提供較高通信速率的移動(dòng)通信或光纖通信等信道?為無線信道4和無線通信。傳感器與遙測終端機(jī)之間的通?為無線信道——具有輸入信號(hào)接口，可選配輸出信號(hào)接口；——輸入信號(hào)接口用于采集附錄A標(biāo)識(shí)符編碼中所傳感器與遙測終端機(jī)通信協(xié)議:——串行口通信宜采用MODBUS-RTU、SDI-——網(wǎng)絡(luò)接口通信宜采用MODBUS-TCP/IP協(xié)議;遙測終端機(jī)可采集自身及外圍設(shè)備的工況參數(shù)和控制狀——開關(guān)量可采用單相或雙相互補(bǔ)的無源開關(guān)狀態(tài)形式；脈沖量可采用單相脈沖或雙相互補(bǔ)脈沖6.4.1在具有信息安全需求的應(yīng)用場景中，遙測站的傳輸報(bào)文可由遙測終端機(jī)安全處理后發(fā)送至中心6.4.2遙測接收中心站宜設(shè)置在四川省水行政5水文數(shù)據(jù)傳輸以報(bào)文幀為基本單位，報(bào)文幀的編碼主要采用ASCII字符，報(bào)文幀的要素一般由標(biāo)識(shí)外，其他標(biāo)識(shí)符的操作數(shù)換成“?”，實(shí)現(xiàn)數(shù)）；遙測終端機(jī)應(yīng)支持SL/T213-2020中的監(jiān)測站代碼。a)將報(bào)文幀“校驗(yàn)碼”前（包括密碼，但不包括校驗(yàn)碼本身）的所有字節(jié)進(jìn)行縱向累加，舍棄b)將上步達(dá)到的一字節(jié)數(shù)據(jù)按位（二進(jìn)制位）“取反”運(yùn)算，對(duì)結(jié)果“加一”，如有進(jìn)位則舍）；d)雙字節(jié)數(shù)據(jù)與十六進(jìn)制數(shù)6161H報(bào)文幀結(jié)構(gòu)由幀頭、幀信息體、幀校驗(yàn)碼、幀——幀頭為每幀信息的起始標(biāo)志，其標(biāo)識(shí)符固定為“ST”，操作數(shù)固定為遙測站碼，形如：標(biāo)識(shí)——幀信息體為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕獌?nèi)容，形如：標(biāo)識(shí)符+空格+操作數(shù)；6——幀尾為每幀信息的結(jié)束標(biāo)志，其標(biāo)識(shí)符固定為“NN”，無操作數(shù)。報(bào)文幀的校驗(yàn)碼后緊隨幀“注冊幀”是自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)中用于遙測站向中心站進(jìn)行注冊所發(fā)送的報(bào)文幀?！按_認(rèn)幀”分為中心站接收到正確信息的確認(rèn)，以及接收到有誤信息的提示。道的要求。當(dāng)使用自建信道（如VHF）時(shí)，應(yīng)符合以b)幀內(nèi)相鄰字符（字節(jié)）之間空閑間隔不大于30md)每幀都有校驗(yàn)位（CS）。當(dāng)接收方發(fā)現(xiàn)校驗(yàn)出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，7測試狀態(tài)下采集的信息為測試數(shù)據(jù)，不宜存儲(chǔ)。b)每幀信息發(fā)送時(shí)，幀內(nèi)相鄰字符（字節(jié)）之間空閑間隔應(yīng)不大f)遙測站或中心站發(fā)出的所有報(bào)文幀應(yīng)加密；g)不滿足存儲(chǔ)條件的采集數(shù)據(jù)不予發(fā)送（“測試”數(shù)據(jù)和工況數(shù)據(jù)除外）。a)接收來自中心站的查詢、召測、參數(shù)修改、軟件升級(jí)等指令.1中心站收到來自遙測站的正確自報(bào)信息后，對(duì)使用雙向在線信道的遙測站回復(fù)“OK”確認(rèn)幀；當(dāng)收到遙測站的信息內(nèi)容錯(cuò)誤時(shí)，則給遙測站返回“ER<d>”錯(cuò)誤提示幀，遙測站根據(jù).2使用非雙向信道的遙測站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不由中心站確認(rèn)，遙測站收到發(fā)送成功提示后不.3中心站查詢（召測）時(shí)收到的遙測站數(shù)據(jù)，可不發(fā)送確認(rèn)信息。當(dāng)中心站查詢（召測）不8——遙測站站碼變動(dòng)；9序號(hào)1監(jiān)測類d“m”為斷面類型，取值0～9、A～F“d”為2“m”為雨量定時(shí)采集的間隔整分鐘數(shù)，取值為3d4d5d“d”為地下水埋深值，單位為cm6d“d”為地下水溫度值，單位為0.1℃7d“d”為時(shí)段蒸發(fā)量，單位為0.1mm8d“d”為日蒸發(fā)量，單位為0.1mm9d“d”為蒸發(fā)器液位高，單位為0.1mmd“d”為時(shí)段累計(jì)排水量，單位為0.1mmd“d”為時(shí)段累計(jì)補(bǔ)水量，單位為0.1mm量d“mn”同“Z<x><mn>”中定義，“d”為流量數(shù)d“nn”為堰閘編號(hào)，取值為01～99；“d”為流d“nn”為發(fā)電組編號(hào)，取值為01～99；“d”為d“nn”為流量傳感器號(hào)，取值為01～20；“d”WA<nn>d“nn”為流量傳感器號(hào)，取值為01～20；“d”d“nn”為機(jī)組編號(hào)；“d”為發(fā)電機(jī)出力，單位d“d”為水溫?cái)?shù)據(jù)，單位為0.1℃d“d”為PH值，單位為0.01d“d”為溶解氧值，單位為0.01mg/Ld“d”為電導(dǎo)率值，單位為0.1μs/cmd“d”為濁度值，單位為1度數(shù)d“d”為高錳酸鹽指數(shù)值，單位為0.1mg/Ld“d”為氨氮值，單位為0.01mg/Ld“d”為總磷值，單位為0.001mg/Ld“d”為總氮值，單位為0.01mg/Ld“d”為葉綠素值，單位為0.01μg/Ld“nn”為閘門號(hào)，取值為01～99；“d”為閘門d“nn”為流速屬性，取值00～99，nn取“00”進(jìn)；“d”為實(shí)測垂線流速，單位為0.001積A<nn>d“01”、測流斷面為“02”“d”為測流時(shí)過水“nn”為攝像機(jī)編號(hào)，取值01～99；“d”dd“mn”和“d”同“Z<x><mn>”中定義dd“d”為遙測站終端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指針當(dāng)前值d“d”為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器當(dāng)前剩余空間的整k字節(jié)d“d”為蓄電池的當(dāng)前電壓值，單位為0.1Vd“d”為太陽能電池的當(dāng)前電壓值，單位為0.1Vdd“d”為遙測終端監(jiān)測到的環(huán)境溫度，單位為標(biāo)d質(zhì)量取值0～31；SI2為北斗衛(wèi)星信道最強(qiáng)d“n”取值1～5，為對(duì)應(yīng)目標(biāo)地址的序號(hào)；“d”d“d”為域名服務(wù)器在互聯(lián)網(wǎng)上的固定IP地址址d“n”取值1～5，為以GSM短信傳輸?shù)牡刂沸蛱?hào)；“d”為n指定序號(hào)目標(biāo)的地址碼“北斗”衛(wèi)星d“d”為n指定序號(hào)目標(biāo)的接收機(jī)卡號(hào)d“d”為所使用雨量傳感器的分辨力，單位為d數(shù)dc“mn”同“Z<x><mn>”中定義；Z<mn>=ZJ<mn>±ZR<mn>×ZT<mn>/1000d“d”為被修改的參數(shù)個(gè)數(shù)“m”為本文件的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)，“n”為RTU軟件ddd“d”為遙測站碼無制d一水位點(diǎn)不同控制標(biāo)準(zhǔn)，并且ZA<mn><dDZA<mn>＞DZB<mn>＞DZC<mn>“dd“d”為時(shí)段內(nèi)水位合理變幅控制值，單位為dd“d”為設(shè)定采集發(fā)送間隔的分鐘數(shù)，為5d“nn”為2位攝像傳感器號(hào)，取值01～20；d為上傳視頻時(shí)長≤60秒，取值01～60制dd“d”取值0～9999d“d”取值0～999999dx所指定信道的優(yōu)先級(jí)，1優(yōu)先級(jí)最高，ddd“d”為6位數(shù)字碼