水文监测数据通信规约SL651-2014

SL/TXXXXX—XXXXI目次前言................................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语、符号和代号...................................................................13.1术语...........................................................................13.2符号和代号.....................................................................24总则...............................................................................35数据采集通信规约...................................................................45.1一般规定.......................................................................45.2智能传感器通信协议.............................................................46报文传输规约.......................................................................66.1一般规定.......................................................................66.2报文帧结构框架.................................................................66.3链路传输规约...................................................................96.4ASCII字符编码传输报文帧结构...................................................126.5HEX/BCD编码传输报文帧结构.....................................................146.6报文正文结构..................................................................16附录A（规范性附录）遥测站分类码...............................................39附录B（规范性附录）功能码定义.................................................40附录C（规范性附录）遥测信息编码要素及标识符汇总表.............................41附录D（规范性附录）遥测站参数配置表定义.......................................47附录E（规范性附录）水文信息报文编码格式.......................................54附录F（资料性附录）蒲福氏风力等级表...........................................69附录G（资料性附录）人工置数编码要素及标识符...................................70附录H（资料性附录）条文说明...................................................76SL/TXXXXX—XXXXII前言本标准根据水利部水利技术标准编制计划，依据GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规则起草。本标准由水利部国际合作与科技司主管。本标准由水利部水文局提出。本标准由水利部水文局归口并负责解释。本标准起草单位：水利部水利信息中心、长江水利委员会水文局、淮河水利委员会水文局、北京大学、浙江省水文局、水利部南京水利水文自动化研究所、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标准主要起草人：蔡阳、倪伟新、吴恒清、高繁民、林灿尧、陆云扬、陈智、何青、牛睿平、陈卫、丁强、祝明、孙春鹏、陈祖华、徐海峰、张建刚、王志毅本标准出版发行单位：本标准技术审查人：本标准体例格式审查人：SL/TXXXXX—XXXX1水文监测数据通信规约1范围本标准规定了水文监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。本标准适用于江河、湖泊、水库、近海、水电站、灌区及输水工程等各类水文监测系统和水资源监测（控）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对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB/T2260—2007中华人民共和国行政区划代码GB/T19677—2005水文仪器术语及符号GB/T19705—2005水文仪器信号与接口GB/T50095水文基本术语和符号标准SL26水利水电工程技术术语SL61水文自动测报系统技术规范SL330—2011水情信息编码SL502水文测站代码编制导则3术语、符号和代号3.1术语GB/T50095、SL26界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1.1水文监测系统hydrologicmonitoringsystem是指用于对各类水文要素实施采集、传输、处理的设施以及软硬件设备的总称。3.1.2智能传感器intelligentsensor特指配备串行接口并具有数据处理与通信功能的传感器。3.1.3水位基值waterlevelreferencevalueSL/TXXXXX—XXXX2是指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。3.1.4相对水位relativewaterlevel是指水位真值与水位基值的差值。3.1.5水位修正值correctionreferencevalueofwaterlevel是指相对水位与传感器采集水位值之间的差值。注：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。3.1.6累计降水量accumulativetotalrainfall是指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。3.1.7日降水量dailytotalrainfall是指24小时降水量总值。注：统计时间起点一般为前一天日起始时间，截止时间为今日日起始时间。其观测时间用截止时间。3.1.8当前降水量currenttotalrainfall是指最近日起始时间开始统计至当前时刻的降水总量。3.1.9当前蒸发量currenttotalevaporation是指最近日起始时间开始统计至当前时刻的蒸发总量。3.1.10时间步长measuringtimeinterval表示等时段水文（水资源）要素数据观测时间的间隔。3.2符号和代号GB/T19677—2005、GB/T50095、SL26等标准界定的以及表1中符号、代号和缩略语适用于本标准。SL/TXXXXX—XXXX3表1符号、代号和缩略语序号符号、代号和缩略语内容13G第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术2ADSL非对称数字用户线环路3ASCII是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，规定了常用符号的二进制数表示方法。4BCD二～十进制编码5BSC由IBM公司提出，是面向字符支持半双工通信的同步通信规程6CDMA-1X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7CRC循环冗余码校验8GSM-GPRS基于全球移动通信系统的通用无线分组交换技术9DDN是利用数字信道传输数据信号的数据传输网10GSM-SMS/CDMA-SMS指移动通信中的短消息业务11HEX十六进制编码12IC集成电路13IP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14JPG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15MODBUS-RTU是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16PSTN公用电话交换网17RS-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18RS-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19RS-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20SDH是一种将复接、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21SDI-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。22VSAT甚小口径卫星终端站，也称为卫星小数据站（小站）4总则4.1各级各类水文监测系统的设计与建设以及相关设备的生产制造应符合本标准的规定。4.2智能传感器与遥测终端设备之间的接口及数据通信协议应符合数据采集通信规约；遥测站与中心站之间的数据传输通信协议应符合报文传输规约。4.3本标准未能详尽的其他水利数据采集、传输规约可在本标准规定的框架下扩充。4.4水文监测系统涉及的仪器设备产品制造除应符合本标准规定外,还应符合相应国家标准、行业标准的要求。SL/TXXXXX—XXXX45数据采集通信规约5.1一般规定5.1.1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。5.1.2其他接口类水文仪器宜参照GB/T19705-2005。5.2智能传感器通信协议5.2.1智能传感器Modbus-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；低位在前，高位在后。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码数据校验1字节1字节不定长2字节5.2.1.2.1地址地址域在帧的开始部分，由一个字节组成，范围为0～255。5.2.1.2.2功能码a）Modbus-RTU通信协议功能码分为三类：公共功能码，用户定义功能码和保留功能码，分配表见表3。表3Modbus-RTU通信协议功能码分配表功能码区域功能码类别1～64公共功能码65～72用户定义功能码73～119非法功能码120～127留作内部使用128～255用于异常应答b）常用公共功能码见表4。表4常用公共功能码SL/TXXXXX—XXXX5序号功能码说明101H读取线圈状态202H读取输入状态303H读取保持寄存器404H读取输入寄存器505H写单个线圈606H写单个寄存器707H读取异常状态