DB32∕T 2197-2012 江苏省水文自动测报系统数据传输规约

ICS07.060N93备案号：36397-2013江苏省地方标准DB32DB32/T2197-2012江苏省水文自动测报系统数据传输规约DatatransmissionprotocolforhydrologicdataacquisitionsysteminJiangsu2012-12-28发布2013-02-28实施江苏省质量技术监督局发布DB32/T2197-2012前言本标准是依据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。本标准由江苏省水利厅提出。本标准由江苏省水利厅归口并解释。本标准起草单位：江苏省水文水资源勘测局、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、水利部水文水资源监控工程技术研究中心。本标准主要起草人：丁强、柏屏、王美玲、孙京忠、曹晓宁、李刚、陈智、诸杰、徐海峰、房福龙、高祥涛。DB32/T2197-20121江苏省水文自动测报系统数据传输规约1范围本标准规定了数据报文传输规约、数据传输报文及结构、通信方式和误码率、传感器与终端通信的接口和规约、数据传输的考核。本标准适用于江苏省各类水文自动测报系统中遥测站与中心站之间的数据传输、遥测终端与传感器之间的数据采集。本标准适用于江苏省各类水文自动测报系统的设计、建设和管理。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的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2260—2002中华人民共和国行政区划代码GB/T18657.3—2002远动设备及系统第五部分传输规约GB/T50095水文基本术语和符号标准SL26水利水电工程技术术语标准3术语和定义、符号和代号3.1术语和定义GB/T50095、SL26界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1终端地址terminaladdress系统中终端设备的地址编码。3.1.2中继站地址relaystationaddress系统中用于中转数据和监控命令的中继站的地址编码。3.1.3报文reporttext系统中交换与传输的完整数据信息。3.1.4启动站initiativestation一次报文传输过程，主动发出报文的站。3.1.5从动站drivenstation一次报文传输过程，接收报文并作出响应的站。3.1.6随时在线alwaysonline通信设备时刻处在可以接收或发送的状态。DB32/T2197-201223.1.7在线保持onlineconservation在使用GPRS、CDMA/1X时，以一定时间间隔定时发送数据包，使优先级别不被降低，保持在线状态。3.1.8水位基值thebaseofwaterlevel测站所测相对水位的基面高程的修正基准值。3.2符号和代号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文件。表1符号、代号和缩略语序号符号、代号和缩略语内容1A终端、中继地址2ADSL非对称数字用户环路3AFN应用层功能码4AUX附加信息5BCD二～十进制编码6BIN二进制编码7C控制域8CDMACodeDivisionMultipleAccess，码分多址。CDMA系统是基于码分技术（扩频技术）和多址技术的通信系统9CRC循环冗余校验10CS帧校验码11DIR传输方向位12DIV拆分标志位13DIVS拆分计数14ERC事件记录代码15GPRSGeneralPacketRadioService通用分组无线服务，是GSM系统的通用无线分组业务。16HEX十六进制编码17IP地址“互联网协议（InternetProtocol）”规定计算机在网络上的标识18L用户数据区长度19MODBUS应用于可以将不同厂商生产的控制设备可以连成网络进行集中监控的通用协议和工业标准。国家标准号GB/T19582—200820Pc校验位21PSTNPublicSwitchedTelephoneNetwork公用电话交换网22PW密码23SMS移动通信中的短消息业务24SDI-12欧美国家监测传感器串行数据通讯接口协议。该协议支持一对多点总线远距离连接和传送25Tp时间标签26VPNVirtualPrivateNetwork虚拟专用网。4总则4.1为规范江苏省水文自动测报系统的设计、建设和管理，统一数据采集和传输规约，形成科学合理、相互兼容、资源共享的信息管理体制，以适应水利信息化建设和管理的需要，制定本标准。4.2本标准中的涉及的仪器设备等产品应符合相应国家标准、行业标准的要求。4.3数据采集和传输除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。5数据报文传输规约DB32/T2197-201235.1帧结构5.1.1帧结构的制定参考GB/T18657.3—2002规定的增强性三层参考模型，结合江苏省水文自动测报系统数据传输的特点，制定实用的帧结构。5.1.2字节格式为帧的基本单元字节传输顺序为低位在前，高位在后；低字节在前，高字节在后。5.1.3帧格式5.1.3.1本标准采用异步式传输帧格式定义见表2。表2帧格式定义起始字符（68H）↑长度L固定长度的报文头起始字符（68H）↓控制域C控制域用户数据区地址域A地址域用户数据域用户数据校验CS帧校验结束字符（16H）5.1.3.2传输规则应按以下规定执行5.1.3.2.1线路空闲状态为二进制1。5.1.3.2.2帧的字符之间无线路空闲间隔；两帧之间的线路空闲间隔应考虑信道网络延时、中间环节延时、终端响应时间等因素。5.1.3.2.3帧校验位（CS）是用户数据区的CRC校验。5.1.3.2.4接收方校验，如检出了差错，舍弃此帧。两帧之间应考虑线路的空闲间隔。5.1.3.2.5每个字符应校验起动位、停止位、偶校验位（在超短波通信等自定义字符时用）。5.1.3.2.6每帧应按以下规定执行5.1.3.2.6.1帧固定报文头中的开头和结束所规定的字符。5.1.3.2.6.21个字节长度L。5.1.3.2.6.3接收的字符数最少帧长度L+5。5.1.3.2.6.4帧校验。5.1.3.2.6.5结束字符。5.1.3.2.6.6若这些校验有一个失败，舍弃此帧；若无差错，则此帧数据有效。5.1.4链路层DB32/T2197-201245.1.4.1链路层长度L应按以下规定执行5.1.4.1.1用户数据区长度L由1字节组成，见表3。本规约除特别指出L采用2字节的报文之外，其他报文的L均采用1字节。表3用户数据长度LD7D6D5D4D3D2D1D05.1.4.1.2用户数据区长度L，由D0～D7（1字节）组成，采用BIN编码，是控制域、地址域、用户数据域（应用层）的字节总数。数据为图片数据流时，数据长度为L*1K。采用无线数传信道，SMS的帧长字节数不大于140，北斗卫星通信的帧长字节数不大于98。5.1.4.2控制域C应按以下规定执行5.1.4.2.1控制域C表示报文传输方向和所提供的传输服务类型的信息，定义见表4。表4控制域CD7D6D5～D4D3～D0传输方向位DIR拆分标志位DIV帧计数位FCB功能码5.1.4.2.2传输方向位DIR应按以下规定执行5.1.4.2.2.1DIR=0，表示此帧报文是由中心站发出的下行报文。5.1.4.2.2.2DIR=1，表示此帧报文是由终端发出的上行报文。5.1.4.2.2.3在每帧报文的通信过程中是不变的。5.1.4.2.3拆分标志位DIV应按以下规定执行5.1.4.2.3.1DIV=1，表示此报文已被拆分为若干帧，接收后需要拼接。此时控制域C后增加一个字节，为拆分帧计数DIVS，采用BIN倒计数（255～1），1时表示最后一帧。启动站发送时自动加上发送，从动站返回帧时对应加上确认。5.1.4.2.3.2DIV=0，表示此帧报文为单帧。5.1.4.2.4帧计数位FCB应按以下规定执行5.1.4.2.4.1FCB表示每个站连续的发送/确认或者请求/响应的变化位。FCB位用来防止信息传输的丢失和重复。5.1.4.2.4.2启动站向同一从动站传输新的发送/确认或请求/响应传输时，启动站将设置FCB值，若超时未收到从动站的报文，或接收出现差错，则启动站将FCB减1，重复原来的发送/确认或者请求/响应，直到FCB值为0，表示本次传输服务失败。5.1.4.2.4.3从动站收到启动站FCB值不为0的报文并按照要求确认或响应时，返回相应的FCB值。5.1.4.2.5功能码定义应按以下规定执行5.1.4.2.5.1传输方向位DIR=0，下行帧具体定义见表5。5.1.4.2.5.2传输方向位DIR=1，上行帧具体定义见表6。表5下行帧传输方向（DIR=0）功能码帧类型分类0发送∕确认命令1查询∕响应帧雨量参数2查询∕响应帧水位参数3查询∕响应帧流量参数4查询∕响应帧流速参数5查询∕响应帧闸位参数6查询∕响应帧功率参数DB32/T2197-20125表5（续）下行帧传输方向（DIR=0）7查询∕响应帧气压参数8查询∕响应帧风速参数9查询∕响应帧水温参数10查询∕响应帧水质参数11查询∕响应帧土壤含水率参数12查询∕响应帧蒸发量参数13查询∕响应帧报警或状态参数14查询∕响应帧综合参数15备用表6上行帧传输方向（DIR=1）功能码帧类型分类0确认认可1自报帧雨量参数2自报帧水位参数3自报帧流量参数4自报帧流速参数5自报帧闸位参数6自报帧功率参数7自报帧气压参数8自报帧风速参数9自报帧水温参数10自报帧水质参数11自报帧土壤含水率参数12自报帧蒸发量参数13自报帧报警或状态参数14自报帧统计雨量15备用5.1.4.3地址域A可按照以下2种方式之一执行5.1.4.3.1第一种方式的地址域由行政区划码A1、终端地址A2组成，格式见表7。行政区划码A1，按GB2260—2002的规定执行。具体编码方法：用4位十进制数字表示，前两位为省（区、市）码，后两位数字为地（市）码。终端、中继地址A2、地址控制编码A3，格式见表8、表9。5.1.4.3.1.1控制编码A3为010B时，D0-D20为终端地址；控制编码A3为101B时，D0-D20为中继地址。5.1.4.3.1.2终端、中继地址A2选址范围为000001H～1FFFFEH。1FFFFFH为广播地址，000000H为无效地址。表7地址域A地址域数据格式字节数行政区划码A1BCD2终端、中继地址A2BIN3表8终端、中继地址A2Byte2Byte1D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0终端、中继地址A2Byte3D23D22D21D20D19D18D17D16控制编码A3终端、中继地址A2DB32/T2197-20126表9地址控制编码A3D23D22D21010终端地址101中继地址其它编码备用5.1.4.3.2第二种方式的地址域由地区水文特征码、水文测站编码组成，也为5个字节。其中地区水文特征码取00H，水文测站编码码按水利部水文局《水文测站编码》的规定，由8位HEX码构成。地址域格式见表10。表10第二种方式地址域格式地址域格式D7D6D5D4D3D2D1D0BYTE1水文特征位BYTE2水文测站编码第8位（高位）水文测站编码第7位BYTE3水文测站编码第6位水文测站编码第5位BYTE4水文测站编码第4位水文测站编码第3位BYTE5水文测站编码第2位水文测站编码第1位（低位）5.1.4.4帧校验CS是控制域、地址域、链路用户数据（应用层）的字节的CRC校验，生成多项式：X7+X6+X5+X2+1。5.1.5应用层5.1.5.1应用层（链路用户数据）格式定义应用层（链路用户数据）格式定义见表11。表11应用层格式应用层功能码AFN数据域附加信息域AUX5.1.5.2应用层功能码AFN由一字节组成，采用HEX编码表示，具体定义见表12。表12应用层功能码AFD应用功能码应用功能定义发出端响应端00H～01H备用02H链路检测中心站遥测终端，中继站03H～0FH备用10H设置遥测终端、中