DB33∕T 816-2021 水文通信平台接入技术规范(浙江省).pdf

ICS 07 060 CCS N 93 33 浙江省地方标准 DB33/T 8162021 代替 DB33/T 8162010 水文通信平台接入技术规范 Technical specification for accessing to hydrological communication platform 2021-11-17 发布 2021-12-17 实施 浙江省市场监督管理局 发 布 DB33/T 8162021 I 前 言 本标准按照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规定起草。请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准代替DB33/T 816-2010水文遥测通信专用组件通用技术条件。与原DB33/T 8162010相比，除结构性调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a)删除了原标准 GSM、水文遥测通信专用组件、电磁干扰的定义（见 2010 版的第 3 章）；b)新增了“水文通信平台”、“现地通信安全网关”、“遥测终端的定义”（见第 3 章）；c)删除了“产品分类及构成”、“技术要求”、“试验条件和试验方法”、“检验规则”、“标志及使用说明书”、“包装、运输及贮存”（见 2010 版的第 4 章、第 5 章、第 6 章、第 7 章、第 8 章、第 9 章）；d)新增了“工作模式”“报文传输架构”“通信报文”章节（见第 4 章、第 5 章、第 6 章）；e)新增了“FG 接口定义”、“报头校验与报文校验”、“兼容协议报文正文”（见附录 A、附录B、附录 C）。本标准由浙江省水利厅提出并归口。本标准起草单位：浙江省水文管理中心、浙江水文新技术开发经营公司、浙江鹏信信息科技股份有限公司、浙江省标准化研究院。本标准主要起草人：倪宪汉、陈浙梁、孙英军、言薇、程哲远、李歆遒、钱克宠、刘林海、沈凯华、徐路平、仝国栋、叶方红、王玉明。本标准历次版本发布情况为：2010年首次发布为DB33/T 8162010水文遥测通信专用组件通用技术条件；本次为第一次修订。DB33/T 8162021 1 水文通信平台接入技术规范 1 范围 本标准规定了水文监测系统中遥测终端机与浙江省水文通信平台的接口及工作模式、报文传输架构、通信报文的技术要求。本标准适用于浙江省水文通信平台的各类水文水资源监测设备的接入。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标准必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本标准；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/T 196772005 水文仪器术语及符号 SL 61 水文自动测报系统技术规范 SL 651 水文监测数据通信规约 3 术语和定义 GB/T 196772005及以下界定的术语和定义适用于本标准。3.1 水文通信平台 hydrologic communication platform 具有数据汇集、分发、管理、共享功能的通信中心，作为遥测系统通信组网的中枢，应用于“遥测站通信平台中心站”的组网模式。3.2 遥测终端机 remote terminal unit 具有数据采集、存储、通信功能，具备相应接口的水文水资源监测控制设备。简称“RTU”。3.3 现地通信安全网关 field security gateway 安装于测站侧，具备与遥测终端机链接接口，承担数据通信及安全处理的边缘安全设备。简称“FG”。4 工作模式 遥测终端机与现地通信安全网关通信的工作模式应符合以下规定：a)采用自报式工作模式；b)发送报文应包括定时报、均匀时段报、测试报等；c)定时报发送间隔：1 分钟15 分钟。5 报文传输架构 DB33/T 8162021 2 5.1 传输架构 遥测终端机通过现地通信安全网关接入浙江省水文通信平台，系统传输架构应满足图1规定，接口引脚定义应符合附录A。图1 传输架构图 5.2 传输流程 5.2.1 信息流程 信息传输流程采用SL651中约定的链路传输M2（发送/确认）模式（RTU为通信发起端）。RTU发送启动激活报文后，FG响应激活报文；RTU发送注册报文，FG响应注册报文；RTU发送建立连接报文，FG响应连接报文；RTU发送通信报文，FG响应通信报文；RTU发送结束通信报文，FG不响应直接结束；RTU从响应报文中取得FG响应时间，用于RTU校时；RTU收不到响应报文应启动重发机制，最多重发 2次，每次间隔1分钟。报文传输链路规定见图2。图2 信息流程图 5.2.2 指令集 DB33/T 8162021 3 RTU与FG通信的指令集应符合以下规定：a)激活。RTU 指令：AT；FG 返回：OK；b)注册。RTU 指令：AT+CREG?；FG 返回：OK；c)建立连接。RTU 指令：AT+TCPOPEN；FG 返回：CONNECT 0(服务器连接正常)，CONNECT 1(服务器连接异常）；d)报文通信。RTU 发送报文上行帧；FG 发送报文下行帧；e)结束通信。RTU 指令：+。6 通信报文 6.1 基本要求 RTU与FG的通信报文分为规范报文和兼容报文。规范报文应符合SL 651；兼容报文应符合浙江省水文行业已使用的语润（YR）协议。6.2 规范报文 6.2.1 报文结构、传输密码、功能码、控制字符等应符合 SL 651 规定。6.2.2 报文传输编码采用 SL 651 规定的 HEX/BCD 编码。6.2.3 报文上行帧结构按表 1 规定执行，报文下行帧结构按表 2 规定执行。表1 规范报文上行帧结构 序号 名称 说明 1 报 头 帧起始符 7E7EH 2 中心站地址 范围为 1255 3 遥测站地址 5 字节 BCD 码 4 密码 2 字节 HEX 码，由中心站生成。RTU 应设定初始密码，入网后应及时更改 5 功能码 1 字节 HEX 码 6 报文上下行标识及长度 2 字节 HEX 码。高 4 位用作上下行标识（0000 表示上行，1000表示下行）；其余 12 位表示报文正文长度，表示报文起始符之后、报文结束符之前的报文字节数，允许长度为 00014095 字节 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 示例：参见 SL 651 10 报文结束符 ETB/ETX 11 校验码 校验码由 2 个 HEX 码构成，是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 表2 规范报文下行帧结构 序号 名称 说明 1 报头 帧起始符 7E7EH 2 遥测站地址 5 字节 BCD 码 3 中心站地址 范围为 1255 DB33/T 8162021 4 表2 规范报文下行帧结构（续）序号 名称 说明 4 报头 密码 2 字节 HEX 码，由中心站生成。RTU 应设定初始密码，入网后应及时更改 5 功能码 1 字节 HEX 码 6 报文上下行标识及长度 2 字节 HEX 码。高 4 位用作上下行标识（0000 表示上行，1000表示下行）；其余 12 位表示报文正文长度，表示报文起始符之后、报文结束符之前的报文字节数，允许长度为 00014095 字节 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 示例：参见 SL 651 10 报文结束符 ENQ/ACK/NAK/EOT/ESC 11 校验码 校验码由 2 个 HEX 码构成，是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 6.3 兼容报文 报文上行帧结构按表3规定执行，报文下行帧结构按表4规定执行。除已标注之外，默认值为0。表3 兼容报文上行帧结构 序号 名称 字节数 说明 1 帧起始符 1 21H 和其衍生版本 2 帧长度 1 范围为 15255 3 中心站地址 2 默认 3FFFH 4 遥测站地址 2 低位在先 5 属性 1 固定 01H 6 功能码 1 固定 20H 7 参数区 6 保留 8 报头校验 2 见附录 B 9 报文正文 不定 长度受限于帧长度。满足语润（YR）协议要求，见附录 C 10 报文校验 2 见附录 B 表4 兼容报文下行帧结构 序号 名称 字节数 说明 1 帧起始符 1 21H 2 帧长度 1 报文长度减 1，范围为 15255 3 中心站地址 2 默认 3FFFH 4 遥测站地址 2 低位在先 5 属性 1 固定 00H 6 功能码 1 固定 20H 7 年 1 服务器时间戳，自 1980 年 8 月 1 服务器时间戳 9 日 1 服务器时间戳 10 时 1 服务器时间戳 11 分 1 服务器时间戳 12 秒 1 服务器时间戳 13 报头校验 2 见附录 B 14 报文正文 不定 长度受限于帧长度,满足语润（YR）协议要求，见附录 C 15 报文校验 2 见附录 B DB33/T 8162021 5 附 录 A（规范性）FG 接口定义 FG的接口定义应符合表A.1、表A.2要求。表 A.1 外置式 RS232C(DB9)接口定义 引脚序号 标识 说明 1 VCC 电源正，供电范围 9V16V 2 RX 数据接收 3 TX 数据发送 5 GND 电源地 8 GND 电源地 表 A.2 内置式 TTL 接口/电源引脚定义 引脚序号 接口 标识 说明 1 数据 VD 主板电源正，一般为 3.3V5V 2 TX 数据发送 3 RX 数据接收 5 GND 电源地 1 电源 GND 电源地 2 VCC 电源正，供电范围 9V16V DB33/T 8162021 6 附 录 B（资料性）报头校验与报文校验 B.1 报头校验和报文校验均采用 checksum。B.2 参考代码：unsigned int CheckSum(unsigned char*p,int len)unsigned int sum=0;for(int i=len;i!=0;i-)sum+=*p+;return sum;DB33/T 8162021 1 附 录 C（资料性）语润（YR）协议报文正文 C.1 结构组成 报文正文由设备模板定义和控制，由类型、长度、要素带BELT组成，见表C.1。表 C.1 报文正文结构 类型(1 字节)长度(1 字节)要素带(不定长)C.2 类型 报文正文类型见表C.2。表 C.2 报文正文类型 类型 编码 系统参数 1 当前值 2 记录 0 x80+要素编码 C.3 要素带 C.3.1 要素带长度+2。C.3.2 要素带基本组成通常包括系统参数、当前值、记录等 3 部分，由各个要素值按模板定义连接而成。C.3.2.1 系统参数通常包括环境温度、电压、启动次数等，见表C.3。表 C.3 报文正文系统参数 要素名称 长度(字节)说明 温度 1 环境温度 电压 1 主电压值=实际电压值*0.1 启动次数 1 RTU 重启次数 C.3.2.2 当前值由各要素值按模板定义长度顺序排列而成。C.3.2.3 记录由要素编码、时间戳、记录值等组成见，表 C.4。表 C.4 报文正文记录 要素编码+0 x80 时间戳 按需压缩 记录 1 扩展要素 1 记录 2 扩展要素 2 记录 N 扩展要素 N DB33/T 8162021 2 C.4 组报示例 以下为仅用于辅助说明报文正文结构的节选代码示例：/System para if(bitSYS_INFO)*msg+=0 x01;*msg+=0 x05;*msg+=Voltage();*msg+=getRstCnt();ReadTemperarure();*msg+=Temperature0;*msg+=Temperature1;/Current value if(bitCUR_VALUE)*msg+=TYPE_CUR_VALUE;*msg+=len_cur_value+2;memcpy(msg,cur_value,len_cur_value);msg+=len_cur_value;/RECORDS if(bitRecords)for(i=0;inum;i+)ReadRecord(I,&msg);msg+=len_rec_value;