43462022++水污染在线监测设备与数据采集传输仪通讯协议技术规范.docx

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1、ICS13.020.40CCSZ05DB32江苏省地方标准DB32/T4346-2022水污染在线监测设备与数据采集传输仪通讯协议技术规范Technica1.specificationofcommunicationprotoco1.forwastewateron-1.inemonitoringequipmentanddataacquisitioninstruments2022-09-06发布2022-10-06实施江苏省市场监督管理局发布目次前言1范阳2规范性引用文件3术语与定义4系统结构5数据采集6通讯协议3附录A（资料性）报文应答格式及示例10参考文献12本文件按照GB,T1.I-2020

2、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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的贲住.本文件由江苏省生态环境厅提出并归口。本文件起草单位：江办环保产业技术研究院股份公司、无锡岛科物联网科技发展有限公司。本文件主要起草人：王唤、吴云波、刘建、侯兴、毛凯、徐趣、周蕾、汤俣周、吴一或、很小受、程伟、黎刚、周进、艰洪江、黄悒、陈书义、钱维林.水污染在线监测设备与数据采集传输仪通讯协议技术规范I范围本文件规定了水污锹在我监测设备与数据采集传输仪（以下筒称数采仪）通讯的系统结构、数据果集结构及通讯处议。本文件适用于水污染源自动监控系统中水污染在线监测仪、

3、水顺自动采样系统与数柔仪之间的数据通讯.2规楚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文件必不可少的条款.其中,注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件: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.T19582甚于ModbuS协议的工业自动化丽络规范HJ212污染源在线监测系统数据传输标准3术语与定义HJ212界定的以及以下术语和定义适用于本文件.3.1数据采集传输仪equipmentCfdataco1.1.cc（orandIranAmission采集各种类型监控仪器仪表的数据、完成数据存储及与上位机数据传输通讯功能的单片机、工控机、嵌入式计驾机、

4、可编程自动化控制器（Pnjgrammab1.eAutomationContro1.1.er.PAO或可娘程控制器gicConiro1.1.cr.P1.e）等.本技术规葩简称效果仪.来源:HJ2I2-20I7,3.43.2水质自动采样系统automaticWiitersamp1.er水污染海在线监测系统中用于果集瞬时水样及混合水样超标留样、平行监测留样、比对监测留样的系统.侏源：HJ35S-2019,3.5,有修改）3.3水污染在线监测仪wastcwatcron-1.incmonitoringequipment用于在线连续监测污染物浓度和排放吊:的设备。来源：HJ353-2019.3.2.有修改

5、J3.4水污染在线监测设备Wasicwmcron-1.inemonitoringequipment用于采集与处理水样，以及在线连续监测污染初浓度和排放量的设备，本文件中为水质自动来样系统与水污染在线监测仪的合称.来源：HJ353-2019,3.2,有修改标样核查（标样核查分析CheCkMhstandardso1.uion水污染在线监测仪自动测破标准溶液，自动判定测结果的准确性.来源:HJ355-2OI9.3.9有修改）反控reversecontn1.数柔仪向自动监控设法发送控制命令并接收反馈数据的过程，3.7样品时间标记samp1.e1.ime1.abe1.用于识别样品唯性的时间标记，一般取现

6、场端系统运行工艺中的某个节点时间作为时间标记.4系统结构监控中心通过传输网络与自动监控设备中的数采仪交换数据.致柔仪通过小口信号规路与水污染在线赛测设备（包括水污染在线监测仪和水筋自动采样系统）通讯,并采用本文件约定的怫议交换数据、发起和应答指令，系统结构见图1,图1系统结构5数据采集5.1 采集结构水污染在线监测设备与数米仪之间的通讯协议采用ModbUSRTU标准，数果仪作为MOdbUS主机.水污染在跷监测仪与水质自动采样系统作为ModbUS从机，见图2,图2信号战示意图5.2 CRC校验CRC校验口法说明执行GB,T19582.1规定的内容.6通讯协议6.1 Modb1.i$RTU功能码定

7、义功能码按表1的要求定义.表1Modbus功能码定义代码功能数据类型招注0x03读格形/浮点/字符读多个寄存器OxIO与整形/浮点/字符写多个寄存器6.2 报文帧结构报文陋结构按图3和2的要求执行，报文应答示例见附录A,地址字收功能码小密IICRCI图3串行链路上的MOdbUS帧表2Modbus报文结构名称类型长度（字节）描述地址字段BYTEI对应仪器中的设符地址，用于区分桂在同一个485总城下不同在线监测仪潺.取值范围1-247功能研BYTEI功能内定义见表1数据BYTEnN变长数据，伴随功能码、应答模式不同而不同CRCWORD2MOdbuSCRC16校验结果63数据类型数据类型按表3的要求

8、定义。表3Modbus数据类型定义数据类型描述及要求BYTE无符号单字节留鞭（字节,8位）WORD无符号2字节整步（字，16位）DWORD无符号4字节整型（双字，32位）H-OAT4字节浮点数型（字节,32位）1EEE754标准DOUB1.E8字节浮点数型（字节，64位）BYTEnN字节STRINGGBK编码,采用Q终结符，若无数匏,则放个0终浩符CHARnN个字符.ASCIIDATE11期类型6字节年(BYTE)-月(BYTE)-H(BYTE)-时(BYTE)-分(BYTE-秒BYTE)其中:年=byte+2000,Zh1-12.日:)-31.时：023分：39仇39数值格式：BCD码6.4

9、数据内容定义6.4.1数据内容分类数据内容按表4的要求分类。本文件允许扩展其他数据内容,表4数据内容分类名称描述工作状态仪器当前工作状态测加；数据包括测气数值、数据时间、数据标记等.告警信息仪渊部件、分析系统、陵处理告警等湃控参数包括设定参数（如消解时长）、运行参数（如斜率、三!）.控制命令水样测试.标样核筐、零点校准、的发校准等6.4.2工作状态工作状态按表5的要求定义，编码和控制命令编码一样。表5工作状态定义序号参数名称数据类型单位说明1水污染在我监测仪状态WORD无运行（0）、缱护“）、故障（2）、校准（3）、流先（5）、电源故您（6）、测量（7）、标定8）.待机（9）、运维（IO）、其

10、他11）,标样核杳（12）2水质自动采样系统工作状态WORD无待机（0、运行（1）、维护（2）,故障3水质臼动果样系统门禁状态WORD无关（0）、开4水旗自动采样系统工作模式WORD无流就等比例（0）,液位比例1）、时间等比例（2）、定显（3）表5工作状态定义（续）序号参数名称数据类型单位说明5曲样胭状态BYTEn无使用n个2进制位进行留样瓶状态编码.n代表采样留样器留样瓶总数,每个2进制位。代表无样，1代表有样.如OoooOoI1.代表现场有8个用样瓶，其中I号瓶右.样，2号现行样6.4.3测量数据测域数据的内容按去6的要求定义,表6测数据内容定义序号参数名称数据类型单位说明1因子编码DWO

11、RD无具体因子见1U2I2-2O17冏录B2测依数值单位WORD无标样核杳标准伯F1.QAT与测砥单位一致4水样数据时间DTEDATE5水样实测浓僮值F1.OAT与测贵单位一致6水样吸光度（电巾）值11.OAT无7水样数据标记CHARI无8标样数据时间DATEDATE9标样实测浓度值11.OAT与测房单位一致IO标杆吸光度（电压伯F1.OzXT无11标样数据标记CHAR12无12其他预留6.4.4告警信息告警信息按龙7的要求定义.表7告警信息序号参数名称数据类型唯位说明I水污染在线监测仪告警信息WORD无正常（0、报警（1）、系统故明（2）、栗1设水故蹿、缺试剂、缺蒸增水、t!W（6）、打桥嫌

12、A斓（7）.测俄的糊t程异常、Jttt笫（9）、采集超时（IO）、其他（三）2水质自动采样系统告警信息WORD无正常（0、报警（D、采样燃（2）,供样失败（3）、留样失败（46.4.5管控卷数水污染在我监测仪的管控参数按表8的要求定义，水被自动照样系统的管控参数按表9的要求定义,表8水污染在域监测仪管控参散序号参数名林数据类型单位说明1是否有有效测盘值WORD无无0）、有（I）2取水时间DATEDTE型表8水污染在线监测仪管控参数（续1）序号参数名称数据类型单位说明标样核三录3核查相而误差标准值F1.OAT%4核荏相对误差F1.OAT%仪“*5当前一程F1.OAT与测信单位一致6测眼精度F1.

13、OAT与测at单位一致7测此间隔WORDmin8消解温度FWATC需要消解动作的仪器提供9消解时长WORDmin需要消醉动作的仪器提供10加热温度F1.OATC需要消解动作的仪器提供I1.燃烧温度F1.OATC褥要消解动作的仪器提供12校准时WJDATEDATE型输出校准时间13校准曲戏斜率F1.OAT无水污染在城赛测仪由标液浓度值及其吸光度伯电压建立的校准曲规中的一14校准曲线截距E1.oAT无水污染在线瓶测仪由标液浓度Ift及其吸光股伯（电压）建立的校准曲规中的被印15测尿松出取FwAT与测fit单位一致16是否存在设备上电自动或软件理启时间WORD无无0).有17设每上电或正启时间DTE

14、DATE型18校准方式WORD无人工校准28It程校准时间DATEDATE型29砒程校准浓发测量值E1.OAT与测At单位一致30玳程校准吸光度电压F1.OATI(V)31量程校准数据标记CHAR12I无32标液I浓度F1.OAT与测用单位一致由具体的在线仪类组确定标液数埴33标液I吸光度（电乐（ftE1.oAT1(V)34标液2浓度FWAT与测房单位一致35标液2吸光度电压）值I1.OATI(V)表8水污染在线监测仪管控参数（续2）序号参数名称数据类型单位说明36标液3浓度F1.OAT与测盘单位一致37标液3吸光度（电压）值F1.OATI(V)38标液4浓度卜1.oAT与测限单位一致39标液

15、4吸光度（电压）侑F1.OAT1(V)40标液S浓度F1.OAT与测量单位一致41标液5吸光度（三值F1.OAT1(V)反控结果42反控启动测量结果WORD无央败（0）,成功（1）43反控校时结果WORD无失败（0）.成功（1）44反控校准结果WORD无失败（0）、成功（1表9水质自动采样系统管控参数序号参数名称数据类型单位说明工作运行一1采样器门禁揽样管理密码BYTEn无2药品剩余量F1.OATIn1.3当前留样瓶数WORD个stoM-三f1.F9t4用样结果WORD无怖样成功（0）,他样失败（1）5留样盘F1.OATn1.6是否加固定剂WORD无否（0）、是（I）7固定剂类型WORD无硫酸

16、0）、砧酸（1、盐酸（2）、无（38谕样瓶加药比例F1.OAT%9留样触发方式WORD无本地手动（0）,本地自动（1）、外部控制（2）IO留样触发条件WORD无指定时段故障刷样、指定时段超标留样、立即瞬时留样、指定时段同步留样（411样品时间标记DA1.EDATE型采用14个09的字符组成（建议以水质采样留样器供样时间作为样品时间标记，如水质采样留样器在2020年12月7H15时02分00杪开始供样，则样品时间标记为20201207150200）12样M编号WORD无样品编号字段尊必传，采用16个OT）的字符组成（建议以水质采样留样器采怦时间段的年月日时分作为样品编号，如水质采样留样器在20

17、20年12月7日23时00分2O2O年12月81101时00分混介采样.则样品编号为2020120723（）00100；注：混采时间段不超时24小时）13用样结果WORD无表9水质自动采样系统管控参数（续）序号参数名称数据类型单位说明和睡14弃样结果WORD无弃样失败（0）,弃样成功（1）!5样品时间标记DAIDATE型采用14个49的字符组成（畿议以水质采样用样器供样时间作为样品时间标记,如水质采样留样器在2020年12月7日15时02分00秒开始供样,则样品时间标记为20201207150200）16样编号WORD无样品编号字段非必传，采用16个09的字符组成建议以水旗采样用样器采样时间段

18、的年月日时分作为样品编号,水质采样留样涔在2020年12月7H23时00分-2020年12月8日01时00分混合采札则样品编号为2020120723000100；注：混采时间段不超时24小时）17弃样腋号WORD无曹样2制超标信息记录18样品时间标记DATEDATE型采用14个以9的字符组成（建议以水质采样曲样涔供样时间作为样品时间标记,如水质采样由样器在2020年12月7HIS时02分00秒开始供样，财样品时间标记为20201207150200）19样品编号WORD无样品端号字段非必传，枭用16个OR的字符组成建议以水喷采样刷样器采样时间段的年月日时分作为样品编4.如水顺采样例样器在2020

19、年12月7日23时00分-2020年12月8日01时00分混合米样，则样品编号为2020120723000100；注：混采时间段不超时24小时20样品分析值F1.OAT无21超标阀位F1.OAT无22超标因子DWORD无曾样控制故障信息记录23样品时间标记DATEDATE型采用14个（M的字符组成（建议以水质采样用样器供样时间作为样品时间标记，如水质采样用样器在2020年12月7H15时02分0渺开始供样，则样品时间标记为20201207150200）24样品编写WORD无样品编号字段非必传，采用16个ON的字符组成建议以水质采样例样器来样时间段的年月日时分作为样品编号,如水质采样留样器在20

20、20年12月71123时00分-2020年12月8H01时00分混合果样，则样品编号为2020120723000100；注：混采时间段不超时24小时25故障设需BYTE无26故障信恩WORD无6.4.6控制命令控制命令按表10的要求定义,表10拄制命令定义序号名称备注水污染在建监,仪I零点校准对水污染在线监测仪进行零点核准.Ih具体仪器仪表倘定是否支持此操作2Ift程校准对水污柒在线监测仪IA程校准.由具体仪器仪我确定是否支持此操作3启动测量4标样核JS5清洗对水污染在找监测仪发送清洗指令，对进样管路及测砧主体部件进行清洁润洗工作，以保障测量数据准确性,由具体仪器仪表确定是否支持此悚作6时间校

21、准对水污染在税监测仪1：作时间进行校准.7设置现场机时间指令内容包括在线分析仪设备编码、平台系统时间M自动采样系观8立即瞬时留释指令内容包含采样器设编码9远程弃样指令内容包括弃样瓶号、采样器设备编码IO设置指定时段超标混合留样用于上位机设置水质自动采样系统的指定时段超标混合剧样，指令内容包含起止时间、污染物限值、采样器设备编码等1112提取指定时段超标混合留样上传指定时段超标混合留用于上位扒提取水质自动果样系统的指定时段超标混介留样设置用于现场机上传指定时段出标混合留样,的卷数设附1314设置指定时段同步混合照样提取指定时段同步混合留样用于上位机设置水质自动采样系统的指定时段同步混合留样，指令

22、内容包含留样起止时间、采样器设备编码用于上位机提取水质臼动采样系统的指定时段同步混合的样设置15上传指定时段同步混合留样用于现场机上传指定时段同步混合留样的参数设置16设置指定时段故障混合留样用于上位机设祝水质自动采样系统的指定时段故障混合留杆，指令内容包含留样起止时间、采样器设备编码17提取指定时段故障混合刷样用于上位机提取水质自动采样系统的指定时段故障混合序样设置18上传指定时段故障混合留样用于现场机上传指定时段故障混合留样的卷敷设71.19恢究维护操作密码远程恢及门禁密码到难护操作密码，指令内容包括采样器设备编码附录A（奥料性）报文应答格式及示例A.I功能码（0x03）读主机的的设备地址

23、功能码寄存4地址CRC-HCRC-1.IBYTEIBYTE2BYTE2BYTEIBYTEIBYTE设备地址：主控板地址，为OXOE）XF7可选:功能码：为0x03：寄存器他址：要诩取数据的存放开始地址：寄存器数量：要读取的寄存器的个数：从机应答：设备地址功能码数据字节数CRCHCRC*1.IBYTEIBYTEIBYH：IBYTEIBYTE设备也址：下位机地址，为OxO1.-OxH可选；功能码：为0x03：数据字节数：寄存渊数衣公：数据：N=（寄存数岷x2）BYTE：一应答t设备地址（1BYTE）+出错功能码+错误类型（1BYTE）+CRC校验注意出错功能码是功能码BYTE最制位取反得到。例如0

24、x03出错功能码为0x83错误类型：O1.非法功能02非法数据地址03非法数据值04从站设符故障05确讯06从属设备忙注：以上错误类型为MOdbUSRTU标准含义，示例：读取命令：O1.0300000002C4OB（设备地址01其中设备地址（OI）+功能码03）+寄存器起始地址（OooO）+寄存器数收（OOo2即指数据长度为2个字）+CRC校蛤（C40B）应答报文：0103（M41CB42B7EE27设任地址（O1.）+功能码03）+数据字节数04+读取数据（实际为16进制数42874右8对应的浮点型数掘为91.63）YRC校监（EF27）,A.2功能码（Ox1.O）与主机请求：设备地址功能码

25、寄存号地址寄存叁数量字节败DATACRCHCRC1.IBYTFIBYTE2BYTI-：2BYTEIBYTEIBYTEIBYTE设备地址：主控板地址,为OxOI-OxF7可选功能码：为OxIO寄存器地址：要读取数据的行放开始地址寄存器数埴：要写入寄存器的个数字节数：写入数据的字节数数据：要写入的数据注意如写一个寄存器，则寄存器数演为1,字节数为2,数据为一个WORD,从机应答：设备地址功能码寄存器地址CRCHCRC1.IBYTEiIBYTE_2BYTE2BYTEIBYTEIBYTE示例：主机发送：O1.IO006BW）02WOF06088651从机回更：0!1OOO6BOOO23O14错误应答；

26、设备地址（IBYTE）+H1.错功能码+错误类型（IBYTE）YRC校骏注意出借功能码是功能码BYTE最高位取反得到.例如0x03出错功能码为0x83错误类型：01非法功能02非法数据地址03非法数据值04从站设备故障05确认06从站设需忙注：以上错误类型为MOdbUSRTU标准含义.参考文献H1.生态环境部生态环境执法局火电、水泥和造纸行业排污单位自动监测数据标记现则(执法函12020)21号)12生态环境部生态环境执法局火电、水泥、造纸行业补充多教联网传输技术文档(3)水污染源在线监测系统C0Do,NHrN等安装技术规范(HJ353-2019)(4水污染源在线监测系统(CODc,、NHrN等)运行技术规范(HJ355-2019)