本規范適用于與監控設備之間的揮發(fā)性有機物排放數據傳輸,規定了傳輸的過(guò)程及數據命令的格式,還給出了代碼定義。
本規范引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適用于本規范。
污染物在線(xiàn)監控(監測)系統數據傳輸標準(HJ 212-2017)
固定污染源揮發(fā)性有機物排放連續自動(dòng)監控系統光離子化檢測器(PID)法技術(shù)要求(DB44/T1947-2016)
固定污染源廢氣非甲烷總烴連續監測系統技術(shù)要求及檢測方法(HJ 1013-2018)
大氣污染物名稱(chēng)代碼(HJ 524-2009)
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本規范。
在標準大氣壓下,沸點(diǎn)低于或等于250℃的有機化合物,簡(jiǎn)稱(chēng)VOCs。
對固定污染源排氣總VOCs進(jìn)行連續、實(shí)時(shí)測定所需要的自動(dòng)監控系統。一般由采樣、檢測、數據采集和處理等子系統組成,簡(jiǎn)稱(chēng)CEAMS-VOCs。該系統具備數據傳輸通訊功能,能將VOCs排放數據和狀態(tài)參數報送到監控中心,與監控中心完成數據傳輸通訊,本規范簡(jiǎn)稱(chēng)現場(chǎng)機。
安裝在各級環(huán)保部門(mén)、通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò )與自動(dòng)監控系統連接并對其發(fā)出查詢(xún)和控制等指令的數據接收和數據處理系統,包括計算機及計算機軟件等,本規范簡(jiǎn)稱(chēng)上位機。
在HJ 38 標準規定的條件下,氫火焰離子化檢測器上有響應的除甲烷外的其他氣態(tài)有機化合物的總和,除另有說(shuō)明,結果以碳計。
污染源自動(dòng)監控系統從底層逐級向上可分為現場(chǎng)機、傳輸網(wǎng)絡(luò )和上位機三個(gè)層次。上位機為環(huán)境監控中心端,現場(chǎng)機為揮發(fā)性有機物自動(dòng)監控系統的現場(chǎng)監控設備,上位機通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò )與現場(chǎng)機進(jìn)行通訊(包括發(fā)起、數據交換、應答等)。
現場(chǎng)機傳輸的數據,必須為設備實(shí)時(shí)采集數據,禁止采集后的數據先傳送到后臺加工,再上報到上位機。
本規范規定的數據傳輸協(xié)議對應于ISO/OSI定義的協(xié)議模型的應用層,基礎傳輸層建構在TCP/IP協(xié)議上,實(shí)現現場(chǎng)機與上位機之間基于不同傳輸網(wǎng)絡(luò )的交互通訊?,F場(chǎng)機與上位機通訊接口通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或專(zhuān)網(wǎng)傳輸,實(shí)現互聯(lián)互通。
完整的數據請求由現場(chǎng)機發(fā)起、上機位應答組成,具體步驟如下:
1) 現場(chǎng)機連同數據包,發(fā)送請求命令給上位機;
2) 上位機接到請求后,建立連接通道(初次請求),向現場(chǎng)機發(fā)送請求應答(握手完成);
3) 上位機執行請求操作,對接收的數據包進(jìn)行解析校驗,解析成功后自動(dòng)入庫,完成數據報送;
4) 如果現場(chǎng)機收到上位機應答,則分析請求應答,繼續發(fā)送下一個(gè)數據請求;
5) 如果現場(chǎng)機未收到上位機請求應答,則數據報送失敗。
所有的通訊包都是由ASCII碼(漢字除外,采用UTF-8碼,8位,1字節)字符組成。通訊協(xié)議數據結構如下圖所示。
通訊包結構組成見(jiàn)下表。
名稱(chēng) | 類(lèi)型 | 長(cháng)度 | 描述 |
包頭 | 字符 | 2 | 固定為## |
數據段長(cháng)度 | 十進(jìn)制整數 | 4 | 數據段的ASCII字符數,例如:長(cháng)255,則寫(xiě)為“0255” |
數據段加密標識 | 十進(jìn)制整數 | 1 | 標識數據段是否采用加密方式傳輸,0為數據段采用明文傳輸,1為加密數據段,采用約定密鑰進(jìn)行二重DES加密。 密鑰為長(cháng)度不少于8位的字符串,與數據段中的PW內容一致,PW長(cháng)度不足8位的,在尾部補0到8位。如PW=123456,秘鑰為12345600。 |
數據段 | 字符 | 0≤n≤1024 | 變長(cháng)的數據,詳見(jiàn)《數據段結構組成表》。建議長(cháng)度小于1024,目前接收端支持接收長(cháng)度超過(guò)1024的數據包,但長(cháng)度過(guò)長(cháng)可能受網(wǎng)絡(luò )影響造成丟包。 |
CRC校驗 | 十六進(jìn)制整數 | 4 | 數據段的校驗結果,CRC校驗算法見(jiàn)附錄A。接收到一條命令,如果CRC錯誤,執行結束 |
包尾 | 字符 | 2 | 固定為<CR><LF>(回車(chē)、換行) |
通訊包結構示例:
##01150QN=20180801042123;MN=010000A8900016F000169DC0;ST=27;CN=2061;PW=123456;CP=&&DataTime=20180731000000;a00000-Avg=3.6&&5B40\r\n
其中,0115為數據段長(cháng)度,QN前的0為加密標識位,5B40為CRC16校驗碼,是對數據段QN=20180801042123;MN=010000A8900016F000169DC0;ST=27;CN=2061;PW=123456;CP=&&DataTime=20180731000000;a00000-Avg=3.6&&進(jìn)行CRC16校驗所得的校驗碼(具體校驗算法見(jiàn)附錄A)。
數據段結構組成見(jiàn)下表,其中“長(cháng)度”包含字段名稱(chēng)、“=”、字段內容三部分內容。
名稱(chēng) | 類(lèi)型 | 長(cháng)度 | 描述 |
請求編碼QN | 字符 | 20 | 精確到毫秒的時(shí)間戳:QN=YYYYMMDDhhmmsszzz,用來(lái)唯一標識一次命令交互 |
系統編碼ST | 字符 | 5 | ST=27(編碼統一為27,揮發(fā)性有機物監控) |
命令編碼CN | 字符 | 7 | CN=命令編碼,命令編碼由4位字符組成?,F場(chǎng)機數據上報命令:2011-上傳污染物實(shí)時(shí)數據,2031-上傳污染物日歷史數據,2051-上傳污染物分鐘數,2061-上傳污染物小時(shí)數據;上位機數據應答:9014-數據應答 |
訪(fǎng)問(wèn)密碼PW | 字符 | 9 | PW=訪(fǎng)問(wèn)密碼(根據約定密碼進(jìn)行設備請求校驗) |
設備唯一標識MN | 字符 | 27 | MN=設備唯一標識,用于唯一標識一個(gè)設備,該設備為揮發(fā)性有機物排放連續自動(dòng)監控系統自動(dòng)監控設備,MN由24個(gè)0~9,A~Z的字符組成 |
標志位Flag | 整數 | 8 | Flag=5(標志位統一為5,按照標準HJ/T 212-2017進(jìn)行傳輸,請求有應答) |
指令參數CP | 字符 | 0≤n≤950 | CP=&&數據區&&,數據區定義見(jiàn)下一章節 |
字段與其值用“=”連接;在數據區中,同一項目的不同分類(lèi)值間用“,”來(lái)分隔,不同項目之間用“;”來(lái)分隔。
字段名要區分大小寫(xiě),單詞的首個(gè)字符為大寫(xiě),其他部分為小寫(xiě)。
C4:表示最多4位的字符型字符串,不足4位按實(shí)際位數;
N5:表示最多5位的數字型字符串,不足5位按實(shí)際位數;
N14.2:用可變長(cháng)字符串形式表達的數字型,表示14位整數和2位小數,帶小數點(diǎn),帶符號,最大長(cháng)度為18;
YYYY:日期年,如2016表示2016年;
MM:日期月,如09表示9月;
DD:日期日,如23表示23日;
hh:時(shí)間小時(shí);
mm:時(shí)間分鐘;
ss:時(shí)間秒;
zzz:時(shí)間毫秒。
字段對照表如下表所示,其中“寬度”僅包含該字段的內容長(cháng)度。
序號 | 字段名 | 描述 | 字符集 | 寬度 | 取值及描述 |
1 | DataTime | 數據時(shí)間信息 | 0-9 | N14 | YYYYMMDDhhmmss,數據采集的時(shí)刻 |
2 | xxxxxx-Rtd | 污染物實(shí)時(shí)采樣數據 | 0-9 | -- | “xxxxxx”是污染監測因子編碼,污染監測因子編碼取值詳見(jiàn)《監測因子編碼表》 |
3 | xxxxxx-Min | 污染物指定時(shí)間內最小值 | 0-9 | -- | |
4 | xxxxxx-Avg | 污染物指定時(shí)間內平均值 | 0-9 | -- | |
5 | xxxxxx-Max | 污染物指定時(shí)間內最大值 | 0-9 | -- | |
6 | xxxxxx-Flag | 監測儀器數據標記 | A-Z/0-9 | C1 | 取值詳見(jiàn)《數據標記表》 |
7 | xxxxxx-Cou | 污染物指定時(shí)間內累計值 | 0-9 | -- |
|
8 | QnRtn | 請求回應代碼 | 0-9 | N3 | 取值詳見(jiàn)《請求命令返回表》 |
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