LORA系统下RTU主动上传协议规范说明.doc

LORA系统下RTU/电参模块主动上传协议规范说明一、指导意见遵照“顶层设计、统一标准、整合集成、灵活部署、提升功能”的原则，全面进行信息化建设，其中对前期信息化建设的成果，进行最大程度的继承。 顶层设计：系统唯一、技术先进、性能可靠、功能完善、网络安全； 统一标准：统一配置、统一协议、统一接口、统一功能； 整合集成：整合现有系统、集成先进技术； 灵活部署：功能标准化、模块化、可定制化； 提升功能：实现油气生产可视化自动化智能化.二、LORA 通讯特点LORA 通讯数据包有多种（51字节，200字节等），目前全部支持的包是51个字节，所以分包为50字节一发（一个字节备用）。目前LORA基站的数据包的长度确定是由基站和模块之间的信号强度决定的(sf7-sf11)。信号强度强的情况下，包的长度会更长，但是由于我们的设备需要兼容，所以，协议包的长度最长是定在51字节。三、协议规范设计原则1、支持数据从终端设备-基站-云-CS。2、支持数据从CS- 云-基站-终端设备。3、CS识别终端来的数据规则CS 接收到云的数据包：118CODE:100,AppEUI:2c26c500b3140001,CmdSeq:0,DevEUI:4a770066fffe8f,MSG:UPLOAD,payload:AAI,Port:10其中 AppEUI:2c26c500b3140001这是厂家识别码，北京博瀚安易科技有限公司的设备，由中兴分配。DevEUI:4a770066fffe8f这是设备的识别码，有厂家内部定义，每一台设备在厂家内部具有唯一性。payload:AAI这个是数据包的内容数据包内容如下：井号(2)/或设备号长度(1)功能码(1)伴随码(2)数据（最大42）CRC从井号到数据井号：可以识别井名，从1-65535。高字节在前,长度从井号起,CRC之前结束,不包括CRC。功能码：判别设备的属性功能码 1 功图功能码 2 电参图功能码 3 电参数据功能码 4 压力功能码 5 温度功能码 6 4-20mA数据 4路，备用4路, 2 路 DI输入3路DO控制功能码 7 参数设置 3、CS识别终端来的数据规则 三、协议规范 RTU/电参模块上行通讯协议，即制定“LORA系统下RTU/电参模块主动上传协议规范说明”，具体如下：1.协议格式井号(2)/或设备号长度(1)功能码(1)伴随码(2)数据（最大42）CRC从井号到数据注：高字节在前,长度从井号起,CRC之后结束,包括CRC。报头报尾均为大写。伴随码，前一个字节是组码， 第二个字节是分包码。2.功图: （总长度765+10字节）RTU设备按时间间隔主动发送功能码 1, 255个点的载荷(每点2字节),255个点的位移(每点2字节)，压缩后，共计765个char。压缩方式如下：位移传输：将位移数据归一化，单位数据是mm假设5米，位移数值从0-5000。所有数据除以5，归一化之后的数值从0-3000；被除因子，单独传输则传输的最大值是3000，十六进制0BB8，实际占用12bit位，传输时只传输12bit位。载荷数据，量程最大为150KN ，1位小数点，最大值为1500，十六进制05DC ,也是12bit位。位移数据255+载荷255个值，则（2*255）*12/8=765个字节的数据。附加数据是位移被除因子 2字节，传感器电池电量（2字节，单位V，倍率100，正常电压3.6V，低于2.9V提示更换），冲程（2字节，单位：米，倍率1000），冲次周期（2字节，单位：次/分钟，倍率100。）,功图上传的次数，功图的设备号。共计10字节 （765+10）/42=18+1共计19个包数据分包：井号+长度+功能码+伴随码+42字节数据(最后一个包是剩余字节)+CRC(高位前)。位移算法说明(同比例压缩传输)：位移假设读出来的数据是55，但是冲程是2000，实际的位移数据应该是 55/3000*2000=36mm示例数据：例如井号为801 ，数据如下03 21 32 01 14 01 （42字节数据）crc包编号编码数据解析数据1032132017201 000 000 001 004 007 00B 010 016 01D 025 02D 037 041 04C 059 066 074 082 092 0A2 0B5 0C7 0D9 0ED 101 117 12D 143 A2300 0 1 4 7 11 16 22 29 37 45 5565 76 89 102 116 130 146 162181 199 217 237 257 279 301323203213201720215C17418C1A61C01DB1F721323024D26A2892A82C82E830832934B36C38E3B03D33F741A43E4614854ABCRC16同上30321320172034CF4F451853E5635885AD5D25F961E64366868E6B26D76FC72074576978D7B17D47F881A83D85F8808A2CRC16同上40321320172048C38E390392294296097E99B9B79D49EFA0AA24A3EA56A6EA87A9DAB3AC8ADDAF0B03B15B27B37B47B56CRC16同上5032132017205B63B70B7CB88B92B9CBA4BACBB3BB8BBDBC1BC5BC7BC8BCABC8BC7BC4BC1BBDBB8BB2BABBA3B9AB91B86CRC16同上6032132017206B7BB6EB61B53B44B35B24B12B00AEDAD9AC5AB0A9AA83A6BA52A3AA20A069EB9CF9B399697995B93D91DCRC16同上70321320172078FE8DE8BE89D87B8598378157F27CE7AB78776474071A6F66D16AD68766263D6185F35CC5A758255D537CRC16同上80321320172085134EE4C94A548045C4384143F13CD3AB3893673443233032E32C32A428426624822B20E1F21D61BC1A2CRC16同上903213201720918817015813F1291130FE0EA0D60C40B20A008F08007106405704B03F03502C02301C01500F00A006003CRC16同上1003213201720A00100000015B16416F17A18519019C1A61AE1B91BD1B91B51B31B31B81BB1BC1BA1B81B61B61B71BA1BBCRC16同上1103213201720B1BC1BA1B91B81B81B91BA1BC1BB1B91B91B91B91BB1BC1BC1BB1BA1BA1BA1BB1BB1BC1BB1BB1BB1BA1BBCRC16同上1203213201720C1BD1BC1BC1BC1BA1BA1BB1BC1BD1BD1BB1BB1BB1BB1BC1BD1BE1BE1BC1BC1BC1BC1BD1BD1BD1BD1BC1BCCRC16同上1303213201720D1BC1BD1BD1BC1BB1BB1BB1BB1BB1BB1BB1BB1B91B91BA1B91B91B81B71B71B71B61B51B51B41B41B21B1CRC16同上1403213201720E1AF1AE1AD1AB1A91A71A319F19518D18617E17A17317016D16C16A16616115D15715014914213C13512ECRC16同上1503213201720F12611F1131090FF0FD1011031041030FE0FC0FC0FE0FF1000FF0FD0FC0FB0FB0FB0FC0FB0FA0F90F90F8CRC16同上160321320172100F80F90F90F80F80F70F70F70F70F80F80F70F70F70F60F60F70F70F60F60F60F60F60F60F60F60F60F6CRC16同上170321320172110F60F60F60F60F60F60F60F60F60F60F60F70F70F60F60F70F70F70F70F70F70F70F80F80F80F90F90F9CRC16同上18032132017212 0F9 0F9 0FA 0FB 0FB 0FB 0FC 0FC 0F9 0F8 0F8 0F7 0F7 0F7 0F7 0F7 0F8 0F8 0FA 0FE 103 109 10E 114 11A 11F 124 12A CRC16同上19032113017213 131 136 13B 144 14C 154 016E 07D0 0146 0072 008A D692305(30.5KN) 310 315 324 332 340366（电池电压3.66V）2000(冲程 2000mm)326 （冲次 3.26次）114 （示功图产生的次数）138（示功图的设备号）4.电参:（总长度21*2+8字节）功能码3, 数据,如下顺序排列序号电量符号数据长度说明参数类型及计算说明1Ua1INTA相相电压1无符号数；单位：V；倍率：102Ub1INTB相相电压23Uc1INTC相相电压34Ia1INTA相电流4无符号数；单位：A；倍率：1005Ib1INTB相电流56Ic1INTC相电流671INT抽油机运行状态1，运行，0 不运行81INT上冲程最大电流91INT下冲程最大电流101INT1号温度设备号111INT1号温度值 放大10倍121INT1号温度电池电量131INT2号温度设备号141INT2号温度值 放大10倍151INT2号温度电池电量161INT1号压力设备号171INT1号压力值 放大100倍181INT1号压力电池电量191INT2号压力设备号201INT2号压力值 放大100倍211INT2号压力电池电量注：报警时，伴随码显示报警状态，正常状态为0。传输时候，只传输三相电流，三相电压例如例如井号为807 ，电参图设备号为50001，三相电流，三相电压，第一个包，3相电压为220V。数据如下033A320301010F630F7B0F7800060006000600010B620B454E21012500004E2207BC0169271100000000271200000000566E826| A相电压393.9V B相电压396.3V C相电压396.0V A相电流0.006A B相电流0.006A C相电流0.006A 运行状态 正在运行 上冲程最大电流 2914下冲程最大电流2885 温度20001 温度29.3 电池电压0V 温度20002 198.0 电池电压3.61V7.写命令：（总长度6+10字节）写命令用于对RTU 4xxx地址数据任意点进行读写。功能码9 为读取指令,数据层封装MODBUS 0X03号指令，modbus 0xff为广播号功能码10为写入指令，数据层封装modbus 0X10号指令，modbus 0xff为广播号。格式，准循标准格式，设备号支持广播模式 0XFF 0XFF或具体的正确的设备号。比如读取时间参数和写入时间参数时间读取指令FF FF 10 09 01 01 FF 03 00 00 00 03 10 15 F3 3D 00回复指令如下（井号828）（MODBUS校验位以0 替代）03 3A 13 09 01 01 3A 03 06 01 02 03 05 12 2C 00 00 58 8C时间写入指令FF FF 16 0A 01 01 FF 10 00 00 00 03 11 06 17 0A 3B 01 00 00 76 E3 00 写入时此处多写一个00 ，数据包的尾部识别，很重要时间写入1个地址指令（40361=1800，此处地址-1 360=0x0168）FF FF 12 0A 01 01 FF 10 01 68 00 01 07 08 2C E0 83 20 00读取40361 地址数据FF FF 10 09 01 01 FF 03 01 68 00 01 11 F4 F3 3D 00 03210F090101210302070800009E74远程重启指令，超过1000地址的，只支持1位写入FF FF 12 0A 01 01 FF 10 06 B4 00 01 00 01 00 00 13 35无响应指令03 3C 11 0A 01 01 3C 10 00 00 00 03 84 E5 F6 C0说明：数据写入到设备的时候，从cs软件应该发出BASE64位的编码，云平台，会解码后，以16进制的模式传给模块软件驱动采集流程设计（仅供参考）1，压力电参，定时采集 1.0，压力电参数据，硬件是定时上传的，刷新周期30分钟（可设置）。 1.1，建立压力电参数据的更新标示。 1.2，统一的更新周期。1.3，如果数据超时没有更新，则发送读取指令。1.4，硬件响应MAP 模式的读取指令，回复数据。2，功图数据，定时