浙江省取水实时监控系统建设VIP

1、百度文库-让每个人平等地提升自我浙江省取水实时监控系统建设技术导则（试行）浙江省水利厅二。六年八月目录1 .总则12 .术语和定义13 .系统构成23.1 系统构成23.2 省中心站33.3 管理终端43.4 市县分中心43.5 用水户终端53.6 采集终端53.7 传输网络74 .数据编码84.1 取水口编码84.2 通信协议95 .施工安装275.1 准备阶段275.2 抗电磁干扰(EMI)285.3 设备安装285.4 售后服务296 .标准用词说明307 .附表3121 .总则/为保证浙江省取水实时监控系统的正常运行，做好取水实时监控系统的设计、建设和运行管理，方便终端设备的选型和管理

2、，统一技术标准，特制定本导则。本导则适用于全省各类取水户水量计量的实时监控系统，用于指导全/省各类取水设施的水量计量实时监控系统的建设。取水实时监控系统由省中心站、管理终端（市县分中心）、用水户终端、采集终端及传输网络构成。新建的各类水利、水电及其它工程的取水设施计量及其采集终端，应是工程的一部分，弁纳入工程建设一弁实施。本导则涉及的水量计量精度要求，应按有关的国家标准和行业标准的规定执行。本导则自2006年7月起施行，由浙江省水利厅负责解释。2 .术语和定义/取水口：取水构筑物的进水部分。省中心站：全省取水实时监控系统的控制和数据中心。管理终端：设在管理部门的通用计算机，用于查询或管理辖区内

3、用水情况。市县分中心：在本地保存数据的管理终端。用水户终端：设在用水户的通用计算机，用于查询本用水户的用水情况。采集终端：由计量设备和通信模块组成，用于采集用水户实时数据。计量设备：是指水表、电磁流量计、超声波流量计、智能电能表、计时器等用于取水计量的设备。通信模块：采集和处理来自计量设备的水量等数据，通过传输网络发送到省中心站的设备。传输网络：省中心站与采集终端之间的通信网络。3 .系统构成3.1 系统构成系统由省中心站、管理终端（市县分中心）、用水户终端、采集终端及传输网络构成。见下图:34省中心站用水户终端采集终端采集终端3.2省中心站见下图:省中心站设在省水利厅，应实现以下功能:(1)

4、用于接收和处理来自全省所有采集终端发送的实时取水量数据，弁向管理终端(市县分中心)和用水户终端提供数据服(2)远程设置采集终端的数据上报时间间隔和实时时钟，随时召测任一采集终端的数据;根据管理终端输入的参数，将用电量、计时器时间等非水量数据按照规定的算法换算成水量;(4)建立数据库，保存用水量数据;省中心站由服务器、通用计算机1、通用计算机2等设备构成,因特网(5)支持检索、统计、报表功能;调制解调器GPRS模块通用计算机1通用计算机2局域网服务器PSTN(6)用户管理，支持用户的增加了删除、维护及权限的设定，对用户按级别给予不同的权限。3.3管理终端/设在市、县水行政主管部门的管理终端构成:

5、通用计算机因特网管理终端在授权范围内实现以下功能：(1)通过因特网访问省中心站，实现检索、统计、报表功能；(2)可以召测采集终端，远程设置采集终端的数据上报时间间隔,远程调整采集终端实时时钟；(3)用户管理，支持用户的增加、删除、维护及权限的设定，对用户按级别给予不同的权限；(4)网上填报取水口基本情况表和采集终端设备表。3.4 市县分中心/市县分中心设在市、县水行政主管部门，构成同管理终端。市县分中心除具备管理终端全部功能以外，增加了在本地保存数据的功能。除已建的市县分中心和有特殊要求的外，现阶段原则上不新建市县分中心，管理单位作为管理终端通过访问省中心站进行管理。市县分中心的建设今后随工作

6、开展，视实际需要再进行考虑。3.5 用水户终端/用水户终端构成同管理终端。功能为通过因特网访问省中心站，查询本用水户的用水情况。3.6 采集终端/采集终端设在取水口，根据取水口计量设备的不同，实时采集的数据可以是水量、电量、时间、采集终端的供电状态、泵机工作状态、开箱状态、表具状态等。（统称实测数据）。'采集终端由计量设备和通信模块构成，见下图：3.6.1 计量设备、/计量设备应选用符合国家技术标准，经过技术监督部门认可，具有计量合格证的产品。3.6.1.1 类型/根据用水户的取水量大小，选择计量设备的类型。(1)电磁流量计、超声波流量计或水表：年取水量在50万立方米以上的取水户。(2

7、)电能表：年取水量在50万立方米以下10万立方米以上的取水户和发电用户。(3)计时器：年取水量在10万立方米以下的取水户。(视技术发展，/逐步淘汰)3.6.1.2 输出信号应具有下列方式的其中之一或多种：(1)具备EIA-RS-485或EIA-RS-232C通讯功能；(2)频率(脉冲)输出；(3)电流(电压)输出；(4)开关量输出。'不具备上述功能的计量设备，经质量技术监督部门的同意，可通过改造增加此功能3.6.2 通信模块/3.6.2.1 功能/(1)按设置的时间间隔，通过传输网络定时向省中心站发送实测数据；(2)接到召测命令时，发送实测数据；(3)接收远程设置命令，设定工作参数;(

8、4)接收计量设备的输出信号；(5)用PSTN方式时，查询应答方式上传数据；(6)对于无人值守的采集终端，在没有交流电池供电时，应能保证连续工作3天以上。3.6.2.2 选型要求(1)省中心负责对通信模块的选用进行审核，符合要求的列入设备/推荐清单，弁在网站公布；(2)在省中心公布的设备推荐清单内选用通信模块；(3)使用未列入设备推荐清单的通信模块，应向省中心申请试用，、同意后试用期最短为三个月。试用期满经省中心组织专家组鉴定合格的可列入设备推荐清单；3.7 传输网络3.7.1 网络选用传输网络采用GPRS网络，在没有GRPS网络覆盖的地区，采用PSTN(公共电话网)。GPRS网络地址由省中心统

9、一分配。3.7.2 GPRS模块要求/采用GPRS(GeneralPacketRadioService,通用无线分组业务)，GPRS模块应满足以下要求：/(1)接口类型：EIA-RS-232C/EIA-RS-485八(2)工作频段：GSM900/DCS1800/PCS1900;发射功率CLASS4 (2W) /EGSM900CLASS1(1W)/DCS1800CLASS1(1W)/PCS1900;(4)频率误差：二;/(5符合ETSIGSMPhase2+标准；(6)GPRSClass2-10。4.数据编码4.1 取水口编码每个取水口一个编码，由六个部分组成：YAABBCCCDDDDZ。(1)

10、Y:1位字母，固定为Y,代表取水口；(2) AABBCCCDDDD根据关于开展全省取水口调查工作的通知(浙江省水利厅)中的取水口编码编制。AA:2位字母，取水口所在市级行政区名称拼音的首位字母；BB:2位字母，取水口所在县(市、区)行政区名称'.拼音的首位字母；CCC：3位字母，取水口所在河流水系名称拼音的首位字母，水系名称只有2位的，CCC中首位编码为0;DDDD:4位数字(0001-9999),在AABBCCC范围内的取水口序列号；(3) Z:1位字母八取水口类型，A地下水、B地表水、C水电站、D其它水源。举例1:杭州市桐庐县钱塘江水系第110个取水口，取用地表水，编码为：Yhzt

11、lqtj0110B。/举例2:杭州市临安市苕溪水系第21个取水口，某水电站的取水口，编码为：YhzlaOtx0021c。4.2 通信协议采集终端与省中心站的数据交换采用应采用TCP协议，部分已建的采用UDP协议的站点可采用原协议，弁提供原通信协议供中心站解析。省中心站和采集终端以通信帧（简称帧）的形式来实现每次数据交换。下面提供两种采用TCP和UDP两种方式的（建议只采用TCP）通信协议的格式供参考。4.2.1 采用TCP方式的协议4.2.1.1 GPRS协议4.2.1.1.1 帧结构：序号字节数（序列）数据内容数据格式说明11(1)帧头BIN内容0xAA22(2-3)帧长度BIN0-FFFF

12、H（包括帧头和帧尾）低位在前高位在后31(4)帧头BIN内容0xAA46(5-10)GPR终端编号（ID号）BCDBC则。高位在前低位在后。不够12位高位补052(11-12)版本号BCD16进制。高字节为主号，低字节为子号61(13)帧类型BIN见4.2.1.7N1414+(N-1)数据域BIN数据域最大不能大于1K字节（N为数据域长度）82(14+N15+N)CR版验BIN从114+（N-1）的CR侦验结果4.2.1.1.2帧类型序号帧类型说明10x01登录帧，数据域为空（即不存在数据字节，下同）20x02登录应答帧，数据域长度为1（0x01表示成功0x02表示失败）30x03网络注销帧，

13、数据域为空40x04网络应答帧，数据域长度为1（0x01表示成功，0x02表示失败）50x05数据帧，数据域为遥测终端设备数据60x06数据应答帧（目前不用应答）70x07/心跳包帧，数据域为空80x08心跳应答帧，数据域长度为1（0x01表示成功，0x02表示失败）90x09读取GPRS已置命令帧，数据域为空100x0A读取GPRS已置应答帧110x0B配置GPR参数命令帧120x0C配置GPR参数应答帧，数据域长度为1（0x01表示成功，0x02表示失败）130x0D读取GPRSi行状况命令帧，数据域为空140x0E读取GPRSi行状况应答帧150x0F0xff备用4.2.1.1.3GPR

14、S运行状况数据域序号字节数数据内容数据格式说明11(排序14)GPRS度整数位BCD当前GPRSlt块的温度21(排序15)GPRS度小数位BCD当前GPRSII块的温度31(排序16)GPRSfe压整数位BCD当前GPRS勺运行电压41(排序17)GPRSfe压小数位BCD当前GPRS勺运行电压4.2.1.1.4终端配置数据域：序号字节数（序列）内容数据格式说明J11614(29)主站（上位机）IPBIN在现有IPV4情况下只用低4字节，高12字节填0232(30)(61)主站域名BINASCII码，最长32字符（字节），不够前面补0x0032(62)(63)主站监听端口BIN065535之

15、间46(64)(69)终端编号（ID号）2BCD+4BIN在同一系统内，每个终端的编号都是唯一的548(70)(117)APN置BINASCII编码。从低字节开始，不足字节填0x00632(118)(149)网络用户名BINASCII编码。从低字节开始，不足字节填0x00732(150)(181)网络密码BINASCII编码。从低字节开始，不足字节填0x0081(182)心跳方式BIN0x01为上位机（中心软件）发送心跳，0x02GPRS终端发心跳92(183)(184)心跳间隔时间BIN单位为秒，范围065535102(185)(186)连接次数BIN范围065535114(187)(190

16、)休眠时间BCD单位为秒121(191)GPR赘端运行模式BCD0:表示常连接1:表示定时连接2:表示远程唤醒134(192)(195)定时连接时间BIN单位为秒，范围065535141(196)终端串口波特率设置BCD1:表示波特率为6002:表示波特率为12003:表示波特率为24004:表示波特率为48005:表示波特率为96006:表示波特率为19200151(197)终端串口校验设置BCD0:表示串口校验为None1:表示串口校验为Odd2：表示串口校验为Even161(198)终端串口停止位选择BCD1:表示停止位为1bit2：表示停止位为2bit171(199)终端串口帧长度BC

17、D0:5位字符长度1:6位字符长度2:7位字符长度3:8位字符长度1832(200)(226)备用字节BIN从低位字节到高位字节依次填充3104.2.1.2通讯模块协议4.2.1.2.1符号和缩略语A地址域A1行政区划码/A2终端生产厂家标志/A3终端地址/ACD要求访问位AFN应用层功能码AUX附加信息域BCDJ二-十进制编码BIN二进制编码C控制域CS/帧校验和DIR传输方向位L长度L1用户数据长度P校验位PRM启动标志位PW密码Tp时间标签Td数据时标TAR测控终端调试维修状态标志位4.2.1.2.2帧结构起始字符（68H）长度L固定长度长度L的报文头起始字符（68H）控制域C控制域用户

18、数据区地址域A地址域链路用户数据链路用户数据（应用层）校验和CS帧校验和结束字符（16H）（1）、长度L长度L包括规约标识和用户数据长度，由2字节组成:D7D6D5/D4D3D2D1D0D15D14D13D12D11D10D9D8是控制域、地址域、链路用户数据(应用层)的字节总数。D7D6D5D4D3D0传输方向位DIR启动标志位PRM备用备用功能码传输方向位DIRDIR=0 %:表示此帧报文是下行报文;DIR=1 :表示此帧报文是上行报文。启动标志位PRMPRM =1 :表示此帧报文来自启动站;(2)、控制域C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，定义如下:PRM=0:表示此

19、帧报文来自从动站。功能码定义启动标志位PRM=1功能码帧类型服务功能0一备用1发送/确认参数设置、数据上报等、23一备用4发送/无回答广播校时58一备用9请求/响应帧链路测试10请求/响应帧请求被测参数11请求/响应帧请求被测状态1215一备用启动标志位PRM=0功能码帧类型服务功能0确认认可17一备用8响应帧用户数据9响应帧否认：无所召唤的数据10一备用11响应帧链路状态1215一备用(3)、地址域A/地址域由行政区划码A1、终端生产厂家标志/A2、终端地址A3组成，格式如下：地址域数据格式字节数行政区划码A1BCD3终端生产1家标志A2BIN1终端地址A3'BIN3、应用层定义/a

20、）、应用层（链路用户数据）格式定义如下:b）、应用层功能码AFN应用层功能码AFN由一字节组成，采用二进制编码表示，具体定义如下：应用功能码AFN应用功能定义00H设置确认（因设置参数是否成功需终端确认）01H设置遥测站的时钟02H读取遥测站的时钟03H设置遥测站地址04H读取遥测站地址05H设置遥测站的数据上报时间间隔06H读取遥测站的数据上报时间间隔07H读取遥测站的实时值08H遥测站主动上报数据（包括状态）09HFFH备用.确认(AFN=00H)C从动站接收启动站发送/确认指令弁执行后回答此帧设置遥测站的时钟（AFN=01H）数据域（6字节压缩BCD码）：时钟顺序是年、月、日、时、分、秒

21、，其中公元年=2000+年。数据格式为：/数据名称数据格式D7D6D5D4D3D2D1D0秒BCD码十位BCD码个位分BCD码十位BCD码个位时BCD码十位BCD码个位日BCD码十位JBCD码个位星期-月星期/BCD码个位月、BCD码十位月BCD码个位年BCD码十位BCD码个位星期定义如下：D5D7编码表示07,0:无效，17:对应星期一至星期日读取遥测站的时钟（AFN=02H）68HLL68HCAAFN=02HCS16H遥测站的响应帧68H68HAFN=02H数据域（6个字节BCD）CS16H数据域为6个字节压缩BCD。数据格式为:数据名J称/数据格式D7D6D5D4D3D2D1D0秒BCD

22、码十位BCD码个位分BCD码十位BCD码个位时BCD码十位BCD码个位日BCD码十位BCD码个位星期-月星期BCD码个位月BCD码十位月BCD码个位年BCD码十位BCD码个位对应星期一星期定义为：D5-D7编码表示0-7,0:无效，1-7:至星期日。请求帧和响应帧的控制域C值不同。设置遥测站的地址（AFN=03H）地址域A为遥测站旧地址，数据域为新地址。数据域为6字节读取遥测站的地址（AFN=04H）地址域A与数据域值应完全相同设置遥测站的数据上报时间间隔（AFN=05H）68H/L数据域为2个L68H字节压缩BCD。取C值范围为：0AAFN=05H9999;单位：分钟。数据域（2个字节BCD

23、）数据格式为：PWTpCS16H数据格式D7D6D5D4D3D2D1D0BYTE1BCD码十位BCD码个位BYTE2BCD码千位BCD俱（白位上报时间基准是每月1日0时0分0秒读取遥测站的数据上报时间间隔（AFN=06H）16H单位:数据域为2个字节压缩BCD。取值范围为：09999;分钟。数据格式为：数据格式D7D6D5D4D3D2D1D0BYTE1BCD码十位BCD码个位BYTE2BCD码千位BCD俱（白位请求帧和响应帧的控制域C值不同。读取遥测站的实时值（AFN=07H）第14字节（BCD）表示时间，分别表示日、时、分、秒。第5字节（BIN）表示关量状态，分别表示8路开关量状态。D0-水

24、泵工作状态。0:启动；1:停止D1-电源工作状态。0:AC220V供电；1:蓄电池供电D2-水表传感器状态。0:正常；1:故障/D3机箱门状态。0:正常；1:打开/D4-D7-备用、/第69字节（BCD）表示剩余水量，高字节在前，低字节在后第10-13字节（BCD）表示累计用水量，高字节在前，低字节在后。第1415字节（BCD）表示瞬时流量，高字节在前，低字节在后。第1619字节（BCD）表示电度表数值，前三字节为整数位,第四个字节为小数位，单位为度。第2023字节（BCD）表示计时器数值，高字节在前，低字节在后，单位为秒。第2426字节（BCD）表示水位数据，第24个字节表示水位整数的高字节

25、，第25个字节表示水位整数的低字节，第26个字节表示水位的小数字节。（水位整数的高字节默认为00）请求帧和响应帧的控制域C值不同。主动上报主动上报参数（数据域为26个字节。排列如下:第14字节（BCD）表示时间，分别表示日、时、分、秒。第5字节（BIN）表示关量状态，分别表示8路开关量状态。D0-水泵工作状态。0:启动；1:'停止D1-电源工作状态。0:AC220V供电；1:蓄电池供电D2-水表传感器状态。0:正常；1:故障/D3机箱门状态。0:正常；1:打开D4-D7-备用第69字节（BCD）表示剩余水量，高字节在前，低字节在后。第10-13字节（BCD）表示累计用水量，高字节在前，

26、低字节在后。第14-15字节（BCD）表示瞬时流量，高字节在前，低字节在后。'、第16-19字节（BCD）表示电表数值，前三字节为整数位，第四个字节为小数位，单位为度。第2023字节（BCD）表示计时器数值，高字节在前，低字节/在后，单位为秒。第2426字节（BCD）表示水位数据，第24个字节表示水位整数的高字节，第25个字节表示水位整数的低字节，第26个字节表示水位的小数字节。（水位整数的高字节默认为00）请求帧和响应帧的控制域C值不同。4.2.2采用UDP方式的协议4.2.2.1帧格式报头字符/数据包L结束字符其中：(1)报头字符定义:字节序号内容i米集终端ID高字节2米集终端ID

27、低字节310H402H(2)数据包的定义由各个帧类型决定，详见4.2.3数据包定义。(3)结束字符定义：字节序号内容110H203H4.2.2.2帧类型本系统数据通信共有4种帧类型，见下表:在舁厅P功能/1数据召唤帧、省中心站呼叫采集终端发送实测数据2数据应答帧采集终端发送实测数据给省中心站3心跳帧米集终端发送工作正常信号给省中心站4心跳应答帧省中心站回答采集终端，收到工作正常信号4.2.2.3数据包定义(1)数据召唤帧的数据包定义:数据长度ID长度设备'id检验码其中：数据长度：2字节长，低字节在前，高字节在后。表示数据包/的长度；ID长度：1字节长，表示“设备ID”的长度为多少字节

28、；设备ID:发送数据的设备ID;检验码：1字节长的检验和。(2)数据应答帧的数据包定义：数据长度ID长度设备ID数据1数据2检验码其中：数据长度：同数据召唤帧；ID长度：同数据召唤帧；设备ID:同数据召唤帧；数据中、数据2：4字节长的浮点数。其内容是实测数据;检验码：同数据召唤帧。(3)心跳帧的数据包定义：/数据长度ID长度设备ID02H检验码，其中:数据长度：同数据召唤帧;ID长度：同数据召唤帧；设备ID:同数据召唤帧；02H:心跳帧的表示代码;检验码：同数据召唤帧。(4)心跳应答帧的数据包定义：数据长度ID长度设备ID09H检验码/其中：数据长度：同数据召唤帧；ID长度：同数据召唤帧；设备

29、ID:同数据召唤帧；09H:心跳应答帧的表示代码；检验码：同数据召唤帧。5施工安装5.1准备阶段(1)检查与系统配套的土建工程是否符合设计要求；(2)对已经安装的计量设备，检查是否符合使用手册规定的安装和调整标准；(3)检查防雷电装置的安装是否正确，是否安装避雷设施，应视周围地形条件确定;(4)拟定设备安装计划。5.2 抗电磁干扰(EMI)z采集终端附近有工业设备产生电磁干扰(EMI)时，应对EMI抑制性、隔离性和低敏感性作为设计目标，采取有效的EMI抑制措施。(1)对与传导干扰，应在仪器的电源线和信号线上加装滤波器，弁可靠接地；(2)对于辐射干扰，应对仪器外壳屏蔽，电源线和信号线用金属套管屏

30、蔽，弁就近独立接地；(3)最有效的是从干扰源头处降低干扰强度，通过屏蔽、过滤或将、干扰产生的设备或电路隔离，直接提高这些工业设备的电磁兼容性(EMC)o5.3 设备安装(1)进场前，设备联试应根据设计和功能等各项指标要求，逐项进行检测；(2)检查计量设备的随机文件和附件是否齐全；(3)通信模块应通过上电考机，通信模块安装一般可采用壁挂方/式。安装完成或定期检查时，可通过发出查询信号或改变计量设备的输出等方法发送数据，查看正确性；(4)对于交流稳压电源、不间断电源、充电器等设备要进行检查和测试；(5)所有的检查和测试项目及其结果应有完整的记录，作为存档资料备查；(6)按规定通过管理终端，上网填报采集终端基本信息，具体参见附表。5.4 售后服务/承建单位应负责对使用单位的操作人员进行培训，以掌握设备的运行管理和基本检查技术。/承建单位应在收到采集终端故障报告三日内完成修复。在完成修理任务后，应把故障部位和性质，更换部件和排除故障所用时间等记入技术档案。6.标准用词说明/执行本导则时，标准用词应遵守下表规定:/标准用词说明标准用词在特殊情况下的等效表不要求严格程度应有必要、要求、