DB32-T 2775-2015环境监控物联网系统建设要求 污染源自动监控数据传输

ICS13.020

Z05

备案号：46309-2015DB32

江苏省地方标准

DB32/T2775-2015

环境监控物联网系统建设要求

污染源自动监控数据传输

Constructionrequirementofautomaticsystemforenvironmentalmonitoring—

Automonitoringdatacommunicationofpollutionemission

2015-06-15发布2015-08-15实施

江苏省质量技术监督局发布

DB32/T2775-2015

前言

本标准按照GB/T1.1—2009的规定编制。

本标准由江苏省环境保护厅提出并归口。

本标准起草单位：江苏省生态环境监控中心、苏州工业园区环境保护局、江苏省标准化研究院、江

苏梦兰神彩科技发展有限公司。

本标准主要起草人：何春银、黎刚、刘建青、寇晓芳、许萌君、刘珏、陈媛、徐洁、程新华、陈晓

龙。

I

DB32/T2775-2015

环境监控物联网系统建设要求

污染源自动监控数据传输

1范围

本标准规定了污染源自动监控数据传输的系统结构、协议层次、通讯协议。

本标准适用于污染源自动监控系统中自动监控设备和监控中心之间的数据交换传输。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是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/T16706-1996环境污染源类别代码

HJ/T212-2005污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准

EIARS-232-C串行通信物理接口标准

3术语、定义和缩略语

3.1术语和定义

HJ/T212-2005中确立的以及下列术语和定义适用于本标准，为了方便使用，本标准中重复列出了

HJ/T212-2005中的一些术语。

3.1.1

污染源自动监控系统automaticmonitoringsystemforpollutionemission

由对污染源主要污染物排放实施在线自动监控的自动监控监测仪器设备和监控中心组成的系统。

3.1.2

监控中心monitoringcenter

安装在各级环境保护部门，有权限通过传输线路与自动监控设备连接，对其发出查询和控制等指令

的数据接收和数据处理系统，包括计算机信息终端设备及计算机软件等，也称为“上位机”。

3.1.3

自动监控设备automaticmonitoringdevice

安装在污染源排放口现场，用于监控、监测污染源排污状况及完成与上位机的数据通讯传输的单台

或多台设备及设施，包括污染物排放监控（监测）仪器、流量（速）计、污染治理设施运行记录仪和数

据采集传输仪等，是污染防治设施的组成部分。

1

DB32/T2775-2015

3.1.4

数据采集传输仪dataacquisitionandtransmissionequipment

采集各种类型监控仪器仪表的数据、完成数据计算、数据存储及与上位机数据通讯传输功能的单片

机、工控机、嵌入式计算机、嵌入式可编程自动控制器（PAC）或可编程控制器等，简称“数采仪”。

3.1.5

累计流量cumulativeflow

自安装以来的累计流量读数，反映流量计从安装以来所流过的所有水量。

3.1.6

采样时间samplingtime

对于非连续采样的监测因子，监测仪器分析时开始采集样本的时间。

3.1.7

实时数据real-timedata

直接从监测仪器实时采集到的数据以及通过这些数据计算得来的反映当前排放速度和浓度的数据。

注：例如废水累计流量、废水瞬时流量、COD浓度、烟气标杆流量（通过烟气流速、烟道截面积、烟温等直接采集

到数据计算得出）、烟气污染物实测浓度以及通过实测浓度和含氧量（直接采集到的数据）计算出来的烟气污染物折算

浓度等。

3.1.8

10分钟数据ten-minutedata

10分钟内采集到实时数据进行汇总计算的结果，说明在10分钟内排放口的排放情况。计算公式见附

录E。

注：包括10分钟内废水（或废气）的排放量、10分钟内最大瞬时流量、10分钟内最小瞬时流量、10分钟内平均瞬

时流量、10分钟内污染物排放量、10分钟内污染物最小浓度、10分钟内污染物最大浓度、10分钟内污染物平均浓度。10

分钟数据时间点为整10分钟，例如：10:00、10:10、10:20、10:30、10:40、10:50,10:00的数据指时间在10:00到10:09:59

时间段的排放数据，依次类推。

3.1.9

小时数据one-hourdata

1小时内采集到的10分钟数据进行汇总计算的结果，说明在1小时内排放口的排放情况。计算公式见

附录E。

注：包括1小时内废水（或废气）的排放量、1小时内最大瞬时流量、1小时内最小瞬时流量、1小时内平均瞬时流

量、1小时内污染物排放量、1小时内污染物最小浓度、1小时内污染物最大浓度、1小时内污染物平均浓度。小时数据时

间点为整点，例如：10:00、11:00,10:00的数据指时间在10:00到10:59:59时间段的排放数据，依次类推。

3.1.10

日数据daydata

2

DB32/T2775-2015

1天内采集到的小时数据进行汇总计算的结果，说明在1天内排放口的排放情况。计算公式见附录E。

注：包括1天内废水（或废气）的排放量、1天内最大瞬时流量、1天内最小瞬时流量、1天内平均瞬时流量、1天内

污染物排放量、1天内污染物最小浓度、1天内污染物最大浓度、1天内污染物平均浓度。日数据时间范围为0点到23:59:59。

3.2术语和缩略语

Modbus工业控制器的网络协议中的一种model_bus

4系统结构

4.1层次

污染源自动监控系统从底层逐级向上可分为自动监控设备（以下简称“现场机”，在构成方式1中

指监控仪器仪表，在构成方式2中指数据采集传输仪）、传输网络和上位机三个层次。上位机通过传输

网络与现场机交换数据、发起和应答指令。

4.2构成方式

4.2.1一台（套）现场机集自动监控（监测）、存储和通讯传输功能为一体，可直接通过传输网络与

上位机相互作用,构成方式见图1。

上位机

传输网络

现场机

监控仪器仪表

图1构成方式1

4.2.2现场有一套或多套监控仪器、仪表，监控仪器、仪表具有模拟或数字输出接口，连接到独立的

数据采集传输仪，上位机通过数据采集传输仪实现数据交换和收发指令,构成方式见图2。

3

DB32/T2775-2015

上位机

传输网络

数据采集传输仪

现场机

......

监控仪器监控仪器

仪表仪表

图2构成方式2

4.2.3本标准不规定数据采集传输仪与监控仪器仪表的通讯方式，宜采用modbus标准。（现场总线协

议的一种，使用按EIARS-232C规定的兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波

特率、奇偶校验等）。

5协议层次

5.1现场机与上位机通讯接口应满足选定的传输网络的要求，本标准不作限制。

5.2国际标准化组织（ISO）制订的网络通信协议ISO/OSI，根据网络通信的功能要求，把通信过程分为

七层，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，每层都规定了完成的

功能及相应的协议。本标准规定的数据传输通讯协议对应于ISO/OSI定义的7层协议的应用层，在基于不

同传输网络的现场机与上位机之间提供交互通讯，协议结构如图3所示。

上位机现场机

应用层应用层

基础传输层基础传输层

图3数据传输通讯协议结构

4

DB32/T2775-2015

5.3传输网络采用有线或无线的方式，基于TCP/IP协议传输。可采用GPRS、ADSL、CDMA、光纤宽带、

3G通信、4G通信中的一种或几种。

5.4应用层依赖于所选用的传输网络，在选定的传输网络上进行应用层的数据通讯，在基础传输层已

经建立的基础上，整个应用层的协议和具体的传输网络无关。本部分体现通讯介质无关性。

6通讯协议

6.1应答模式

完整的命令由请求方发起，响应方应答组成，具体步骤如下：

1)请求方发送请求命令给响应方；

2)响应方接到请求命令后应答，请求方收到应答后认为连接建立；

3)响应方执行请求的操作；

4)响应方通知请求方请求执行完毕，没有应答按超时处理；

5)命令完成。

6.2超时重发机制

6.2.1请求回应的超时

6.2.1.1一个请求命令发出后在规定的时间内未收到回应，认为超时。

6.2.1.2超时后重发，重发规定次数后仍未收到回应认为通讯不可用，通讯结束。

6.2.1.3超时时间根据具体的通讯方式和任务性质可自定义。

6.2.1.4超时重发次数根据具体的通讯方式和任务性质可自定义。

6.2.2执行超时

请求方在收到请求回应（或一个分包）后规定时间内未收到返回数据或命令执行结果，认为超时，

命令执行失败，结束。缺省超时定义表见表1（可扩充）。

表1通讯类型列表

通讯类型缺省超时定义（秒）重发次数

GPRS103

CDMA103

ADSL53

光纤53

3G通讯53

4G通讯53

6.3通讯协议数据结构

6.3.1整体结构

所有的通讯包都是由ACSII码字符组成，整体构成见图4。

5

DB32/T2775-2015

图4通讯协议数据结构整体结构

6.3.2通讯包结构组成

通讯包结构组成见表2。

表2数据包结构组成

名称类型长度描述

包头字符2固定为##

数据段的ASCII字符数

数据段长度十进制整数4

例如：长255，则写为“0255”

数据段

字符0≤n≤1024变长的数据

（见6.3.3）

数据段的校验结果，如CRC错，即执行超时

CRC校验十六进制整数4

CRC算法可见附录A

包尾字符2固定为<CR><LF>（回车、换行）

6.3.3数据段结构组成

数据段结构组成见表3。

表3数据段结构组成

名称字段代码类型长度描述

精确到毫秒的时间

请求编号QN字符20戳:QN=YYYYMMDDHHMMSSZZZ，用来唯一标识一

个命令请求，用于请求命令或通知命令

总包号PNUM字符4PNUM指示本次通讯总共包含的包数

包号PNO字符4PNO指示当前数据包的包号

系统编号ST字符5ST=系统编号,系统编号见6.5中系统编码表

命令编号CN字符7CN=命令编号,命令编号见6.5中命令列表

6

DB32/T2775-2015

表3数据段结构组成（续）

名称字段代码类型长度描述

访问密码PW字符6PW=访问密码

MN=监测点编号,这个编号下端设备需固化到

相应存储器中，用作身份识别。编码规则：

设备唯一标识MN字符14前7位是设备制造商组织机构代码的后7位，

后7位是设备制造商自行确定的此类设备的

唯一编码）

目前只用两个Bit；

00000DA

A：数据是否应答；Bit：1-应答，0-不应答

是否拆分包及应答

Flag字符3D：是否有数据序号；Bit：1-数据包中包含

标志

包序号和总包号两部分,0-数据包中不包含

包序号和总包号两部分

如：Flag=3表示拆分包并且需要应答

指令参数CP字符0≤n≤960CP=&&数据区&&，数据区定义见6.3.4

6.3.4数据区

6.3.4.1结构定义

字段与其值用“=”连接；在数据区中，同一项目的不同分类值间用“,”来分隔，不同项目之间用

“;”来分隔。

6.3.4.2字段定义

6.3.4.2.1字段名

字段名要区分大小写，单词的首个字符为大写，其他部分为小写。

6.3.4.2.2数据类型

各内容表示：

——C4表示最多4位的字符型字串，不足4位按实际位数；

——N5表示最多5位的数字型字串，不足5位按实际位数；

——N14.2用可变长字符串形式表达的数字型，表示最长为14位整数和2位小数，带小数点，带

符号，最大长度为18；

——YYYY表示日期年，如2005表示2005年；

——MM表示日期月，如09表示9月；

——DD表示日期日，如23表示23日；

——HH表示时间小时；

——MM表示时间分钟；

——SS表示时间秒；

——ZZZ表示时间毫秒。

7

DB32/T2775-2015

6.3.4.2.3字段对照表

字段对照表见表4。表中有关浓度数据、排放量数据等的计量单位见附录C。

表4字段对照表

字段名描述字符集数据类型取值及描述

SystemTime系统时间0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

QN请求编号，见6.3.2

QnRtn请求回应代码，见6.50-9N3

Logon登录注册回应代码0-9N1其中1：成功,0：失败

ExeRtn执行结果回应代码，见6.50-9N3

RtdInterval实时采样数据上报间隔0-9N430．另以秒为单位

MinInterval分钟数据上报间隔0-9N4600.以秒为单位且60=n<=1800

xxx-Rtd污染物实时采样数据0-9N14.210.11，“xxx”是污染物代码

xxx-Min污染物指定时间内最小值0-9N14.210.11

xxx-Avg污染物指定时间内平均值0-9N14.210.11

xxx-Max污染物指定时间内最大值0-9N14.210.11

xxx-ZsRtd污染物实时采样折算数据0-9N14.210.11，“xxx”是污染物代码

xxx-ZsMin污染物指定时间内最小折算值0-9N14.210.11

xxx-ZsAvg污染物指定时间内平均折算值0-9N14.210.11

xxx-ZsMax污染物指定时间内最大折算值0-9N14.210.11

对于污染源（P：电源故障、F：

排放源停运、C：校验、M：维护、

T：超测上限、D：故障、S：设

A-Z

xxx-Flag监测污染物实时数据标记C1定值、N：正常）

0-9

对于空气检测站（0：校准数据、

1：气象参数、2：异常数据、3

正常数据）

xxx-Cou污染物指定时间内累计值0-9N14.210.11

xxx-RS设备运行状态的实时采样值0-9N10：设备关，1：设备开

xxx-RT设备指定时间内的运行时间0-9N4.210.11且0=n<=24

xxx-Ala污染物报警期间内采样值0-9N14.210.11

xxx-UpValue污染物报警上限值，0-9N14.210.11

xxx-LowValue污染物报警下限值，0-9N14.210.11

xxx-Data噪声监测日历史数据0-9N14.210.11

xxx-DayData噪声昼间历史数据0-9N14.210.11

xxx-NightData噪声夜间历史数据0-9N14.210.11

AlarmTime超标开始时间0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

AlarmType报警事件类型0-9N11：超标,0：恢复正常

ReportTarget上位机地址标识0-9N20通讯地址标识

PolId污染物的编号0-9C3见附录B

BeginTime开始时间0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

8

DB32/T2775-2015

表4字段对照表（续）

字段名描述字符集长度取值及描述

EndTime截止时间0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

DataTime数据时间信息0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

ReportTime数据上报时间信息0-9N40100

DayStdValue噪声白天报警上限值0-9N14

NightStdValue噪声夜晚报警上限值0-9N14

目前只用两个Bit；

000000DA

A：数据是否应答；Bit：1-应答，

0-不应答

Flag通讯标志1C1

D：是否有数据序号；Bit：1-数据

包中包含包序号和总包号两部

分,0-数据包中不包含包序号和总

包号两部分

PNO包序号0-9N4取值范围为0001-9999

PNUM总包号0-9N4取值范围为0001-9999

0-9,a-z

PW访问密码C6

,A-Z

OverTime超时时间(单位：秒)0-9N5取值范围达到24小时

ReCount重发次数0-9N2取值范围为0-99

WarnTime超限报警时间(单位：秒)0-9N5取值范围达到24小时

CTime设备采样时间周期0-9N2取值范围达到24小时

xxx-CT污染因子做样时间0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

0：正常

1：数据采集失败

xxx-Alarm污染因子数据采集报警0-9N1

2：在线仪异常

注：允许扩充

0：待机

1：运行

2：校准

xxx-State在线分析仪状态0-9N23：维护

4：报警

9：不支持

注：允许扩充、用于废水监测；

0：无效

xxx-Valid计算数据有效性标记0-1N1

1：有效

B00流量计实时累计流量读数0-9N14

B00-ST时段内起始时间流量计累计流量读数0-9N14

B00-End时段内结束时间流量计累计流量读数0-9N14

xxx-CA分析污染因子的在线仪的校准系数0-9N3.10.5

9

DB32/T2775-2015

表4字段对照表（续）

字段名描述字符集宽度取值及描述

PO-ST断电开始时间0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

PO-End断电结束时间0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

xxx-CG在线分析仪的校准因子0-9N4.18.2

xxx-AT在线分析仪的最后一次校准时间0-9N14YYYYMMDDHHMMSS

xxx-SP在线分析仪等间隔采样的采样间隔0-9N3单位：分钟

01：断电报警

Alarm数采仪报警0-9N2

注：允许扩充

0：运行

1：维护

CEMS-State烟气CEMS系统状态0-9N22：报警

3：反吹

注：允许扩充、用于烟气监测

必须采集到超过该值设定的1分钟

xxx-Adt-M十分钟数据有效性审核规则1-9N1

数据条数时，10分钟数据有效

必须采集到超过该值设定的10分

xxx-Adt-H小时数据审核规则1-6N1

钟数据的条数时，小时数据有效

必须采集到超过该值设定的小时数

xxx-Adt-D日数据审核规则0-9N2

据的条数时，日数据有效

SSaveInterval连续采样因子实时数据的保存间隔0-9N2单位：分钟

注1：xxx代表某个污染物编号，参见本部分附录B。

注2：SB1代表设备编号。

6.4通讯流程

6.4.1请求命令（四步或者三步）

流程图见图5,步骤如下:

1)上位机向下位机发出需要应答的反控请求；

2)现场机收到请求后，向上位机发出收到命令应答；

3)现场机向上位机发送请求的内容（根据反控请求类别的不同，该步可没有）；

4)现场机向上位机发出执行结果情况。

10

DB32/T2775-2015

图5请求命令流程图

6.4.2上传命令（一步）

现场机主动向上位机发送无应答数据包，上传采集到的各类数据。流程图见图6。

图6上传命令流程图

6.4.3通知命令（两步）

6.4.3.1上位机通知下位机

流程图见图7,步骤如下:

1)上位机向下位机发出通知命令；

2)下位机收到通知后，向上位机发出收到通知的应答。

11

DB32/T2775-2015

图7上位机通知现场机命令流程图

6.4.3.2下位机通知上位机

流程图见图8,步骤如下:

1)下位机向上位机发出通知命令；

2)上位机收到通知后，向下位机发出收到通知的应答。

图8现场机通知上位机命令流程图

6.5代码定义

系统编码应符合表5的要求，其他编码见GB/T16706-1996；执行结果代码应符合表6;请求返回

表结果代码应符合表7;命令列表应符合表8。各表内容均可以扩充.

12

DB32/T2775-2015

表5系统编码表

系统名称系统编号描述

地表水监测21

空气质量监测22

区域环境噪声监测23

大气环境污染源31

地表水体环境污染源32

地下水体环境污染源33

海洋环境污染源34

土壤环境污染源35

声环境污染源36

振动环境污染源37

放射性环境污染源38

电磁环境污染源41

系统交互91用于现场机和上位机的交互

表6执行结果代码表

编号描述

1执行成功

2执行失败，但不知道原因

3没有找到需要的数据

4找到的数据错误

5与智能设备通讯超时

6智能设备返回数据错误

100没有数据

表7请求返回结果代码表

编号描述

1准备执行请求

2请求被拒绝

3密码错误

4MN错误

5ST错误

6Flag错误

7开始时间大于结束时间

8QN错误

13

DB32/T2775-2015

表7请求返回结果代码表（续）

编号描述

9CN不存在或者被设备不予处理

10CRC校验错误

100未知错误

表8命令代码定义表

命令编号

命令名称命令类型描述

上位向现场现场向上位

初始化命令

设置超时时间与重发次

1000请求命令

数

设置判断污染物超标报警上报所

设置超限报警时间1001请求命令需持续时间，需要设置报警持续时

间的上下限。

预留初始化命令预留命令范围1002-1010

参数命令

用于同步上位机和现场机的系统

提取现场机时间1011请求命令

时间