DB54∕T 0247-2022 水情遥测信息传输标准

ICS07.060

CCSN93

54

西藏自治区地方标准

DB54/T0247—2022

水情遥测信息传输标准

2022-01-06发布2022-02-06实施

西藏自治区市场监督管理局  发布

DB54/T0247—2022

目次

前言.....................................................................................................................................................................III

引言.......................................................................................................................................................................IV

1范围...................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...............................................................................................................................................1

3术语和定义.......................................................................................................................................................1

4缩略语...............................................................................................................................................................2

5数据信息采集标准...........................................................................................................................................3

5.1一般规定...................................................................................................................................................3

5.2智能传感器通信协议...............................................................................................................................3

6报文传输标准...................................................................................................................................................6

6.1一般规定...................................................................................................................................................6

6.2报文帧结构框架.......................................................................................................................................6

6.3链路传输规约...........................................................................................................................................9

6.4HEX/BCD编码传输报文帧结构..........................................................................................................12

6.5报文正文结构.........................................................................................................................................14

6.6报文正文结构及数据选用.....................................................................................................................27

附录A（规范性）遥测站分类码...................................................................................................................36

附录B（规范性）功能码定义.......................................................................................................................37

附录C（规范性）编码要素及标识符...........................................................................................................38

附录D（规范性）遥测站参数配置表定义...................................................................................................45

D.1遥测站基本配置表.................................................................................................................................45

D.2遥测站采集要素定义表.........................................................................................................................45

D.3中继站（集合转发站）服务地址编码表............................................................................................46

D.4遥测站运行参数配置表.........................................................................................................................47

附录E（资料性）遥测站报文示例...............................................................................................................52

E.1降水（雨雪）站.....................................................................................................................................52

E.2河道站.....................................................................................................................................................55

E.3水库/闸坝站............................................................................................................................................58

E.4泵站.........................................................................................................................................................61

E.5墒情站.....................................................................................................................................................63

E.6地下水站.................................................................................................................................................64

E.7水质站.....................................................................................................................................................67

E.8取/排水口站............................................................................................................................................69

E.9水文气象站.............................................................................................................................................71

E.10蒸发站...................................................................................................................................................72

I

DB54/T0247—2022

E.11水资源站...............................................................................................................................................74

E.12在线测流站...........................................................................................................................................75

E.13图像视频站...........................................................................................................................................77

附录F（资料性）人工置数编码要素及标识符...........................................................................................80

II

DB54/T0247—2022

前言

根据西藏自治区2019年第四批推荐性地方标准制订计划，按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则

第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求，起草本文件。

本文件共6章，主要内容有：

——范围；

——规范性引用文件；

——术语和定义；

——缩略语；

——数据信息采集标准；

——报文传输标准。

本文件由西藏自治区水利厅提出并归口。

本文件起草单位：西藏自治区水利信息中心、水利部南京水利水文自动化研究所、西藏自治区水文

水资源勘测局、水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心。

本文件主要起草人：肖城、程祥吉、陈智、晋美次旦、张慧、嵇海祥、张文强、史占红、李聂贵、

达瓦次仁、牛智星、马超、王丰华、刘伟、孙祖刚、付京城、施克鑫、李永波、杨俊杰、陈宇飞、王文

胜、李亚伟、扎西曲达、张岩萍、易慧君、侯丽萍、汪贝

III

DB54/T0247—2022

引言

本文件是在《水文监测数据通信规约》（SL651-2014）的格式和内容基础上对报文传输标准进行

细化，并针对西藏地区的特点提出特殊短报文要求、通讯方式选择建议、畅通率和误码率要求，规定

了站码分类，提出各类站点报文示例等。

本文件是根据西藏自治区水利信息化发展的需要而编制，旨在统一水情监测信息传输格式标准，

为全区水利信息遥测数据通信系统建设相关的软硬件设备的通信接口和协议提供指导性标准，适用于

各类水情信息采集传感器对传输设备和监测设备，以期西藏地区使用的水情监测设备执行统一的接口

及通信协议，使得不同厂家产品应满足互换要求。本标准重在对遥测站与中心站之间的通信协议进行

了规定，这也是本标准的核心内容。

本文件所指的监测信息是指各类水文、水资源自动监测系统采集的信息，如降水、流量、水位、

流速、地下水、蒸发、墒情、水质、水文气象、图像等要素。本文件未能详尽的其他水利数据采集、

传输规约可在本文件规定的框架下扩充。

本文件的编制与发布，将规范、统一指导西藏自治区水情遥测信息传输系统的建设与运行管理，

为西藏自治区防汛抗旱、水资源管理、山洪灾害防治等水利信息化业务提供可靠的支撑与保障。西藏

自治区内各级、各类水情遥测系统的设计与建设以及相关设备的采购安装使用应符合本文件的规定。

本文件实施后，应对西藏自治区内水利信息遥测系统的管理使用单位、设计咨询单位、建设实施单位

加大宣贯力度，使得水利信息化管理和应用水平进一步提升。

IV

DB54/T0247—2022

水情遥测信息传输标准

1范围

本文件规定了水情遥测系统中智能传感器与遥测终端的接口及数据通信协议、测站与中心站之间的

数据通信协议。

本文件适用于西藏自治区新建、改建的江河、湖泊、水库、冰湖、堰塞湖、水电站、灌区及输水工

程等各类水文、水资源自动监测系统，亦适用于其他水利监测系统。

2规范性引用文件

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/T2260中华人民共和国行政区划代码

GB/T19677水文仪器术语及符号

GB/T19705水文仪器信号与接口

GB/T50095水文基本术语和符号标准

SL26水利水电工程技术术语

SL61水文自动测报系统技术规范

SL330水情信息编码

SL/T427水资源监测数据传输规约

SL502水文测站代码编制导则

SL651水文监测数据通信规约

3术语和定义

GB/T19677和GB/T50095界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

智能传感器intelligentsensor

具有信息处理与数据输出接口的传感器。

3.2

水位基值waterlevelreferencevalue

水文监测系统中用于水位监测的假定基面，它的取值是低于历史最低水位或河床最低点的高程值。

对于水文测站，该值可采用测站基面或指定基面。

3.3

相对水位relativewaterlevel

水位真值与水位基值的差值。

1

DB54/T0247—2022

3.4

水位修正值correctionreferencevalueofwaterlevel

相对水位与传感器采集水位值之间的差值。

它与水位真值之间的关系是：水位修正值=水位真值-水位基值-传感器采集水位值。

3.5

累计降水量accumulativetotalrainfall

从某个时间起点开始（一般为1月1日的日起始时间）至统计结束时间（一般为报文编制相对应的观

测时间）的降水量总值。

3.6

日降水量dailytotalrainfall

24小时降水量总值。

统计时间起点一般为前一天北京时间8点，截止时间为今日北京时间8点。其观测时间用截止时间。

3.7

当前降水量currenttotalrainfall

最近日起始时间开始统计至当前时刻的降水总量。

3.8

当前蒸发量currenttotalevaporation

最近日起始时间开始统计至当前时刻的蒸发总量。

3.9

时间步长measuringtimeinterval

表示等时段水文（水资源）要素数据观测时间的间隔。

3.10

报文reportmessage

自动监测系统中交换与传输的完整数据信息。

3.11

水文气象站hydrometeorologicalstation

用于监测影响水文要素的气象参数监测站。

3.12

通信方式communicationmode

目前无线通信技术已发展成熟，依据西藏地区地形地貌和实际通信条件，适应监测系统维护工作尽

量简便的要求以及监测数据传输安全的需要，自动监测系统的数据传输通信方式宜选择无线通信，并宜

优先使用成熟的公共信道进行数据传输。适宜西藏地区的无线通信主要有以下几种形式：

a)2G、3G、4G、5G通信；

b)卫星通信；

c)短信息通信；

d)超短波通信。

4缩略语

GB/T19677、GB/T50095、SL26等标准界定的以及表1中的缩略语适用于本文件。

2

DB54/T0247—2022

表1缩略语及说明

缩略语说明

2G第二代移动通信技术

3G第三代移动通信技术

4G第四代移动通信技术

5G第五代移动通信技术

BCD二～十进制编码

BSC面向字符支持半双工通信的同步通信规程

CDMA基于码分多址的蜂窝数字移动通信系统网络分组交换技术

CRC循环冗余码校验

DDN是利用数字信道传输数据信号的数据传输网

GPRS基于全球移动通信系统的通用无线分组交换技术

GSM-SMS/CDMA-SMS指移动通信中的短消息业务

HEX十六进制编码

IC集成电路

IP互联网协议，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议

全名JPEG，是24位的图像文件格式，是面向连续色调静止图像的一种压缩标

JPG

准

应用于电子控制器上的一种通用协议和工业标准，通过它可以将不同厂商生产

MODBUS-RTU

的控制设备连成网络进行集中监控

RS-232C数字终端设备和数据电路终端设备间使用串行二进制数据交换的接口标准

EIA-422和RS-422是同义词，RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电

RS-422

气特性”，它定义了接口电路的特性

RS-485平衡数字多点系统用发生器和接收机的电特性接口标准

SAT北斗卫星导航系统通信终端站

一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信

SDH

息传送网络

基于微处理器的智能化监测传感器串行单一通道数据通信接口协议。在该协议

SDI-12

支持下可实现一对多点总线远距离连接和传送。

Ultra-shortwavestations超短波通信电台

VSAT甚小口径卫星终端站，也称为卫星小数据站（小站）

5数据信息采集标准

5.1一般规定

智能传感器宜采用RS-485/422、RS-232C、SDI-12等通用接口标准；通信协议宜采用Modbus-RTU

协议和SDI-12通信协议。其他传感器接口参照GB/T19705执行。

5.2智能传感器通信协议

3

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5.2.1Modbus-RTU通信协议

5.2.1.1通信速率和字节帧结构

通信波特率宜采用1200bps，2400bps，4800bps，9600bps，19200bps；字节帧结构为1个起始位“0”，

8个数据位，1位停止位“1”，无奇偶校验位。

5.2.1.2数据帧基本格式

数据帧基本格式见表2。除了校验值外，其他数据传输顺序为高位字节在前，低位字节在后。

表2数据帧基本格式

地址功能代码数据校验

1字节1字节不定长2字节

5.2.1.3地址

地址域在帧的开始部分，由一个字节组成，范围为0～255。

5.2.1.4功能代码

Modbus-RTU通信协议功能代码分为公共功能码，用户定义功能码和保留功能码三类，分配表见表

3，常用公共功能码见表4。

表3Modbus-RTU通信协议功能码分配表

代码区域代码类别

1～64公共功能码

65～72用户定义功能码

73～119非法功能码

120～127留作内部使用

128～255用于异常应答

表4常用公共功能码

功能码说明

01H读取线圈状态

02H读取输入状态

03H读取保持寄存器

04H读取输入寄存器

05H写单个线圈

06H写单个寄存器

07H读取异常状态

08H回送诊断校验

0BH读取事件计数

4

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表4（续）

功能码说明

0FH写多个线圈

10H写多个寄存器

11H报告从机标识

13H重置通信链路

5.2.1.5数据

数据包含了智能传感器执行特定功能所需要的数据或者智能传感器响应查询时采集到的数据。数据

类型可以是整型数、定点数、十进制浮点数。常用水文要素在协议中所用寄存器地址及数据长度应符合

表5的规定。

表5常用水文要素所用寄存器地址及数据长度

水文参量传感器寄存器地址数据字节数数据结构说明

智能降降水量传感器0000H4十六进制整型数数据为累计量，量纲为0.1毫米

智能水位传感器0002H4十六进制整型数单位为毫米

其他传感器0004H自定义

5.2.1.6校验

校验使用16位循环冗余码（CRC16），校验码前所有字节参与校验计算，生成多项式为：X16+X15+X2+1。

5.2.1.7查询数据

标准通信方式采用遥测终端设备（主机）发出查询数据帧，传感器返回响应数据帧或错误指示帧。

通常采用公共功能代码03H读寄存器数据。查询数据帧结构见表6，响应数据帧结构见表7，错误指示帧

结构见表8。

表6查询数据帧结构

序号名称字节数说明

1传感器地址10～FFH

2功能代码103H

3起始地址20～FFFFH

4寄存器数量201～7D0H

5校验2CRC16，低位字节在前

表7响应数据帧结构

序号名称字节数说明

1传感器地址10～FFH

2功能代码103H

3数据长度12×N

4寄存器值2×NN为寄存器的数量

5校验2CRC16，低位字节在前

5

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表8错误指示帧

序号名称字节数说明

1传感器地址10～FFH

2功能代码（差错）183H

3异常码101或02或03或04

4校验2CRC16，低位字节在前

5.2.2智能传感器SDI-12通信协议

智能传感器采用SDI-12通用接口标准时，应采用SDI-12串行数据接口通信协议，遵照SDI-12标准

V1.3版本的相关规定执行。智能传感器采用RS-485、RS-232C等通用接口标准时，也可参照SDI-12串行

数据接口通信协议执行。

6报文传输标准

6.1一般规定

6.1.1本规约在报文帧结构框架内，采用HEX/BCD编码的报文编码结构；其通信协议基于面向字符

异步通信方式。

6.1.2遥测站分类码编码规定见附录A，功能码定义见附录B，编码要素及标识符规定见附录C，遥

测站参数配置标识符见附录D，遥测站报文示例见附录E，人工置数编码要素及标识符见附录F。对于

未做规定的遥测站分类码、功能码、编码要素及标识符、遥测站参数配置标识符，可在预留的自定义区

间内加以扩展定义。功能码、编码要素及标识符、遥测站参数配置应采用HEX/BCD编码方式。

6.1.3不同信道传输波特率的选择应满足SL61的相关规定。

6.1.4如有保密要求的数据，应先按国家有关保密的要求加密处理后，再进行数据传输。

6.2报文帧结构框架

6.2.1帧基本单元

帧长度单位为字节，每单元长度为10字节，包含8个数据位、1个起始位“0”和1个停止位“1”，无校

验。帧基本单元结构见表9。

表9帧基本单元结构

起始位8个数据位停止位

“0”D0D1D2D3D4D5D6D7“1”

6.2.2报文帧控制字符定义

报文帧控制字符定义见表10。HEX/BCD编码的帧起始采用7E7EH，其他控制字符在两种编码结构

中的定义相同。

6

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表10控制字符定义

控制字符

对应编码功能使用说明

代码

SOH7E7EH帧起始HEX/BCD编码报文帧起始

STX02H传输正文起始

SYN16H多包传输正文起始多包发送，一次确认的传输模式中使用

ETX03H报文结束，后续无报文作为报文结束符，表示传输完成，等待退出通信

在报文分包传输时作为报文结束符，表示传输未完

ETB17H报文结束，后续有报文

成，不可退出通信

ENQ05H询问作为下行查询及控制命令帧的报文结束符。

作为传输结束确认帧报文结束符，表示可以退出通

EOT04H传输结束，退出

信。

ACK06H肯定确认，继续发送作为有后续报文帧的“确认帧”报文结束符。

NAK15H否定应答，反馈重发用于要求对方重发某数据包的报文结束符。

在下行确认帧代替EOT作为报文结束符，要求终端

ESC1BH传输结束，终端保持在线在线。保持在线10分钟内若没有接收到中心站命令，

终端退回原先设定的工作状态。

6.2.3报文帧结构

6.2.3.1帧结构框架规定

水文监测数据传输的通信协议应采用表11规定的上行报文帧结构框架，表12规定的下行报文帧结构

框架。不管传输的字符采用何种编码，均应满足此帧结构框架规定。传输顺序为高位字节在前，低位字

节在后。

表11上行报文帧结构框架

序号名称编码说明

1帧起始符7E7EH。

2中心站地址范围为1～255

3遥测站地址

4密码

报头

5功能码

6报文上下行标识及长度

7报文起始符STX/SYN。

8包总数及序列号报文起始符为SYN时编入该组，其他情况下省略。

9报文正文

10报文结束符ETB/ETX。

校验码前所有字节的CRC校验，生成多项式：X16+X15+X2+1，

11校验码

高位字节在前，低位字节在后。

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DB54/T0247—2022

表12下行报文帧结构框架

序号名称说明

1帧起始符7E7EH。

2遥测站地址

3中心站地址范围为1～255

4报密码

5头功能码

6报文上下行标识及长度

7报文起始符STX/SYN。

8包总数及序列号报文起始符为SYN时编入该组，其他情况下省略。

9报文正文

10报文结束符ENQ/ACK/NAK/EOT/ESC。

11校验码见表11说明。

6.2.3.2遥测站地址编码

遥测站地址编码由5字节构成（A5～A1），其中A5为高位字节，A1为低位字节。编码应遵循下列

规定。

a)水文遥测站编码见表13，采用5字节BCD码。首字节为00，后4字节编码方式按照SL502

规定执行。

表13水文遥测站地址编码

水文遥测站地址组成

A5A4A3A2A1

00遥测站地址，按照SL502规定编制

b)其他遥测站编码规则见表14，由5个字节混合编码组成，中心站解码时还原为6个字节BCD

码。前三个字节A5、A4、A3采用GB2260—2007规定的行政区划代码的前6位，A5为省（区、

市）码，A4为地（市）码，A3为县码；A5、A4、A3采用BCD码。后2个字节A2、A1为

遥测站地址自定义段，采用HEX码，中心站解码时还原为3个字节BCD码；每个县遥测站

选址自定义范围为1-60000，中继站选址范围为60001-65534。65535为广播地址，0为无效地

址。遥测站地址编制部门应保证遥测站地址的唯一性。

表14其他遥测站地址编码

其他遥测站地址组成

A5A4A3A2A1

遥测站地址自定义1～60000

采用GB2260规定的行政区划代码的前6位

中继站地址自定义60001～65534

6.2.3.3密码编制规则

密码为2字节HEX码，由中心站生成，中心站应能远程统一修改遥测终端密码。遥测终端应设定初

始密码，入网后应及时更改。

8

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6.3链路传输规约

6.3.1链路传输模式及其应用规定

6.3.1.1链路传输模式种类

链路传输模式种类见表15。

表15链路传输模式种类

模式代号模式种类适用工作制式适用信道

M1发送/无回答自报式单向或双向信道

M2发送/确认自报式双向信道

M3多包发送/确认自报式双向信道

M4查询/响应查询应答式双向信道

6.3.1.2链路传输模式应用规定

链路传输模式应用应符合下列规定。

a)M1，遥测站为通信发起端。遥测站发出报文后，中心站不需响应。可用于发送单帧自报报文，

包括测试报、均匀时段水文信息报、遥测站定时报、加报报、小时报、人工置数报；其上行

帧报文结束符为ETX，没有下行帧。

b)M2，遥测站为通信发起端。遥测站发出报文后，中心站接收报文正确，应响应发送“确认”

报文；中心站接收报文无效，则不响应。遥测站收不到响应报文应启动重发机制，最多重发2

次。可用于发送自报报文，包括测试报、均匀时段水文信息报、遥测站定时报、加报报、小

时报、人工置数报；其上行帧报文结束符为ETB/ETX；下行帧为“确认”帧，报文结束符为

EOT/ESC。

c)M3，通常情况下遥测站为通信发起端。遥测站连续发出多包报文后，中心站正确接收全部数

据包，仅应回答1次确认报文；若有错误数据包，中心站应发送包括错误数据包序列号（1包

序列号，每包单独重发）的响应包，遥测站重发相应序列号包数据，最多重发2次。用于发

送多帧自报报文，包括图片信息报、均匀时段水文信息报、人工置数报等。其上行帧报文结

束符为ETB/ETX（收到NAK的重发包用ETX）；下行帧为“确认/否认”帧，报文结束符为

EOT/NAK/ESC。中心站采用该模式查询遥测站数据时，在遥测站收到查询请求后，遥测站则

以类似发起端的传输方式向中心站发送数据。

d)M4，中心站为通信发起端。中心站发出查询请求报文后，遥测站接收请求报文正确，应发送

响应帧；如遥测站接收请求报文无效，则不响应。用于查询遥测站数据，设置（修改）遥测

站运行状态参数、控制遥测站运行。下行帧为“查询/确认”帧，报文结束符为ENQ/ACK/EOT；

上行帧为响应帧，报文结束符为ETB/ETX。

6.3.2链路传输基本规则

链路传输基本规则应符合下列规定。

a)包的字符之间无线路空闲间隔；两包之间的线路空闲间隔应考虑信道网络延时、中间环节延

时、终端响应时间、波特率等因素。在两个数据包之间应至少等待一个线路空闲间隔。

b)对于自报式工作制式，通信发起端是遥测站，接收端是中心站；对于查询应答工作制式，通

信发起端是中心站，接收端是遥测站。发起端在规定时间内没有正确收到响应报文，应作为

9

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超时出错处理，超时等待时间应根据不同的信道类型来确定；超时出错后发起端应启动重发

机制。

c)数据传输重发由通信发起端控制，应重发2次；若连续三次超时，应退出通信，等待下次重

新建立链路。

d)对于单向信道，遥测站发完报文即退出通信。对于双向信道，中心站负责控制是否退出通信

链路。中心站“确认”帧报文结束符为ESC时，遥测站应保持通信设备带电值守，以随时响

应中心站查询/设置命令；“确认”帧报文结束符是EOT时，遥测站退出通信状态。

e)遥测站上行报文结束符是ETB时，表示后续有报文，不可退出通信；报文结束符是ETX时，

表示后续无报文，可退出传输链路。

6.3.3报文传输链路

自报式报文传输链路规定见图1。

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图1自报式报文传输链路示意图

查询应答式（包括控制命令）报文传输链路规定见图2。

11

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图2查询应答式报文传输链路示意图

6.4HEX/BCD编码传输报文帧结构

6.4.1应用HEX/BCD编码报文帧结构时，报文信息组不管是HEX、BCD编码均采用原编码传输。

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6.4.2对于HEX/BCD编码M1/M2/M4模式，遥测站向中心站发送信息应采用表16上行帧结构；中

心站向遥测站发送响应信息应采用表17下行帧结构，对于M1传输模式类型无下行报文。

表16HEX/BCD编码M1/M2/M4模式上行帧结构定义

序号名称传输字节数说明

1帧起始符27E7EH

1字节HEX，范围为1～255。指以省（或流域机构）

2中心站地址1

为单元，为县、市级以上分中心分配的中心站地址。

3遥测站地址5编码规则见6.2.3.2。

4报密码22字节HEX，编码规则见6.2.3.3。

5头功能码11字节HEX码，定义见附录B。

用2字节HEX编码。高4位用作上下行标识（0000

表示上行，1000表示下行）；其余12位表示报文正

6报文上下行标识及长度2

文长度，表示报文起始符之后、报文结束符之前的