地表水自動監測系統數據傳輸規範

《地表水自動監測系統數據傳輸規範》（DB44/T 2028-2017）是2017年10月23日實施的一項中華人民共和國廣東省地方標準，歸口於廣東省生態環境廳。

本標準適用於廣東省地表水自動監測站和數據監控平台之間的數據交換傳輸。本標準規定了地表水自動監測系統的系統結構、數據傳輸過程和系統的數據格式及代碼定義，本標準不限制系統擴展其他的信息內容，在擴展內容時不得與本標準中所使用或保留的控制命令相衝突。

基本介紹

• 中文名：地表水自動監測系統數據傳輸規範
• 外文名：Specification for Data Transmission of Surface Water Automatic Monitoring System 
• 中國標準分類號：N56 
• 國際標準分類號：13.060.99 
• 技術歸口：廣東省環境保護廳 
• 批准發布部門：廣東省質量技術監督局 
• 行業分類：水利、環境和公共設施管理業 
• 標準類別：方法標準 
• 發布單位：廣東省環境保護廳 
• 發布時間：2017年7月23日 
• 實施時間：2017年10月23日 
• 標準號：DB44/T 2028-2017 
• 備案號：56270-2017 

起草單位

本標準主要起草單位：廣東省環境監測中心。

本標準參與起草單位：力合科技（湖南）股份有限公司、廣州京誠檢測技術有限公司。

主要起草人

本標準主要起草人：黎如昊、武軍賢、黃雲生、呂小明、向運榮、肖文、魯言波、郭慶榮、張苒、蒙良慶、郭峰、瞿強、王強、周純、陳斐、李曉芳、陳婷婷、劉澤鏗。

項目背景

1.1. 任務來源

為加強對廣東省地表水自動監測系統的監督管理，全面提升自動化監控水平，提供地表水自動監測技術可持續發展的機制，保障廣東省地表水自動監測系統數據採集和傳輸流程的質量，加快推進省級、市級、縣級環境監測中心數據的共享，以更好地適應新形勢下對環境監測的更高要求，編制符合廣東省特色、科學實用的地表水線上自動監測系統數據傳輸標準，廣東省環保廳特向省質監局提交了《廣東省地方標準制修訂計畫項目任務書》，項目名稱是《廣東省地表水自動監測系統數據傳輸規範》。

標準歸口管理單位為廣東省環境保護廳。

1.2. 工作過程

《地表水自動監測系統數據傳輸規範》（以下簡稱《規範》）是地表水自動監測系統的重要組成部分，從最初的技術雛形、實踐驗證、疊代修改到最終形成科學完整的技術方案並定稿，經歷了以下的工作過程：

1.2.1. 編制《廣東省水質自動監測站數據實時報送技術指南》

2011年6月，為全面貫徹落實《珠三角環境保護一體化規劃》對珠三角環境監測一體化的要求，實現強化流域統籌、齊防共治跨界水污染的目標，省環保廳指定由廣東省環境監測中心承擔全省地表水自動監測系統的數據聯網工作。在此期間，廣東省環境監測中心負責編制《廣東省水質自動站數據實時聯網工作方案》和《廣東省水質自動監測站數據實時報送技術指南》，其中，《廣東省水質自動監測站數據實時報送技術指南》是《地表水自動監測系統數據傳輸規範》初期研究階段的工作成果，為編制廣東省地方標準《地表水自動監測系統數據傳輸規範》奠定堅實基礎。

1.2.2. 開展水站數據傳輸的調研和資料蒐集工作

2011年至2012年期間，廣東省環境監測中心組織監測人員對江蘇省、浙江省、山東省、河南省和福建省等省開展調研工作，進行了實地考察，蒐集技術資料，並展開座談，互相交流學習。此行深入了解了當前水站數據傳輸普遍存在的問題。國內各公司和各水站代維商都推出了自己的數據傳輸系統，並相繼制定了一系列的數據傳輸協定，但缺乏統一的地表水自動監測系統數據傳輸規範。

1.2.3. 建立數據傳輸標準方法，開發相應的數據傳輸軟體系統

2011年至2012年期間，廣東省環境監測中心和力合科技（湖南）股份有限公司組織相關監測人員，就國內研究主流的數據傳輸技術進行了專題的、深入的研究，並綜合考慮數據傳輸可靠性、安全性，以及與國家相關標準，包括國家標準《HJ/T 212-2005HJ 污染源線上自動監控（監測）系統數據傳輸標準》的銜接等問題的基礎上，建立數據傳輸標準方法，通過最佳化數據通訊流程和應答機制，並融合地表水自動監測的業務內容，同步在水站端和平台端開發相應的數據傳輸軟體系統。

1.2.4. 依託項目，完善方法並形成《規範》

廣東省環境監測中心依託廣東省專項資金，環境監管能力建設項目《潮州赤風等4個水站更新改造及水質自動監測實時聯網平台建設》，搭建了廣東省地表水水質自動監測實時聯網預警監控平台（以下簡稱“監控平台”），在前期工作的基礎上，制訂了《規範》初稿，實現了廣東省34個省建水站長期穩定高效的實時數據聯網。地方建水站和科學機構的移動監測點也能迅速準確地把數據傳送到監控平台。截止到2016年7月，聯入監控平台的國家建和地方建的水站合計50個，囊括了廣東省境內全部國家建和地方建的地表水自動監測站，此外，廣州中科院沈自所分所的一個移動研究點也通過《規範》聯入監控平台。

1.2.5. 通過 《規範》實現全省水站數據實時聯網

從2012年至今，完善水站的狀態線上信息和儀器日誌等技術，不斷修改平台端-水站端雙方的數據標識和質控數據錄入的技術方案，並升級平台端和水站端的軟體服務。經過多年努力，目前廣東省地表水自動監控平台已建立一套完善的質量控制線上溯源機制，每個監測數據都能對其質控溯源，準確性和可靠性得到了保障。這套機制的技術規範不斷修正並補充寫進《規範》，使規範內容日臻完善。《規範》很好地串聯了平台端和水站端各自的質控工作，實現了兩者工作的對接、同步和統一。

1.2.6. 建立質量控制線上溯源機制，補充完善《規範》

對梅州長沙、吳川小東江等兩個水站進行智慧型化改造。改造的內容包括儀器接口技術開發與監測數據實時上傳、現場自動標樣核查功能和質控任務遠程控制等，並對其可行性、有關性能的穩定性實施了嚴格的跟蹤管理。此項工作完成後，梅州長沙、吳川小東江兩個水站的QA/QC工作實現了網路化和自動化，監控平台能通過《規範》高效地對兩個水站開展遠程質量管理工作，印證了廣東省地表水自動監測系統數據傳輸規範對地表水自動監測的遠程控制、線上自動質控等工作的有力支撐。

必要性分析

2.1. 順應新歷史時期經濟社會快速發展的趨勢

隨著世界性的信息科學技術的訊猛發展，大數據在具體實踐套用的範圍將更為廣泛，數據傳輸將成為助推經濟社會快速發展的重要性環節。人的生活方式、思想觀念也因此發生重要性的變化，對關係到身體健康的水環境質量安全保障的相關信息的關注度將越來越高，這無疑對水環境監督管理和相關信息的提供提出了前所未有的高要求。同時，廣東省是國家級經濟大省之一，是國家全面實施對外開放政策的南端門戶，境內水域面積相對較為寬廣，河網眾多、交錯縱橫，水環境保護監督管理任務既複雜且繁重。

地表水自動監測系統是水環境保護監督管理的有機組成部分，是提升水環境保護監督管理整體水平、順應外在經濟社會快速發展大勢的重要性基礎。制訂和實施《規範》必將對保障相應的數據傳輸質量、提升水環境保護監督管理整體能力、協調好經濟社會快速發展與自然環境大系統的內在關係、增強經濟社會系統整體發展內在動力、保障水環境質量安全、促進經濟社會持續、快速、健康發展起著重要而積極的作用，現實意義重大，歷史意義深遠。

2.2. 地表水自動監測系統標準化建設的需要

地表水自動監測系統的標準化建設不僅包括水站和數據監控平台建設，還包括數據採集和傳輸系統建設 。目前，廣東省缺乏統一的地表水自動監測系統數據傳輸規範，各公司和各水站代維商都推出了自己的數據傳輸系統並相繼制定了一系列的數據傳輸協定，但這些協定都是各公司和各代維商為開發產品而專門設計的，協定之間互不兼容，嚴重影響了跨平台跨商家的系統構建。環境保護監測部門對通用的數據傳輸協定的需求越來越迫切。 因此，很有必要通過《規範》的制定，引導、糾正各公司和各代維商各自為政的行為，整合最佳化地表水自動監測系統內在資源，以實現系統整體質量保障 、內在資源共享、運作性能穩定和高效，以及對外服務質量的提高的基本目標。

2.3. 地表水自動監測系統專業性的需要

環境自動監測系統包括空氣自動監測、地表水自動監測、污染源線上監測和噪聲自動監測等。本標準制訂前，國家尚未出台關於地表水自動監測系統數據傳輸的標準，而是按照空氣自動監測、地表水自動監測和污染源線上監測的通用數據傳輸標準進行具體的操作。地表水自動監測系統的監測項目和頻率、儀器質控方法，採樣和預處理技術、系統結構及工作方式，均與其他自動監測系統存在著巨大的的差異，這些差異充分反映了地表水自動監測系統的專業性 、複雜性和特殊性，因此，很有必要為地表水自動監測系統單獨量身訂造一套有針對性、可靠而穩定的數據傳輸規範以保障數據傳輸控制通道的暢通和系統的正常運行。

2.4. 廣東省水站數據聯網的需要

廣東省水站數據聯網是全省水環境質量監測一體化和建立先進的水質監測預警體系的基礎。水站數據聯網的質量保障，必然要通過建立統一數據傳輸標準才能得以實現。

目前，由於缺乏統一的數據傳輸規範，各地表水自動監測系統數據互通性較為薄弱，各級行政區域在水自動監測數據共享上存在極大的障礙，對廣東省環境監測一體化的發展基礎帶來帶來較大的影響。因此，很有必要制訂廣東省地方標準《 地表水自動監測系統數據傳輸規範》，指導地級市及以下環境管理部門和水站運維商按照統一的傳輸方式和數據格式把數據上傳到省監控平台，以保障全省數據聯網工作的順利開展。

目次

前言		II
1 使用範圍		1
2 規範性引用檔案		1
3 術語和定義		1
4 系統結構		2
5 協定層次		3
6 數據傳輸協定		4
附錄A（規範性附錄） CRC 校驗		8
附錄B（規範性附錄） 監測項目代碼		9
附錄C（規範性附錄） 數據標識		12
附錄D（資料性附錄） 數據包示例		14

內容範圍

本標準適用於廣東省地表水自動監測站和數據監控平台之間的數據交換傳輸。

本標準規定了地表水自動監測系統的系統結構、數據傳輸過程和系統的數據格式及代碼定義，本標準不限制系統擴展其他的信息內容，在擴展內容時不得與本標準中所使用或保留的控制命令相衝突。

規範性引用檔案

本標準內容引用了下列檔案或其中的條款。凡是不注日期的引用檔案，其最新版本適用於本標準。

GB 3838-2002 地表水環境質量標準

HJ 525-2009 水污染物名稱代碼

HJ 660-2013 環境監測信息傳輸技術規定

SL 651-2014 水文監測數據通信規約

HJ/T 212-2005 污染源線上自動監控（監測）系統數據傳輸標準

本標準實施建議

本規範考慮了廣東省地表水自動監測系統軟硬體的主流配置，規定了地表水自動監測系統數據傳輸的模型、通訊流程和應答機制，制訂數據傳輸協定，並融合了地表水自動監測的監測方法、質量控制和反控等技術，制訂詳細的數據包報文格式、命令編號、監測項目代碼和數據標識等。

按照本標準開發數據採集和傳輸系統時，可參考附錄D的數據包示範。如要快速了解廣東省地表水自動監控系統的質控溯源機制在本標準的套用，可參考本標準的範例：狀態信息（附錄D的D16）、日誌（附錄D的D7）、數據標識（附錄C）和線上質控數據（附錄D的D5、D6、D17）。

本標準不限制擴展其他的信息內容，在擴展內容時不得與本標準中所使用或保留的控制命令相衝突。