ICS 35.240.99 CCS M 16 34 安徽省 地方 标准 DB34/T 4851.1—2024 小型水库大坝安全监测规范 第1部分： 数 据通信 Specifications for safety monitoring of small reservoir dams — part 1：data communication 2024 - 07 - 30发布 2024 - 08 - 30实施 安徽省市场监督管理局 发布 DB34/T 4851.1 —2024 I 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —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》的规定 起草。 本文件是 DB34/T 4851 《小型水库大坝安全监测规范》的第 1 部分。DB34/T 4851 已经发布了以 下部分： ——第 1 部分：数据通信。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由 安徽省水利厅 提出并归口。 本文件起草单位：安徽省（水利部淮河水利委员会）水利科学研究院（安徽省水利工程质量 检测中 心站）、安徽省水利厅运行管理处、安徽省机电排灌总站、安徽省大禹水利工程科技有限公司。 本文件主要起草人： 刘怀利、戴健、王铭铭、陈祥、刘超、张志浩、王辉、杨剑、卓超、朱小磊、 汤二伟、沈超、徐浩、刘方、商笑妍、邢朝荣、孙小冉、郎金慧、李伟。 DB34/T 4851.1 —2024 1 小型水库大坝安全监测规范 第1部分：数据通信 1 范围 本文件规定了小型水库大坝安全监测的数据通信与传输和报文传输规约。 本文件适用于小型水库大坝安全监测信息采集传输。 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/T 2260 中华人民共和国行政区划代码 GB/T 28181 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求 GB/T 50095 水文基本术语和符号标准 SL 26 水利水电工程技术术语 SL 651 水文监测数据通信规约 SL/T 812.1 水利监测数据传输规约 第1部分：总则 DB34/T 3906 基层防汛监测预警系统集成规范 3 术语、定义和符号 术语和定 义 3.1 GB/T 50095 、SL 26 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 监测采集单元（ MCU） monitoring collection unit 负责渗压、渗流量、表面变形、环境量等水库大坝安全监测采集汇集的装置。 3.1.2 通道号 channel number 监测采集单元上报监测数据时用于区分水库的不同监测点位。 符号 3.2 GB/T 50095 、SL 26 界定的以及表 1中符号适用于本文件。 ASCⅡ：基于拉丁字母的一套电脑编码系统，规定了 常用符号的二进制数表示方法。 BCD：二～十进制编码 。 CRC：循环冗余码校验 。 HEX：十六进制编码 。 4 通信与传输 DB34/T 4851.1 —2024 2 组网结构 4.1 4.1.1 小型水库安全监测站包括传感器、 MCU、电源、通信设备等。 4.1.2 传感器与 MCU通信宜采用水工线缆、光纤、 LoRa、蓝牙等方式； MCU与监测平台通信宜采用互 联网、4G/5G、北斗卫星、卫星通信、物联网等方式。 4.1.3 小型水库大坝安全监测组网结构见图 1。 监测平台 监测站1监测数据采集单元（MCU）电源 通信设备 传感器1 传感器N …… 监测站N…… 水工线缆、光纤、LoRa、蓝牙等监测数据采集单元（MCU）电源 通信设备 传感器1 传感器N ……互联网、4G/5G、北斗卫星、卫星通信、物联网等 水工线缆、光纤、LoRa、蓝牙等 图1 小型水库大坝安全监测组网结构图 传感器与 MCU 4.2 4.2.1 通信模式 4.2.1.1 传感器与 MCU的通信可分为有线通信 与无线通信。 4.2.1.2 有线通信模式包括模拟通信模式与数字通信模式 ，具体如下： —— 模拟通信模式包括但不限于振弦、开关量、 4-20mA通信接口 ； —— 数字通信模式包括但不限于 RS-485、RS-422、RS-232、SDI-12通信接口。 4.2.1.3 无线通信模式，宜采用 2.4G、ZigBee、蓝牙、 LoRa等通信方式。 4.2.1.4 单个设备采集时间不应大于 5秒，MCU单次数据采集时间不宜大于 5分钟。 4.2.2 传输规则 4.2.2.1 同―链路上所有设备的传输模式和串口通信参数 宜相同。 4.2.2.2 基于MODBUS协议的链路传输规则应符合 SL/T 812.1 有关规定。 MCU与监测平台 4.3 4.3.1 传输模式 4.3.1.1 传输模式分类 MCU与监测平台间传输模式分类见表 1。 DB34/T 4851.1 —2024 3 表1 传输模式类型 模式代号 模式种类 适用工作制式 适用信道 M1 发送/无应答 自报式 单向信道 M2 发送/确认 自报式 双向信道 M3 多包发送 /一次确认 自报式 双向信道 M4 查询/响应 查询应答式 双向信道 M5 查询/多包发送响应 查询应答式 双向信道 4.3.1.2 M1模式 MCU为通信发起端。 MCU发出报文后，监测平台只接收不需响应。可用于发送单帧自报报文，其上行 帧报文结束符为 ETX，没有下行帧。 4.3.1.3 M2模式 MCU为通信发起端。 MCU发出报文后，监测平台接收报文正确，应响应发送“确认”报文；监测平台 接收报文无效，则不响应。 MCU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， 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。 4.3.1.4 M3模式 MCU为通信发起端。 MCU连续发出多包报文后，监测平台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，监测平台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， MCU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。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 。M3传输模式见图 2。 启动报文（M3模式） 启动报文（M3模式） 启动报文（M3模式） 响应报文第1帧报文ETB 第2帧报文ETB 最后1帧报文ETX 全部正确 发EOT结束符 发错包号、NAK结束符某包错误 退出 启动重 发机制监测平台 MCU 图2 M3多包发送 /一次确认传输模式 4.3.1.5 M4模式 监测平台为通信发起端。监测平台发出查询请求报文后， MCU接收请求报文正确，应发送响应帧； 如MCU接收请求报文无效，则不响应。监测平台收不到响应报文应启动重发机制，最多重发 2次。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。M4传输模 式见图3。 DB34/T 4851.1 —2024 4 启动报文（M4模式） 查询请求ENQ 响应报文 第1帧报文ETB 启动报文（M4模式） 正确，发ACK确认符 响应报文 启动报文（M4模式） 正确，发ACK确认符 响应报文 启动报文（M4模式）最后1帧报文ETX第2帧报文ETB监测平台MCU 正确，发结束符 退出 图3 M4查询/响应传输模式 4.3.1.6 M5模式 监测平台为通信发起端，监测平台发出查询请求报文后， MCU接收请求报文正确，应发送响应帧； 如MCU接收请求报文无效，则不响应。 MCU收到查询请求后，连续发出多包报文，监测平台正确接收全部 数据包， 仅应回答 1次确认报文； 若有错误数据包， 监测平台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， MCU重发相应序列号包数据，最多重发 2次。M5传输模式见图 4。 响应报文 响应报文 确认报文（M5模式）第1帧报文ETB 第2帧报文ETB 全部正确 发EOT结束符发错包号、NAK结束符某包错误 退出启动重 发机制MCU 监测平台 启动报文（M5模式） 响应报文 查询请求 最后一帧报文ETX 图4 查询/多包发送响应 传输模式 4.3.2 传输规则 4.3.2.1 有线通信或 4G/5G通信模式下超时等待时间宜为 15秒；短报文通信、卫星通信、 NB-IoT通 信模式下超时等待时间宜为 60秒。 4.3.2.2 发起端在规定时间内未收到响应报文，进入超时重发机制，累计超过 2次，结束通信。 4.3.2.3 监测平台对新建立连接的 MCU发送的报文，格式错误或鉴权无效，则回复“错误代码”确认 帧，累计 超过2次，监测平台断开与 MCU的连接。 4.3.2.4 自报式工作模式中， MCU发起多包报文传输时，