DB13 T 2672-2018建筑工地扬尘治理物联网协议.pdf

1、ICS 35.110 L 79 DB13 河北省 地方标准 DB 13/T 2672 2018 建筑工地扬尘治理物联网协议 2018 - 03 - 13 发布 2018 - 04 - 13 实施 河北省质量技术监督局 发布 DB13/T 2672 2018 1 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出 的规则起草。 本标准由 邯郸市质量技术监督局 提出。 本标准由河北 省服务 标准化 技术委员会 （ SAHB/TC 264） 归口。 本标准 起草单位 ：邯郸开发区清易电子科技有限公司。 本标准主要起草人：李振清、张凌皓 、李萌、杨志江、 张恩瑜 。 DB13/T 2672 2018

2、2 引 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国大气污染防治法等法律法规，指导建筑工地扬尘（监测）治理系统的建设，规范数据传输，保证各种建筑工地扬尘（监测）治理仪器设备、传输网络和环保、住建等相关部门应用软件系统之间的连通，制定本标准。 协议网络框架见图 1。 图 1 协议网络架构 DB13/T 2672 2018 3 建筑工地扬尘治理物联网协议 1 范围 本标准 规定了 建筑工地扬尘治理物联网 的数据传输 过程及参数 消息、控制消息、数据上报消息和状态反馈消息的消息格式和代码定义。 本标准适用于 建筑工地扬尘（监测）治理设备和监 控中心平台之间数据交换传输。 2 术语和定义 下列术

3、语和定义适用于本文件。 2.1 监控中心 安装在各级管理部门，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本规范规定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。本标准中简称上位机。 2.2 筑工地扬尘（监测）治理仪器设备 安装在土壤扬尘、道路扬尘、施工扬尘、堆场扬尘等现场，用于监控（监测）现场扬尘、噪声、气象等状况，并完成与监控中心的数据通讯传输的单台或多台设备及设施。本标准中简称现场机。 3 系统结构 建筑工地扬尘（监测）系统结构见图 2，从底层逐级向上可分为现场机、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。 图 2

4、 系统结构 DB13/T 2672 2018 4 4 协议层次 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。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，协议层次见图 3。 图 3 协议层次 基础传输层基于 TCP/IP 协议的，此方式的使用建立在 TCP/IP基础之上 。 5 消息 5.1 消息结构 消息是现场机与上位机之间通讯传输时的一个数据单元，一个数据消息的大小最长 65 535个字节。 消息由消息头（ Message Header）、消息体（ Message Body）和消息尾

5、（ Message Tail）三部分组成，每个消息至少含有一个数据包。消息结构见图 4 。 图 4 消息结构 5.2 消息头 起始标识（ Start Flag） 协议版本（ Protocol Version） 数据包个数（ Package Count） 终端模块号（ Module ID） 访问 密码 （ Access password） 消息 长度（ Message Length） 消息 头（ Message Header） 消息 体（ Message Body） 消息 尾（ Message Tail） 数据包 1（ Package 1） 数据包 2（ Package 2） 数据包 3（ Pa

6、ckage 3） 数据包 n（ Package n） CRC 校验（ CRC Code） 结束标识（ End Flag） 上位机 现场机 应用层 应用层 基础传输层 基础传输层 DB13/T 2672 2018 5 消息头共 28个字节，由起始标识（ Start Flag）、协议版本（ Protocol Version）、终端模块号（ Module ID） 、访问密码（ Access password）、数据包个数（ Package Count）、消息长度（ Frame Length）六部分组成。消息头格式见表 1。 表 1 消息头 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 起始标识

7、 1 固定值： 0xAA 2 协议版本 1 本标准协议版本为： 0x01 3 终端模块号 15 终端模块预设 ID； 0x00 为无效值； 用于唯一识别设备 4 访问密码 8 访问密码 上位机与现场机相互约定的一组 8 位字符密码。用于验证非法消息数据。 5 数据包个数 1 本消息 中包含的数据包个数； 6 消息长度 2 从起始标识至结束标识所有数据的字节数。 包含起始标识与结束标识 5.3 消息体 消息体由至少一个数据包（ Package）组成。各数据包按第 6章的规定。 5.4 消息尾 消息尾共 5个字节，由 CRC校验（ CRC Code）和结束标识（ End Flag）两个部分组成，

8、消息尾 格式见表 2。 表 2 消息尾 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 CRC 校验 4 消息体的 CRC32 校验码； CRC32 算法使用 IEEE 802.3 CRC32 中的相关规定； 用于验证消息的正确性、完 整性 2 结束标识 1 固定值： 0xFF； 6 数据包 6.1 总则 数据包是消息体的组成部分，数据包包含了具体的数据内容。 6.2 通用包 所有类型的数据包均由类型（ Type）、长度（ Length）和数据（ Data）三部分组成。数据包格式见表 3。 DB13/T 2672 2018 6 表 3 数据包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注

9、 1 类型 1 范围： 0x01 0xFF, 0x00 为无效值； 用于识别数据包的类型 2 长度 2 数据部分的长度； 数据部分的总字节数 3 数据 N 各数据包数据结构参考后续章节； 6.3 数据上传包 数据 上传包用于现场机向上位机上报监测数据命令时使用。数据上传包格式见表 4。 表 4 数据上传包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 类型 1 数据上传包类型值： 0x01； 2 长度 2 序号 3 项 12 项总的字节数 3 数据标识 1 1 详细数据标识号见附录 A 4 数据 1 2 详细数据格式见附录 A 5 数据标识 2 1 详细数据标识号见附录 A 6 数据 2

10、 2 详细数据格式见附录 A 7 数据标识 3 1 8 数据 3 2 9 1 10 2 11 数据标识 n 1 12 数据 n 2 6.4 参数设置包 参数设置包用于上位机向现场机发送修改参数命令时使用。参数设置格式包见表 5。 表 5 参数设置包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 类型 1 参数设置包类型值： 0x02； 2 长度 2 序号 3 项 12 项的字节数 3 参数标识 1 1 详细参数标识号见附录 B 4 参数 1 2 详细数据格式见附录 B 5 参数标识 2 1 6 参数 2 2 7 参数标识 3 1 8 参数 3 2 9 1 10 2 11 参数标识 n 1

11、 12 参数 n 2 DB13/T 2672 2018 7 6.5 远程控制包 远程控制包用于上位机向现场机发送控制操作命令时使用。远程控制包格式见表 6。 表 6 远程控制包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 类型 1 远程控制包类型值： 0x03； 2 长度 2 序号 3 项 12 项的字节数 3 控制 标识 1 1 详细 控制 标识号见附录 C 4 控制 1 1 详细数据格式见附录 C 5 控制 标识 2 1 详细 控制 标识号见附录 C 6 控制 2 1 详细数据格式见附录 C 7 控制 标识 3 1 8 控制 3 1 9 1 10 1 11 控制 标识 n 1 12

12、 控制 n 1 6.6 运行状态反馈包 运行状态反馈包用于现场机向上位机上报设备运行状态命令时使用。运行状态反馈包格式见表 7。 表 7 运行状态反馈包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 类型 1 运行状态反馈包类型值： 0x04； 2 长度 2 序号 3 项 12 项的字节数 3 硬件版本号 4 设备固件的硬件版本号。 三段式版本号： A.B.CD； A 部分为主版本号， B 部分为次版 本号， CD 部分为修订版本号 4 程序版本号 4 设备软件的程序版本号。 三段式版本号： A.B.CD； A 部分为主版本号， B 部分为次版本号， CD 部分为修订版本号 5 升级状态

13、 1 未升级： 0x00；升级中： 0x01； 6 故障代码 1 详细故障代码见附录 D； 7 预留字节 4 6.7 报警状态反馈包 报警状态反馈包用于现场机向上位机上报数据报警状态时使用。报警状态反馈包格式见表 8 。 表 8 报警状态反馈包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 类型 1 常量： 0x05； 2 长度 2 序号 3 项 12 项 的字节数 DB13/T 2672 2018 8 表 8 报警状态反馈包（ 续 ） 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 3 报警类型标识 1 1 详细报警类型标识号见附录 E 4 报警状态 1 1 0x01 数据报警 0x0

14、0 报警取消 5 报警类型标识 2 1 6 报警状态 2 1 7 报警类型标识 3 1 8 报警状态 3 1 9 1 10 1 11 报警类型标识 n 1 12 报警状态 n 1 6.8 参数状态反馈包 参数状态反馈包用于现场机向上位机上 报设备参数状态时使用。参数状态反馈包格式见表 9 。 表 9 参数状态反馈包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 类型 1 常量： 0x06； 2 长度 2 序号 3 项 12 项 的字节数 3 参数标识 1 1 详细参数标识号见附录 B 4 参数 1 2 详细数据格式见附录 B 5 参数标识 2 1 6 参数 2 2 7 参数标识 3 1

15、8 参数 3 2 9 1 10 2 11 参数标识 n 1 12 参数 n 2 6.9 控制状态反馈包 控制状 态反馈包用于现场机向上位机上报控制状态时使用。控制状态反馈包格式见表 10 。 表 10 控制状态反馈包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 类型 1 常量： 0x07； 2 长度 2 序号 3 项 12 项的字节数 DB13/T 2672 2018 9 表 10 控制状态反馈包（ 续 ） 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 3 控制 标识 1 1 详细 控制 标识号见附录 C 4 控制 1 1 详细数据格式见附录 C 5 控制 标识 2 1 6 控制 2

16、 1 7 控制 标识 3 1 8 控制 3 1 9 1 10 1 11 控制 标识 n 1 12 控制 n 1 6.10 升级通知包 升级通知包用于上位机向现场机下发升级通知命令时使用。升级通知包格式见表 11 。 表 11 升级通知包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 类型 1 常量： 0x08； 2 长度 2 序号 3 项 4 项的字节数 3 适合的硬件版本号 4 三段式版本号： A.B.CD； 4 升级文件版本号 4 三段式版本号： A.B.CD； 5 升级文件总分片数 4 6.11 升级请求包 升级请求包用于现场机向上 位机请求升级文件时使用。升级请求包格式见表 12

17、 。 表 12 升级请求包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 类型 1 常量： 0x06； 2 长度 2 序号 3 项 5 项的字节数 3 适合的硬件版本号 4 三段式版本号： A.B.CD； 4 升级文件版本号 4 三段式版本号： A.B.CD； 5 升级文件分片序号 4 起始： 0x01； 6.12 升级响应包 升级响应包用于上位机向现场机发送升级文件内容时使用。升级响应包格式见表 13 。 DB13/T 2672 2018 10 表 13 升级响应包 序号 名称 长度 /（ byte） 说明 备注 1 类型 1 常量： 0x06； 2 长度 2 序号 3 项 7 项的字

18、节数 3 适合的硬件版本号 4 三段式版本号： A.B.CD； 4 升级文件版本号 4 三段式版本号： A.B.CD； 5 升级文件总分片数 4 无效： 0x00； 6 当前分片序号 4 起始： 0x01；无效： 0x00； 7 当前分片数据内容 N 7 通讯流程 7.1 数据上传通讯流程 现场机按数据上报间隔时间参数，周期性的定时向上位机发送数据上传包。上位机收到数据上传包后检查消息正确合 法后存储，不正确非法消息丢弃处理。上位机收到上报消息后不回复现场机。 图 5 数据上传通讯流程 7.2 参数设置通讯流程 当上位机修改现场机参数时，上位机应每 30秒向现场机发送一次参数设置包，直至接收到

19、现场机发回的参数状态反馈包验证正确后停止发送。现场机接收到参数设置包后修改设备运行参数，设备运行参数改变（包括人工在现场机上修改参数）后，现场机应立即向上位机发送一次参数状态反馈包。 DB13/T 2672 2018 11 图 6 参数设置通讯流程 7.3 远程控制通讯流程 当上位机修改现场机控制时，上位机应每 30秒向现场机发送一次远程控制包，直至接收到 现场机发回的控制状态反馈包验证正确后停止发送。现场机接收到远程控制包后执行命令控制操作，设备控制状态改变（包括人工在现场机上修改控制）后，现场机应立即向上位机发送一次控制状态反馈包。 图 7 远程控制通讯流程 7.4 运行状态反馈通讯流程

20、为了维持现场机与上位机的通讯链路，保持现场机为在线状态，实现上位机可实时控制现场机，现场机最少应每 60秒向上位机发送一次运行状态反馈包。上位机接收到后更新设备为在线状态，如果连续 3个时间周期内没有接收到状态反馈包，则认为现场机断开连接，更新设备为离线状态。 DB13/T 2672 2018 12 图 8 运行 状态反馈通讯流程 7.5 报警通讯流程 现场机在运行过程中，一旦监测到有数据超过设定值，应立即向上位机发送一次报警状态反馈包。上位机接收到报警状态反馈包做相应记录操作，不用回复现场机。 现场机在运行过程中，有报警数据恢复时，也应立即向上位机发送一次报警状态反馈包。上位机接收到报警状态

21、反馈包做相应记录操作，不用回复现场机。 图 9 报警通讯流程 7.6 远程升级通讯流程 上位机远程升级现场机时，上位机应每 30秒向现场机发送一次升级通知包，直至接收到现场机发回的升级请求包后停止发送升级通知包。上位机接收到升级请求包后，立 即按请求内容向现场机回发升级响应包。现场机接收到升级响应包后，判断是否全部接收完整，如果没有接收完毕则继续向上位DB13/T 2672 2018 13 机发送升级请求包，上位机接收到后继续向现场机回发升级响应包。直至现场机接收到完整的升级文件后停止发送升级请求包。然后现场机使用接收到的文件更新升级设备程序。 图 10 远程升级通讯流程 DB13/T 267

22、2 2018 14 A A 附 录 A （规范性附录） 数据标识与数据格式 表 A.1 规定了标准中数据上传 包 中使用的数据标识与数据格式。 表 A.1 数据标识与数据格式 测量数据名 数据标识 上报数据格式 单位 温度 0x01 测量数据加 40 后再乘 10 湿度 0x02 整数 测量数据乘 10 %RH PM2.5 0x03 整数 直接上报 mg/m3 PM10 0x04 整数 直接上报 mg/m3 TSP 0x05 整数 直接上报 mg/m3 噪声 0x06 整数 直接上报 dB 光照 0x07 整数 测量数据乘 10 klux 大气压力 0x08 整数 测量数据乘 10 kPa 风

23、速 0x09 整数 测量数据乘 10 m/s 风向 0x0A 正北方向为基准顺时针方向划分为 0 360 DB13/T 2672 2018 15 B B 附 录 B （规范性附录） 参数标识与数据格式 表 B.1 规定了标准中参数设置包中使用的参数标识与数据格式。 表 B.1 参数标识与数据格式 参数名 参数标识 参数数据格式 单位 数据上报间隔 0x01 整数 数据上 报间隔时间 （分钟） min 温度上限阀值 0x02 整数 设置值加上 40 后再乘 10 取整写入设备 温度下限阀值 0x03 整数 设置值加上 40 后再乘 10 取整写入设备 湿度上限阀值 0x04 整数 设置值乘 10

24、 取整写入设备 %RH 湿度下限阀值 0x05 整数 设置值乘 10 取整写入设备 %RH PM2.5 报警阈值 0x06 整数 设置值直接写入设备 mg/m3 PM10 报警阈值 0x07 整数 设置值直接写入设备 mg/m3 TSP 报警阈值 0x08 整数 设置值直接写入设备 mg/m3 噪声 报警阈值 0x09 整数 设置值直接写入设备 dB 光照上限阀值 0x0A 整数 设置值乘 10 取整写入设备 klux 光照下限阀值 0x0B 整数 设置值乘 10 取整写入设备 klux 风速报警阈值 0x0C 整数 设置值乘 10 取整写入设备 m/s DB13/T 2672 2018 16

25、 C C 附 录 C （规范性附录） 控制标识与数据格式 表 C.1 规定了标准中远程控制包中使用的控制标识与数据格式。 表 C.1 控制标识与数据格式 控制项名 控制标识 数据格式 喷淋控制 0x01 打开： 0x11； 关闭： 0x22； 无效： 其他； 雾炮控制 0x02 打开： 0x11； 关闭： 0x22； 无效： 其他； DB13/T 2672 2018 17 D D 附 录 D （规范性附录） 故障代码 表 D.1 规定了标准中运行状态反馈包中使用的故障代码。 表 D.1 现场机故障代码 序号 故障代码 说明 1 0x00 设备正常 2 0x01 设备电压低 3 0x02 设备时

26、钟故障 4 0x03 设备参数丢失 5 0x04 温度传感器读取超时； 6 0x05 湿度传感器读取超时； 7 0x06 PM2.5 传感器读取超时； 8 0x07 PM10 传感器读取超时； 9 0x08 TSP 传感器读取超时； 10 0x09 大气传感器读取超时； 11 0x0A 风速传感器读取超时； 12 0x0B 风力传感器读取超时； 13 0x0C 噪声传感器读取超时； 14 其它 未知故障 DB13/T 2672 2018 18 E E 附 录 E （规范性附录） 报警类型标识号 表 E.1 规定了标准中报警状态反馈包中使用的报警类型标识号与数据格式。 表 E.1 报警类型标识与

27、数据格式 报警类型 报警标识 数据格式 温度上限阀值 0x01 0x01 数据报警 0x00 报警取消 温度下限阀值 0x02 0x01 数据报警 0x00 报 警取消 湿度上限阀值 0x03 0x01 数据报警 0x00 报警取消 湿度下限阀值 0x04 0x01 数据报警 0x00 报警取消 PM2.5 报警阈值 0x05 0x01 数据报警 0x00 报警取消 PM10 报警阈值 0x06 0x01 数据报警 0x00 报警取消 TSP 报警阈值 0x07 0x01 数据报警 0x00 报警取消 噪声 报警阈值 0x08 0x01 数据报警 0x00 报警取消 光照上限阀值 0x09 0x01 数据报警 0x00 报警取消 光照下限阀值 0x0A 0x01 数据报警 0x00 报警取消 风速报警阈值 0x0B 0x01 数据报警 0x00 报警取消 _