LORA系統(tǒng)下RTU主動上傳協(xié)議規(guī)范說明.doc

LORA系統(tǒng)下RTU/電參模塊主動上傳協(xié)議規(guī)范說明一、指導(dǎo)意見遵照“頂層設(shè)計、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、整合集成、靈活部署、提升功能”的原則，全面進行信息化建設(shè)，其中對前期信息化建設(shè)的成果，進行最大程度的繼承。 頂層設(shè)計：系統(tǒng)唯一、技術(shù)先進、性能可靠、功能完善、網(wǎng)絡(luò)安全； 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：統(tǒng)一配置、統(tǒng)一協(xié)議、統(tǒng)一接口、統(tǒng)一功能； 整合集成：整合現(xiàn)有系統(tǒng)、集成先進技術(shù)； 靈活部署：功能標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、可定制化； 提升功能：實現(xiàn)油氣生產(chǎn)可視化自動化智能化.二、LORA 通訊特點LORA 通訊數(shù)據(jù)包有多種（51字節(jié)，200字節(jié)等），目前全部支持的包是51個字節(jié)，所以分包為50字節(jié)一發(fā)（一個字節(jié)備用）。目前LORA基站的數(shù)據(jù)包的長度確定是由基站和模塊之間的信號強度決定的(sf7-sf11)。信號強度強的情況下，包的長度會更長，但是由于我們的設(shè)備需要兼容，所以，協(xié)議包的長度最長是定在51字節(jié)。三、協(xié)議規(guī)范設(shè)計原則1、支持數(shù)據(jù)從終端設(shè)備-基站-云-CS。2、支持數(shù)據(jù)從CS- 云-基站-終端設(shè)備。3、CS識別終端來的數(shù)據(jù)規(guī)則CS 接收到云的數(shù)據(jù)包：118CODE:100,AppEUI:2c26c500b3140001,CmdSeq:0,DevEUI:4a770066fffe8f,MSG:UPLOAD,payload:AAI,Port:10其中 AppEUI:2c26c500b3140001這是廠家識別碼，北京博瀚安易科技有限公司的設(shè)備，由中興分配。DevEUI:4a770066fffe8f這是設(shè)備的識別碼，有廠家內(nèi)部定義，每一臺設(shè)備在廠家內(nèi)部具有唯一性。payload:AAI這個是數(shù)據(jù)包的內(nèi)容數(shù)據(jù)包內(nèi)容如下：井號(2)/或設(shè)備號長度(1)功能碼(1)伴隨碼(2)數(shù)據(jù)（最大42）CRC從井號到數(shù)據(jù)井號：可以識別井名，從1-65535。高字節(jié)在前,長度從井號起,CRC之前結(jié)束,不包括CRC。功能碼：判別設(shè)備的屬性功能碼 1 功圖功能碼 2 電參圖功能碼 3 電參數(shù)據(jù)功能碼 4 壓力功能碼 5 溫度功能碼 6 4-20mA數(shù)據(jù) 4路，備用4路, 2 路 DI輸入3路DO控制功能碼 7 參數(shù)設(shè)置 3、CS識別終端來的數(shù)據(jù)規(guī)則 三、協(xié)議規(guī)范 RTU/電參模塊上行通訊協(xié)議，即制定“LORA系統(tǒng)下RTU/電參模塊主動上傳協(xié)議規(guī)范說明”，具體如下：1.協(xié)議格式井號(2)/或設(shè)備號長度(1)功能碼(1)伴隨碼(2)數(shù)據(jù)（最大42）CRC從井號到數(shù)據(jù)注：高字節(jié)在前,長度從井號起,CRC之后結(jié)束,包括CRC。報頭報尾均為大寫。伴隨碼，前一個字節(jié)是組碼， 第二個字節(jié)是分包碼。2.功圖: （總長度765+10字節(jié)）RTU設(shè)備按時間間隔主動發(fā)送功能碼 1, 255個點的載荷(每點2字節(jié)),255個點的位移(每點2字節(jié))，壓縮后，共計765個char。壓縮方式如下：位移傳輸：將位移數(shù)據(jù)歸一化，單位數(shù)據(jù)是mm假設(shè)5米，位移數(shù)值從0-5000。所有數(shù)據(jù)除以5，歸一化之后的數(shù)值從0-3000；被除因子，單獨傳輸則傳輸?shù)淖畲笾凳?000，十六進制0BB8，實際占用12bit位，傳輸時只傳輸12bit位。載荷數(shù)據(jù)，量程最大為150KN ，1位小數(shù)點，最大值為1500，十六進制05DC ,也是12bit位。位移數(shù)據(jù)255+載荷255個值，則（2*255）*12/8=765個字節(jié)的數(shù)據(jù)。附加數(shù)據(jù)是位移被除因子 2字節(jié)，傳感器電池電量（2字節(jié)，單位V，倍率100，正常電壓3.6V，低于2.9V提示更換），沖程（2字節(jié)，單位：米，倍率1000），沖次周期（2字節(jié)，單位：次/分鐘，倍率100。）,功圖上傳的次數(shù)，功圖的設(shè)備號。共計10字節(jié) （765+10）/42=18+1共計19個包數(shù)據(jù)分包：井號+長度+功能碼+伴隨碼+42字節(jié)數(shù)據(jù)(最后一個包是剩余字節(jié))+CRC(高位前)。位移算法說明(同比例壓縮傳輸)：位移假設(shè)讀出來的數(shù)據(jù)是55，但是沖程是2000，實際的位移數(shù)據(jù)應(yīng)該是 55/3000*2000=36mm示例數(shù)據(jù)：例如井號為801 ，數(shù)據(jù)如下03 21 32 01 14 01 （42字節(jié)數(shù)據(jù)）crc包編號編碼數(shù)據(jù)解析數(shù)據(jù)1032132017201 000 000 001 004 007 00B 010 016 01D 025 02D 037 041 04C 059 066 074 082 092 0A2 0B5 0C7 0D9 0ED 101 117 12D 143 A2300 0 1 4 7 11 16 22 29 37 45 5565 76 89 102 116 130 146 162181 199 217 237 257 279 301323203213201720215C17418C1A61C01DB1F721323024D26A2892A82C82E830832934B36C38E3B03D33F741A43E4614854ABCRC16同上30321320172034CF4F451853E5635885AD5D25F961E64366868E6B26D76FC72074576978D7B17D47F881A83D85F8808A2CRC16同上40321320172048C38E390392294296097E99B9B79D49EFA0AA24A3EA56A6EA87A9DAB3AC8ADDAF0B03B15B27B37B47B56CRC16同上5032132017205B63B70B7CB88B92B9CBA4BACBB3BB8BBDBC1BC5BC7BC8BCABC8BC7BC4BC1BBDBB8BB2BABBA3B9AB91B86CRC16同上6032132017206B7BB6EB61B53B44B35B24B12B00AEDAD9AC5AB0A9AA83A6BA52A3AA20A069EB9CF9B399697995B93D91DCRC16同上70321320172078FE8DE8BE89D87B8598378157F27CE7AB78776474071A6F66D16AD68766263D6185F35CC5A758255D537CRC16同上80321320172085134EE4C94A548045C4384143F13CD3AB3893673443233032E32C32A428426624822B20E1F21D61BC1A2CRC16同上903213201720918817015813F1291130FE0EA0D60C40B20A008F08007106405704B03F03502C02301C01500F00A006003CRC16同上1003213201720A00100000015B16416F17A18519019C1A61AE1B91BD1B91B51B31B31B81BB1BC1BA1B81B61B61B71BA1BBCRC16同上1103213201720B1BC1BA1B91B81B81B91BA1BC1BB1B91B91B91B91BB1BC1BC1BB1BA1BA1BA1BB1BB1BC1BB1BB1BB1BA1BBCRC16同上1203213201720C1BD1BC1BC1BC1BA1BA1BB1BC1BD1BD1BB1BB1BB1BB1BC1BD1BE1BE1BC1BC1BC1BC1BD1BD1BD1BD1BC1BCCRC16同上1303213201720D1BC1BD1BD1BC1BB1BB1BB1BB1BB1BB1BB1BB1B91B91BA1B91B91B81B71B71B71B61B51B51B41B41B21B1CRC16同上1403213201720E1AF1AE1AD1AB1A91A71A319F19518D18617E17A17317016D16C16A16616115D15715014914213C13512ECRC16同上1503213201720F12611F1131090FF0FD1011031041030FE0FC0FC0FE0FF1000FF0FD0FC0FB0FB0FB0FC0FB0FA0F90F90F8CRC16同上160321320172100F80F90F90F80F80F70F70F70F70F80F80F70F70F70F60F60F70F70F60F60F60F60F60F60F60F60F60F6CRC16同上170321320172110F60F60F60F60F60F60F60F60F60F60F60F70F70F60F60F70F70F70F70F70F70F70F80F80F80F90F90F9CRC16同上18032132017212 0F9 0F9 0FA 0FB 0FB 0FB 0FC 0FC 0F9 0F8 0F8 0F7 0F7 0F7 0F7 0F7 0F8 0F8 0FA 0FE 103 109 10E 114 11A 11F 124 12A CRC16同上19032113017213 131 136 13B 144 14C 154 016E 07D0 0146 0072 008A D692305(30.5KN) 310 315 324 332 340366（電池電壓3.66V）2000(沖程 2000mm)326 （沖次 3.26次）114 （示功圖產(chǎn)生的次數(shù)）138（示功圖的設(shè)備號）4.電參:（總長度21*2+8字節(jié)）功能碼3, 數(shù)據(jù),如下順序排列序號電量符號數(shù)據(jù)長度說明參數(shù)類型及計算說明1Ua1INTA相相電壓1無符號數(shù)；單位：V；倍率：102Ub1INTB相相電壓23Uc1INTC相相電壓34Ia1INTA相電流4無符號數(shù)；單位：A；倍率：1005Ib1INTB相電流56Ic1INTC相電流671INT抽油機運行狀態(tài)1，運行，0 不運行81INT上沖程最大電流91INT下沖程最大電流101INT1號溫度設(shè)備號111INT1號溫度值 放大10倍121INT1號溫度電池電量131INT2號溫度設(shè)備號141INT2號溫度值 放大10倍151INT2號溫度電池電量161INT1號壓力設(shè)備號171INT1號壓力值 放大100倍181INT1號壓力電池電量191INT2號壓力設(shè)備號201INT2號壓力值 放大100倍211INT2號壓力電池電量注：報警時，伴隨碼顯示報警狀態(tài)，正常狀態(tài)為0。傳輸時候，只傳輸三相電流，三相電壓例如例如井號為807 ，電參圖設(shè)備號為50001，三相電流，三相電壓，第一個包，3相電壓為220V。數(shù)據(jù)如下033A320301010F630F7B0F7800060006000600010B620B454E21012500004E2207BC0169271100000000271200000000566E826| A相電壓393.9V B相電壓396.3V C相電壓396.0V A相電流0.006A B相電流0.006A C相電流0.006A 運行狀態(tài) 正在運行 上沖程最大電流 2914下沖程最大電流2885 溫度20001 溫度29.3 電池電壓0V 溫度20002 198.0 電池電壓3.61V7.寫命令：（總長度6+10字節(jié)）寫命令用于對RTU 4xxx地址數(shù)據(jù)任意點進行讀寫。功能碼9 為讀取指令,數(shù)據(jù)層封裝MODBUS 0X03號指令，modbus 0xff為廣播號功能碼10為寫入指令，數(shù)據(jù)層封裝modbus 0X10號指令，modbus 0xff為廣播號。格式，準(zhǔn)循標(biāo)準(zhǔn)格式，設(shè)備號支持廣播模式 0XFF 0XFF或具體的正確的設(shè)備號。比如讀取時間參數(shù)和寫入時間參數(shù)時間讀取指令FF FF 10 09 01 01 FF 03 00 00 00 03 10 15 F3 3D 00回復(fù)指令如下（井號828）（MODBUS校驗位以0 替代）03 3A 13 09 01 01 3A 03 06 01 02 03 05 12 2C 00 00 58 8C時間寫入指令FF FF 16 0A 01 01 FF 10 00 00 00 03 11 06 17 0A 3B 01 00 00 76 E3 00 寫入時此處多寫一個00 ，數(shù)據(jù)包的尾部識別，很重要時間寫入1個地址指令（40361=1800，此處地址-1 360=0x0168）FF FF 12 0A 01 01 FF 10 01 68 00 01 07 08 2C E0 83 20 00讀取40361 地址數(shù)據(jù)FF FF 10 09 01 01 FF 03 01 68 00 01 11 F4 F3 3D 00 03210F090101210302070800009E74遠程重啟指令，超過1000地址的，只支持1位寫入FF FF 12 0A 01 01 FF 10 06 B4 00 01 00 01 00 00 13 35無響應(yīng)指令03 3C 11 0A 01 01 3C 10 00 00 00 03 84 E5 F6 C0說明：數(shù)據(jù)寫入到設(shè)備的時候，從cs軟件應(yīng)該發(fā)出BASE64位的編碼，云平臺，會解碼后，以16進制的模式傳給模塊軟件驅(qū)動采集流程設(shè)計（僅供參考）1，壓力電參，定時采集 1.0，壓力電參數(shù)據(jù)，硬件是定時上傳的，刷新周期30分鐘（可設(shè)置）。 1.1，建立壓力電參數(shù)據(jù)的更新標(biāo)示。 1.2，統(tǒng)一的更新周期。1.3，如果數(shù)據(jù)超時沒有更新，則發(fā)送讀取指令。1.4，硬件響應(yīng)MAP 模式的讀取指令，回復(fù)數(shù)據(jù)。2，功圖數(shù)據(jù)，定時