《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求（征求意見稿）》編制說明

1《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求（征求意見稿）》編制說明1項目背景1.1任務來源為規(guī)范地表水水質自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)傳輸，保證不同地表水自動監(jiān)測儀器設備、傳輸網絡和生態(tài)環(huán)境保護部門應用軟件系統(tǒng)之間的聯(lián)通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)網共享，為我國地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信提供技術支持和標準規(guī)范。2020年，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了關于開展《河流水生態(tài)環(huán)境質量監(jiān)測與評價技術指南等28項標準規(guī)范制修訂工作的通知》（監(jiān)測函〔2020〕4號下達了制訂《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》標準的項目計劃，項目編號為【2020-L-21】，由中國環(huán)境監(jiān)測總站牽頭開展相關工作。1.2工作過程1.2.1成立標準編制組收到相關通知后，中國環(huán)境監(jiān)測總站（以下簡稱總站）作為項目承擔單位，召集合作單位江蘇省常州環(huán)境監(jiān)測中心、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評估中心、遼寧省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心等相關人員，成立了標準編制組，編制組初步擬定了標準制訂的工作目標、工作內容，討論了在標準制訂過程中可能遇到的問題，并按照項目要求，制定了詳細的標準制定計劃與任務分工。1.2.2文本初稿及編制說明編制2020年1月，編制組查閱和收集了國內外相關標準和文獻資料完成了初稿編制，組織儀器廠家進行討論，并根據(jù)各儀器廠家意見修改，組織專家進行初步論證，基本形成規(guī)范技術要求。（2）現(xiàn)場調研和初步驗證2018年6月，總站根據(jù)地表水自動監(jiān)測要求，安排并組織中標水站的儀器設備在深圳進行實地現(xiàn)場測試，測試內容包括水樣測試流程、儀器日志流程信息、質控數(shù)據(jù)測試與上傳、遠程控制等是否滿足通信技術協(xié)議要求，同時驗證協(xié)議技術要求是否合理，同時，對不滿足技術要求的儀器設備，要求設備廠家及時整改、完善，以滿足通信協(xié)議技術規(guī)范要求。2020年5月，編制初稿應用于系統(tǒng)測試方案，編制組對深圳和無錫開展國家地表水環(huán)境質量自動監(jiān)測系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并到水站進行現(xiàn)場調研，采用深圳和無錫的初步驗證結果和調研情況，并對部分技術要求進行修改。（3）初稿編寫2020年6～7月，編制組組織召開專家審查會，根據(jù)專家意見，編制組對協(xié)議初稿進行了修改并召開了編制組內部會議和技術研討會，于7月底正式編制完成了《地表水自動監(jiān)測2系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》初稿及編制說明。（4）技術指標補充驗證及進一步規(guī)范2020年8月～12月，編制組針對部分指標編寫技術驗證實驗方案，并在水站中選擇代表性站點開展適用性驗證實驗。2021年3月，編制組根據(jù)國控水站整體運行情況、運維反饋意見、數(shù)據(jù)有效性評價、月質控考核辦法等相關技術規(guī)范和文件，再次組織調研和分析，結合地表水水質自動監(jiān)測新要求對標準文本進行修改和完善。1.2.3標準研討會2020年5月，總站在北京組織召開了《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》標準研討會。來自浙江省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、天津市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心、廣東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心的專家參加了會議。專家組聽取了技術要求編制單位關于文本初稿的匯報，經質詢、討論，形成如下論證意（1）該技術要求對規(guī)范地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網通信具有重要意義；（2）編制單位提交的材料完整，內容全面；（3）技術要求開題報告提出的編制原則科學、合理，技術路線可行；（4）進一步規(guī)范文本標準格式。1.2.4征求意見稿和編制說明2020年6月至11月，編制組根據(jù)研討會專家意見，對標準文本和編制說明進行修改完善，同時通過國控水站驗收后運行以來的運行數(shù)據(jù)、針對部分指標組織開展驗證，完善編制說明。編制組結合地表水水質在線監(jiān)測有關技術要求，針對部分指標組織了驗證；根據(jù)驗證結果，對文本及編制說明的有關內容進行了修改完善。結合研討會議的要求與精神，組織兩次內部專家討論會，對文本進行完善；加強與HJ212編制組的交流溝通，對通訊架構、編碼、命令名稱等全面梳理和統(tǒng)一，并修改完善。生態(tài)環(huán)境部征求意見稿審查會議，就技術要求的格式、內容及與HJ212的關系方面給出了修改意見。針對會議意見，編制組對技術要求文本及編制說明進行修改完善。1.2.5標準內審會2021年5月，總站在北京召開了《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》內審會。來自中國環(huán)境監(jiān)測總站、北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、天津市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心和江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心的專家參加了會議。專家委員會聽取了標準編制單位關于標準征求意見稿的主要技術內容、編制工作過程的匯報，經質詢、討論，形成如下審議意見：（1）該技術要求對規(guī)范地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網通信具有重要意義；（2）編制單位提交的材料完整，內容全面；（3）技術要求內容編制原則科學、合理，技術路線可行。3專家組通過該技術要求的審核，并提出如下修改意見和建議：（1）說清該技術要求與HJ212—2017之間的關系；（2）按照HJ565完善文本和編制說明格式；（3）建議將《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》改為《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術規(guī)范》，同時編制《地表水自動監(jiān)測儀器通信技術規(guī)范》。按照標準編制工作研討會的專家意見，結合HJ212最新修訂稿，再次對技術文本與編制說明進行修改，重點放在梳理與HJ212的聯(lián)系與區(qū)別方面；編制組結合審查會議修改要求及標準所3次集中審核提出的意見建議，對照HJ212征求意見稿反饋意見，對技術文本與編制說明進行了修改完善，厘清與HJ212的關系。針對將《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》改為《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術規(guī)范》的建議，標準編制組向上級部門匯報，對照“技術要求”與“技術規(guī)范”的有關規(guī)定；編制組一致認為，采用《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》名稱比較合適，并征得上級部門同意。因此，未對名稱進行修改。1.2.6征求意見稿技術審查會2023年4月26日，生態(tài)環(huán)境部監(jiān)測司組織召開征求意見稿技術審查會，會議就技術要求的格式、內容及與HJ212的關系方面給出了修改意見。標準編制組根據(jù)專家意見和審查會議修改要求，結合標準所多次集中審核會的精神，與HJ212編制組充分交流溝通，在參考HJ212征求意見稿反饋意見基礎上，對文本與編制說明進行了格式完善、內容充實和架構調整，使文本更加簡潔實用。在編制過程中未對標準文本名稱進行修改。1.2.7形成征求意見稿終稿和編制說明2023年5月～2024年3月編制組結合專家意見及對HJ212等現(xiàn)有標準內容進行梳理，系統(tǒng)完善了標準征求意見稿終稿及編制說明。2標準制訂的必要性分析2.1國控水站數(shù)據(jù)聯(lián)網的需要按照《關于加快推進國家地表水環(huán)境質量監(jiān)測網水質自動監(jiān)測站建設工作的通知》，2018年國家地表水環(huán)境質量監(jiān)測網水質自動監(jiān)測站建設工作大提速，當年完成1881個水站的上收、建設和驗收工作，基本形成了“以自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔”的地表水環(huán)境質量監(jiān)測體系。1881個國控水站由新建站、上收站、填平補齊站等組成，建設主體多元、儀器類型眾多、質控措施不一、系統(tǒng)集成多樣，相互之間通信協(xié)議不開放、技術層面的信息交換不暢通，嚴重影響國控水站的統(tǒng)一運行管理與數(shù)據(jù)聯(lián)網共享。通過《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集傳輸協(xié)議，解決了消息互通、上下一體的聯(lián)網機制；建立合理完善的水質監(jiān)測數(shù)據(jù)質控考核手段，解決數(shù)據(jù)4有效性，實現(xiàn)水質監(jiān)測數(shù)據(jù)“真”“準”“全”；建立從水站選址、建設、運行維護、考核監(jiān)管的各類技術標準和管理規(guī)范，實現(xiàn)國控水站的全鏈條管理。經過三年多的持續(xù)運行與優(yōu)化調整，全國地表水自動監(jiān)測網運行維護形成了較為完善的“技術、質控、管理”三大體系，實踐證明證明其是一套行之有效、符合地表水自動監(jiān)測業(yè)務特點，以及滿足我國地表水環(huán)境質量管理和考核評價需求的體系。和其他自動監(jiān)測業(yè)務相比，有較強的獨立性和自身鮮明特色。通過平臺實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)臉藴驶鸵?guī)范化，有利于打破系統(tǒng)通信的互相隔離和信息傳輸?shù)募夹g壁壘，實現(xiàn)了數(shù)以千計的國控水站數(shù)據(jù)聯(lián)網，以及國家與地方數(shù)據(jù)聯(lián)網共享，進一步提升了水環(huán)境監(jiān)管的能力與水平。同時，也可以為“十四五”水站增點擴面夯實基礎，更好地指導各級各類水站及平臺的標準化和規(guī)范化建設。因此，制訂《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》十分迫切和必要。2.2地方水站聯(lián)網規(guī)范化建設的需要省級、地市級、區(qū)縣級建設的水質自動站使用的數(shù)據(jù)傳輸和接口標準普遍存在技術落后、定義不規(guī)范的情況，不僅極大影響了系統(tǒng)建設和運行維護的效率，而且制約著監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)網共享。2021年1月，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《關于開展地方地表水水質自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)聯(lián)網傳輸工作的通知》（環(huán)辦監(jiān)測函〔2021〕47號），要求加快推進環(huán)境質量監(jiān)測數(shù)據(jù)全國聯(lián)網，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境信息集成共享，聯(lián)網范圍包括各?。▍^(qū)、市）及新疆生產建設兵團所有已建成并正常運行的地方水站；正在建設的水站按照“建成一個，聯(lián)網一個”原則，建成后及時與數(shù)據(jù)平臺聯(lián)網。為指導全國地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)納入規(guī)范化建設的軌道，以及考慮到地方水站納入國家水質自動監(jiān)測網絡監(jiān)督管理的需要，生態(tài)環(huán)境部應統(tǒng)一制定發(fā)布能夠適應技術發(fā)展的“數(shù)據(jù)傳輸與接口標準”技術。2.3地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)標準化建設的需要地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)的標準化建設不僅包括水站和數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺建設，還包括數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)建設。目前，國家缺乏統(tǒng)一的地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范，國內主流水質自動監(jiān)測儀器設備和系統(tǒng)集成廠家，都獨自建立了一套滿足數(shù)據(jù)采集與傳輸和水質自動監(jiān)管平臺，各個廠家存在一定差異，影響跨儀器廠家的數(shù)據(jù)采集和跨平臺的數(shù)據(jù)傳輸。生態(tài)環(huán)境部門對普遍適用性的通信協(xié)議需求越來越迫切。因此，有必要通過該標準的制定，減少或避免生產廠家各自為政現(xiàn)象，引導實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通信的標準化與規(guī)范化，更好地整合優(yōu)化地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)內在資源，以保障系統(tǒng)的整體質量提升、內在資源共享與運行性能穩(wěn)定高效，促進對外服務質量穩(wěn)步提高的基本目標。2.4地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)專業(yè)性的需要環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)包括空氣自動監(jiān)測、地表水自動監(jiān)測、污染源在線監(jiān)測和噪聲自動監(jiān)測等。目前，HJ212—2017對地表水自動監(jiān)測略有提及，但難以滿足地表水自動監(jiān)測管理現(xiàn)狀的需求；國家尚未出臺關于地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉藴?，而是按照環(huán)境通用數(shù)據(jù)傳輸標準進行相關的操作。地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)在原則、目的、采樣、預處理、監(jiān)測項目、分析方法、監(jiān)測頻率、系統(tǒng)質控方法與要求、系統(tǒng)結構及工作方式、數(shù)據(jù)處理等多方面均與其他自動監(jiān)測系統(tǒng)存在5著巨大差異，這些差異充分反映了地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)的專業(yè)性、復雜性和特殊性，因此，有必要為適應地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)的技術、質量控制和管理體系等編制有針對性、可靠而穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范，以保障地表水在線數(shù)據(jù)傳輸控制通道的暢通和系統(tǒng)的正常運行。2.5順應新時代經濟社會快速發(fā)展的趨勢隨著信息科學技術的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)在具體實踐應用的范圍將更為廣泛，海量的數(shù)據(jù)傳輸將成為助推經濟社會快速發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)代化發(fā)展需要推進現(xiàn)代信息化技術在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領域的應用，加快智慧監(jiān)測建設步伐，實現(xiàn)監(jiān)測感知高效化、數(shù)據(jù)集成化、分析關聯(lián)化、測管一體化、服務社會化，從而實現(xiàn)“監(jiān)測先行、監(jiān)測靈敏、監(jiān)測準確”的目標。當前，地表水環(huán)境質量日益受到各級政府和社會公眾的重視，各地區(qū)水環(huán)境質量的優(yōu)劣已成為考核地方政府履責情況的一項重要指標。自動監(jiān)測是信息時代下地表水環(huán)境質量監(jiān)測發(fā)展的主要方向，是進一步提高地表水監(jiān)測數(shù)據(jù)質量、厘清水環(huán)境保護責任、推動水環(huán)境質量持續(xù)改善的重要舉措。制訂和實施該技術要求，必將對保障數(shù)據(jù)傳輸質量、整合水質自動監(jiān)測資源、提升水環(huán)境保護監(jiān)管整體能力、協(xié)調好經濟社會快速發(fā)展與自然環(huán)境大系統(tǒng)的內在關系、增強經濟社會系統(tǒng)整體發(fā)展內在動力、保障水環(huán)境質量安全起到重要而積極的作用。因此，很有必要制訂《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》。通過標準體系的建立，一方面推進業(yè)內儀器設備和集成廠家執(zhí)行國家標準規(guī)范，提升國內監(jiān)測儀器設備的標準化與信息化水平；另一方面就是指導省市及以下環(huán)境管理部門和水站建設方、運維方，按照統(tǒng)一的傳輸方式和數(shù)據(jù)格式把數(shù)據(jù)上傳到國家監(jiān)管平臺，以保障全國數(shù)據(jù)聯(lián)網工作的順利開展，更好地支撐智慧高效的生態(tài)環(huán)境管理信息化體系建設。2.6滿足數(shù)據(jù)質量控制及考核評價應用的需要中辦國辦印發(fā)的《關于深化環(huán)境監(jiān)測改革提高環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)質量的意見》對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)提出了新的更高要求，要求必須強化監(jiān)測全過程與全要素的質量保證和質量控制，從而達到數(shù)據(jù)“真、準、全”的考核目標。“十三五”期間，全國地表水環(huán)境質量監(jiān)測的主要任務就是圍繞“以環(huán)境質量改善為核心”的環(huán)境管理需求提供技術支撐，說清全國地表水環(huán)境質量狀況。為此，地表水環(huán)境質量水質自動監(jiān)測在質量控制方面專門設計了一整套覆蓋自動監(jiān)測全過程、全要素、全鏈條的質量控制體系：一是從時間上，以“日、周、月”為尺度規(guī)定不同質控措施；二是從要素上，涵蓋“人、機、料、法、環(huán)”；三是從環(huán)節(jié)上，包含關鍵參數(shù)備案、數(shù)值自動匹配反演、系統(tǒng)日志與過程日志等關鍵信息與節(jié)點；四是從空間上，可遠程進行站點控制，進行水樣測試、質控測試，盡可能減少人工干預，考查儀器真實狀態(tài)。做到每一個測試過程或動作可查、可控、可溯源、可遠程監(jiān)管；指導全國地表水站建設、升級改造、規(guī)范運行維護、強化質量控制，從而有效保障數(shù)據(jù)質量，真正發(fā)揮在線監(jiān)測數(shù)據(jù)考核與監(jiān)管作用。6人人機料法環(huán)圖1內外部質控質量監(jiān)督是否否是是圖2遠程站點控制3國內外相關標準調研3.1國外相關標準調研（1）美國國家環(huán)境保護局（EPA）《水質監(jiān)測和響應系統(tǒng)通信系統(tǒng)設計指南》中，主要對評價標準、通信技術方式、通信系統(tǒng)SRS組件要求（物理安全監(jiān)控、在線水質監(jiān)測、先進的計量基礎設施）、數(shù)據(jù)傳輸速率、數(shù)據(jù)生成速率等進行了定義和說明，但對具體的數(shù)據(jù)傳輸格式未提出明確要求，具體的數(shù)據(jù)傳輸格式由公用事業(yè)單位或第三方通信運營商提供相關標準，在線水質監(jiān)測的典型詳細7通信系統(tǒng)架構如下圖所示。圖3EPA水質監(jiān)測詳細通信系統(tǒng)架構水質監(jiān)測參數(shù)溫度、壓力通過PLC進行數(shù)據(jù)采集，pH、濁度、氯離子紫外寬帶光頻譜等參數(shù)通過水質分析儀進行測量采集；數(shù)據(jù)通過無線網絡進行傳輸，為了保證數(shù)據(jù)安全，增加VPN進行端對端加密傳輸；中心端接收之后進行數(shù)據(jù)存儲，終端用戶通過可視化展示等方式進行訪問和查看。（2）歐州環(huán)境署（EEA）1998年，EEA發(fā)布并實施《內陸水資源監(jiān)測和信息網》（Eionet-Water，也稱為EUROWATERNET）。Eionet-Water按照零成本或低成本為原則，以各成員國的國家監(jiān)測網為基礎而建立，對河流、湖庫、地下水的點位選址、類型進行明確定義和說明，要求各成員國國家監(jiān)測網的監(jiān)測點位、監(jiān)測頻次、監(jiān)測項目均能滿足EEA的需求；EEA將地表水按河流和湖泊進行分類管理，分為基本監(jiān)測網和影響監(jiān)測網兩部分，形成了統(tǒng)一的水質在線監(jiān)測網絡，要求各成員國每年將監(jiān)測數(shù)據(jù)上報EEA，并由EEA進行分析、評估與發(fā)布，其數(shù)據(jù)交換模塊（DEM）采用Excel（第5版）的電子表格進行提交，其中河流與湖庫分為不同的模板。但該文件對具體通信要求未作出明確的統(tǒng)一的規(guī)定。2000年，歐盟發(fā)布并實施《歐盟水框架指令》（EUWaterFrameworkDierctive，簡稱WFD），該指令是歐盟在水資源領域頒布實施的最重要的指令。所有歐盟成員國以及準備加入歐盟的國家都必須使本國的水資源管理體系符合《水框架指令》（WFD）的要求，并引入共同參與的流域管理。歐委會要求，WFD的監(jiān)測和評估要求與Eionet-Water具有一致性，成員國無需建立兩種監(jiān)測和評估系統(tǒng)，各國每年上報Eionet-Water的數(shù)據(jù)可以作為WFD下水質評估的基礎數(shù)據(jù)。同樣，WFD未就數(shù)據(jù)傳輸作出統(tǒng)一和強制性的規(guī)定與要求。（3）日本環(huán)境省8日本《水污染環(huán)境質量標準》對水質監(jiān)測參數(shù)標準進行規(guī)定，在監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸方面未作出規(guī)范性要求。2020年，日本頒布實施最新的《飲用水水質標準》，主要分為三個部分：水質基準項目、水質管理目標項目、需要討論的項目。其中，第一部分規(guī)定了采樣點的選擇、檢測方法的選擇、水質基準項目的法定檢測指標與頻率等?！稑藴省芬螅|的檢測計劃與結果必須公開，并設置了客戶反饋的渠道。該標準未涉及數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g規(guī)定與要求。2006年3月發(fā)布的《水土環(huán)境管理》，共在全國規(guī)劃9000個公共水域（河流、湖泊、BOD，水生生物）），將數(shù)據(jù)進行公示、收集與分析，建立全國水質監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，并將數(shù)據(jù)共享給環(huán)境省，用來進行環(huán)境標準制定、分析方法制定、數(shù)據(jù)處理標準制定以及污染事件的后續(xù)處理；但在數(shù)據(jù)共享方面并沒有作出明確說明，也未就詳細數(shù)據(jù)傳輸格式提出要求。3.2國內相關標準調研標準編制組對國內相關監(jiān)測系統(tǒng)及數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范進行了調研。通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸類標準包括《污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》（HJ212—2017）、《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范》（DB44/T2028—2017）、《水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約》（SL/T427—2021其他電力、農業(yè)部分暫未查閱到相關標準。其中，《污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》于2005年首次發(fā)布，2017年第一次修訂，2022年啟動第二次修訂，主要對污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范進行了詳細說明，具體包括：適用范圍、術語和定義、系統(tǒng)結構、協(xié)議層次、通訊協(xié)議等。《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》執(zhí)行本標準的部分規(guī)定和要求，包括：術語、協(xié)議層次、協(xié)議內容等。本標準作為污染物傳輸?shù)耐ㄓ脴藴?，不滿足地表水環(huán)境質量自動監(jiān)測的業(yè)務場景與數(shù)據(jù)質量要求，缺乏質量控制等內容?！兜乇硭詣颖O(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范》（DB44/T2028—2017）是國內第一個基于HJ212協(xié)議擴展而來，符合地表水在線監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡胤綐藴?；本標準中對?shù)據(jù)標識進行了完善和區(qū)分，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)狀態(tài)標識、質控任務標識、故障標識、來源標識等；對監(jiān)測項目代碼進行明確；增加遠程控制命令內容，包括平臺數(shù)據(jù)采集及水站主動上報數(shù)據(jù)、質控命令及遠程設置等。該傳輸規(guī)范存在一定的地域局限，在全國層面或環(huán)境監(jiān)測行業(yè)領域應用方面的普適性不足。《水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約》（SL/T427—2021）主要為規(guī)范水資源、水文自動監(jiān)測系統(tǒng)的設計、建設和管理，統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集和傳輸規(guī)約，以適應水利信息化建設和管理的需要，本標準采用十六進制，需要解析轉成明文，不利于閱讀；參數(shù)數(shù)量固定，且有長度限制。其監(jiān)測內容與業(yè)務場景不同于地表水環(huán)境質量自動監(jiān)測，但其數(shù)據(jù)傳輸架構等具有一定的借鑒意義。3.3常用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議比較3.3.1文件傳輸協(xié)議（FTP）9該協(xié)議發(fā)布時間較早（1985年屬于逐步要被淘汰的傳輸協(xié)議。FTP傳輸效率低，由于數(shù)據(jù)格式是文本文件，主要用于大文件的發(fā)送與接收，不允許同時傳輸?shù)蕉鄠€接收端，不容易實現(xiàn)平臺對水站的遠程控制。因此，不適宜用在地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。3.3.2基于XML、JSON的數(shù)據(jù)通信協(xié)議該協(xié)議主要應用在WEB應用程序，適合服務器之間的數(shù)據(jù)通信。由于數(shù)據(jù)封裝和解析的系統(tǒng)開銷大，需要水站具備較高的硬件配置和計算能力；不適應平臺對水站的遠程控制。因此，不適合應用在地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。3.3.3《污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》(HJ212—2017)（以下簡稱為HJ2該協(xié)議是基于TCP/IP傳輸層的自定義應用層通信協(xié)議，定義了上位機與現(xiàn)場機的通信控制信息和解釋信息，具有清晰明確的字段定義與合理規(guī)范的格式。3.4與HJ212標準的異同3.4.1相同點本標準與HJ212在協(xié)議層次、交互模式、通信流程、超時重發(fā)、數(shù)據(jù)結構上保持一致。本標準與HJ212在系統(tǒng)通信部分和規(guī)定的格式上一致，均由包頭、數(shù)據(jù)段長度、數(shù)據(jù)段、CRC校驗比和包尾組成。具體詳見表1。表1本標準與HJ212的相同點142534567893.4.2重要不同點（1）適用范圍不同。本標準適用于整個地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)，而HJ212主要針對污染物自動在線監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)，包括涉水、涉氣生產企業(yè)污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）、污染源排放過程監(jiān)控。（2）分包不同，本標準應用層無需分包，而HJ212需要在應用層分包。（3）連接方式不同。本標準要求在應用層維持心跳連接，而HJ212無此要求。（4）交互命令不同。本標準去除了統(tǒng)計數(shù)據(jù)相關命令，如分鐘數(shù)據(jù)、小時數(shù)據(jù)、日數(shù)據(jù)的間隔設置、提取、上傳等；本標準豐富了儀器信息相關命令，包括儀器日志、狀態(tài)、參數(shù)；本標準新增了質量控制相關命令，包括質量控制數(shù)據(jù)的提取與上傳，遠程觸發(fā)質量控制。本標準豐富了遠程系統(tǒng)相關命令。如運行模式、設備重啟、測量觸發(fā)等。具體詳見表2。表2本標準與HJ212的不同點1為保證儀器準確穩(wěn)定運行，通信、數(shù)據(jù)傳輸、遠程控制，由數(shù)據(jù)采集儀作為橋梁，統(tǒng)一管理、實現(xiàn)儀器狀態(tài)、參數(shù)、日志的適用于整個地表水自動監(jiān)單臺儀器也可以進行數(shù)據(jù)傳輸；對于儀器狀態(tài)、狀態(tài)、參數(shù)，沒有輸出，無法通過上位機進行遠程控制。適用于污染源在線自動監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)境質量監(jiān)在HJ212協(xié)議中不具備本標準中的多種運行模式（常規(guī)、質控、應急），及數(shù)據(jù)質控手段（低濃度標樣核查、高濃度標樣核2地表水質量管理技術、監(jiān)測技術規(guī)范、水環(huán)境質量主要針對聲環(huán)境、固定污3義主要是水質自動在線監(jiān)測主要指污染源在線監(jiān)測設備4本標準只支持數(shù)采儀與平HJ212支持數(shù)采儀與平臺之間的通訊、支持儀器與本標準只有標準系統(tǒng)結構，不支持儀器與平臺之溶解氧、電導率、濁度）等監(jiān)測指標監(jiān)測周期為每1小時一次，高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮等其他監(jiān)測指標為每4小時根據(jù)監(jiān)測指標的測試結束時間觸發(fā)，并及時上傳數(shù)據(jù)。水樣測試結果均為實測數(shù)據(jù)，因此需要對通信單個監(jiān)測指標數(shù)據(jù)分為最大值、最小值、平均值、折算均值等。同時監(jiān)測多個指標，數(shù)據(jù)量過大時，傳應答標記Flag=0，數(shù)據(jù)段不需要拆分并且命令不需要應答。本標準不需要分包應答標記Flag=7，數(shù)據(jù)段需要拆分并且命令需要應性地表水水樣實時測試，無最大值、最小值，污染物累計值（通過通量單獨計增加加標回收、系統(tǒng)運行模式、系統(tǒng)當前任務等內本標準見“數(shù)據(jù)區(qū)字段定義表”小時、日數(shù)據(jù)等由實時最大值、最小值，污染物累計值計算得來，并上傳至照表”無本標準增加了質控數(shù)據(jù)上傳協(xié)議和遠程控制請求命3086等。本標準增加了心跳命令，要求數(shù)采儀與平無增加各監(jiān)測指標的數(shù)據(jù)上傳時間間隔，主要是由地表水監(jiān)測指標測試周期決定監(jiān)測指標時間固定為每分括：反應試劑余量、分析括：測量信號值、線性相儀器狀態(tài)、儀器參數(shù)內容稀釋倍數(shù)、三項式系數(shù)、顯色溫度、顯色時間等，主要用于平臺數(shù)據(jù)反向驗3、去掉了輔助設備污水增加質控數(shù)據(jù)、遠程控制無有明確的前后開始、結束要求增加系統(tǒng)流程日志、儀器日志，并要求提供日志開始、結束符，對儀器4標準制訂的基本原則和技術路線4.1標準制訂的基本原則為加強地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)一管理，更好地為服務與支撐水環(huán)境保護監(jiān)督與管理工作，實現(xiàn)地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)建設和運行的標準化、規(guī)范化、系統(tǒng)化，特制定本標準。本標準符合生態(tài)環(huán)境部和中國環(huán)境監(jiān)測總站信息化建設的相關要求，依據(jù)本標準需要對編碼規(guī)范等進行擴展，以更好的適用于全國地表水自動監(jiān)測通信系統(tǒng)協(xié)議的擴展需求。本標準通過對通信協(xié)議進行系統(tǒng)化的規(guī)定，以保證標準的制訂符合基本原則，使其具有更廣泛的指導性和適用性，有效地指導國家及地方進行地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)的建設和運行維護管理。當前網絡通信技術更新?lián)Q代周期短速度快，不同設備和集成廠家之間的技術路線存在較大差異，水站的硬件設備和軟件系統(tǒng)配置均不相同。針對上述情況，通信協(xié)議應具有在不同平臺間的快速適應和移植能力，具備覆蓋地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測業(yè)務，適應各種數(shù)據(jù)傳輸網絡。（2）專業(yè)性原則地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)具有與其他自動監(jiān)測系統(tǒng)不同的結構原理、運行方式和儀器的運維方法等特點。據(jù)此特點，本標準根據(jù)地表水自動監(jiān)測“技術體系、質控體系與管理體系”的基本要求，并在充分融合地表水自動監(jiān)測基本業(yè)務內容的基礎上，提出了針對性措施。（3）橋梁原則地表水自動監(jiān)測通信協(xié)議作為集成端和平臺端之間的溝通語言和聯(lián)系橋梁，已充分考慮地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)的運行特點、內在需求和相關關聯(lián)。本標準實現(xiàn)了集成端和平臺端的聯(lián)動和協(xié)調發(fā)展。針對水質監(jiān)測數(shù)據(jù)溯源要求，突出和強化監(jiān)測的過程輸出，并需現(xiàn)場運維人員緊密配合。1）對過程日志輸出進行了完善，包括完整的儀器測試流程日志。由于不同廠家儀器、分析方法不同，輸出的過程日志略有區(qū)別。為了規(guī)范和統(tǒng)一日志輸出，對日志開始和結束符做了具體要求。儀器測試開始日志加上標識符<<，儀器測試結束日志加上標識符>>。日志過程詳細內容，根據(jù)不同廠家儀器情況，盡量詳實輸出完整過程日志。日志示例詳見表3。表3儀器過程日志關鍵參數(shù)1234567892）對儀器測試過程中的關鍵參數(shù)要求上傳，可通過關鍵參數(shù)進行反算，判斷數(shù)據(jù)真實性進行反向溯源，見技術要求附一中附表1.3。根據(jù)關鍵參數(shù)信息，平臺利用公式（y=kx+b）進行監(jiān)測結果反向測算，與上傳監(jiān)測值進行比較。為了保障水質監(jiān)測數(shù)據(jù)真實有效、完善針對儀器的質控手段，同時與水質自動綜合監(jiān)管平臺進行聯(lián)動，同時強調現(xiàn)場運維人員的重度參與，形成了設、審、測、傳、評的閉環(huán)管理流程。月質控（標準樣品測試、加標回收、多點線性、實際水樣比對、集成干預）等。設：由運維人員通過平臺設置樣品濃度；審：由運維單位對設置內容進行審核，保證樣品信息準確性；測：由現(xiàn)場儀器進行樣品測試；傳：由數(shù)采儀對測試結果和過程參數(shù)與狀態(tài)進行采集并上傳至平臺；評：平臺對上傳的儀器樣品測試結果與樣品設置濃度進行評價分析，判斷有效性與合格情況。為滿足水站對應急事件處置響應要求上，實現(xiàn)水質監(jiān)測運行模式動態(tài)切換，包括維護模式（0）、常規(guī)（間歇）模式（1）、應急（連續(xù)）模式（2）、質控模式（3），同時也可以通過水質自動綜合監(jiān)管平臺進行遠程控制，下發(fā)指定的監(jiān)測模式和質量控制命令。（4）彈性原則地表水自動監(jiān)測通信技術要求的編制應遵循彈性原則，針對監(jiān)測業(yè)務、監(jiān)測項目等新增與變更，應具備良好的擴充性，以確保對原有數(shù)據(jù)傳輸和遠程控制等工作不造成任何影響。（5）基準原則地表水自動監(jiān)測通信技術要求的監(jiān)測項目編碼應以國家標準《水污染物名稱代碼》（HJ525）為基礎。（6）可信原則地表水自動監(jiān)測通信技術要求的編制應遵循數(shù)據(jù)可信原則，對設備的身份認證、數(shù)據(jù)的可追溯性從框架上進行支持。4.2標準制訂的技術路線本標準的資料性概述要素、規(guī)范性一般要素、規(guī)范性技術要素等技術內容，其編排、陳述形式、引導語等符合《環(huán)境保護標準編制出版技術指南》（HJ565）中的有關規(guī)定，結合水站管理模式，在傳統(tǒng)水質數(shù)據(jù)傳輸基礎上，考慮多種質控數(shù)據(jù)、狀態(tài)量數(shù)據(jù)、遠程控制操作等實際應用需求，在現(xiàn)有設備實際水平上，廣泛調研國內外相關監(jiān)測傳輸標準，并征求設備生產企業(yè)、集成商基礎上而制訂。本標準制訂技術路線如下：下達任務組成標準編制組開展調研工作國內外數(shù)據(jù)傳輸標準制定情況調研國內外數(shù)據(jù)傳輸國內外數(shù)據(jù)傳輸標準制定情況調研國內外數(shù)據(jù)傳輸運行及調試要求國內外數(shù)據(jù)傳輸及調試不足之處 確定規(guī)范技術要求 EPA、ISO標準地表水自動監(jiān)測通信協(xié)議技術要求國家相關標準編制標準文本和編制說明的征求意見稿經征求意見和修改，提交標準文本及編制說明送審稿經技術審查、標準文本報批稿 經行政審批、標準發(fā)布圖4本標準制訂的技術路線5本標準主要內容5.1主要內容說明5.1.1術語和定義列出了在本標準中出現(xiàn)的相關術語及其定義，并根據(jù)地表水監(jiān)測實際需要進行術語和定義進行調整，其余未列明得術語和定義應符合HJ212相關規(guī)定。（1）數(shù)據(jù)采集傳輸設備采集各種類型監(jiān)控（監(jiān)測）儀器儀表的數(shù)據(jù)、完成數(shù)據(jù)存儲及與上位機數(shù)據(jù)傳輸通信功能的單片機、工控機、嵌入式計算機、可編程自動化控制器（ProgrammableAutomationController，PAC）或可編程序邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）等，簡稱數(shù)采儀。本標準的數(shù)據(jù)采集傳輸儀設備遵循HJ212的中的相關規(guī)定和要求。（2）地表水水質自動監(jiān)管平臺通過傳輸網絡與地表水水質自動監(jiān)測站的數(shù)采儀連接，并對其發(fā)出查詢和控制等指令的數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括計算機及計算機軟件等，本標準簡稱平臺。本標準中“地表水水質自動監(jiān)管平臺”的定義結合了地表水水質自動監(jiān)測業(yè)務場景及HJ915—2017與廣東省地方標準DB44/T2028—2017中的有關表述?！兜乇硭詣颖O(jiān)測技術規(guī)范》（HJ915—2017）中“地表水水質自動監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺”的定義為：對水站進行遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸統(tǒng)計與應用的系統(tǒng)，簡稱數(shù)據(jù)平臺。對水站進行遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸統(tǒng)計與應用的系統(tǒng)，簡稱數(shù)據(jù)平臺。廣東省地方標準《地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范》（DB44/T2028—2017對“數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺”的定義作出如下解讀：地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺，負責水站的數(shù)據(jù)存儲、管理、共享和可視化，并向水站下達傳輸和控制命令，簡稱“平臺”。5.1.2適用范圍本標準規(guī)定了地表水水質自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)結構、協(xié)議層次和協(xié)議內容等技術要求。本標準適用于地表水水質自動監(jiān)測站與地表水水質自動監(jiān)管平臺之間的數(shù)據(jù)傳輸，新建或升級改造的地表水水質自動監(jiān)測系統(tǒng)應滿足本標準要求。5.1.3規(guī)范性引用文件本標準在制訂時，在現(xiàn)行的相關標準文件中，部分術語和定義適用于本標準，因此有必要對相關標準文件進行引用。本標準中引用的相關標準文件，包括《污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》（HJ212）、《地表水環(huán)境質量監(jiān)測點位編碼規(guī)則》（HJ1291）、《信息交換用漢字編碼字符集》（GB/T2312）。5.1.4系統(tǒng)結構地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)結構由水站、傳輸網絡和平臺組成。地表水自動監(jiān)測站作為自動監(jiān)測的現(xiàn)場部分，為水質自動監(jiān)測提供了組成要素和功能載體；傳輸網絡通過有線網絡、4G、5G和GPRS等傳輸方式，實現(xiàn)水站和平臺的連接；平臺包括計算機及計算機軟件等，通過傳輸網絡與水站的數(shù)采儀連接，并對其發(fā)出查詢和控制等指令，實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理。本標準只針對平臺與數(shù)采儀之間通信進行要求，數(shù)采儀與儀器之間的協(xié)議要求由《地表水自動監(jiān)測儀器通信協(xié)議技術要求》進行規(guī)定。5.1.5數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議具體內容本標準規(guī)范了通信流程和應答機制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結構、報文格式、數(shù)據(jù)標記、命令編碼、系統(tǒng)代碼和數(shù)據(jù)類型及上傳時間間隔。5.1.6應答模式應答模式應符合HJ212相關規(guī)定。5.1.7請求回應的超時請求回應的超時應符合HJ212相關規(guī)定。5.1.8執(zhí)行超時執(zhí)行超時相關定義與HJ212協(xié)議內容一致。5.1.9通信協(xié)議包通信協(xié)議包組成應符合HJ212中通訊包結構的相關規(guī)定。5.1.10數(shù)據(jù)區(qū)結構定義數(shù)據(jù)區(qū)結構定義應符合HJ212相關規(guī)定。5.1.11數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)類型應符合HJ212相關規(guī)定。5.1.12請求命令返回表請求命令返回定義應符合HJ212相關規(guī)定。5.1.13命令編碼命令編碼應符合HJ212相關規(guī)定，本標準命令編碼見標準文本中的表5。本標準在滿足現(xiàn)有水站運行基礎之上，為防止沖突，對系統(tǒng)采用時間/濁度等不同沉降方式、異常判斷、應急判斷相關控制命令進行預留命令編碼，見表4。表4命令編碼1234567895.1.14執(zhí)行結果定義執(zhí)行結果定義應符合HJ212相關規(guī)定。5.1.15數(shù)據(jù)段的結構組成數(shù)據(jù)段結構組成內容中請求編碼QN、系統(tǒng)編碼ST、命令編碼CN、訪問密碼PW、水站唯一標識MN、應答標志Flag、指令參數(shù)CP應滿足HJ212相關要求。水站唯一標識MN，MN=水站唯一標識，與按照《地表水環(huán)境質量監(jiān)測點位編碼規(guī)則》（HJ1291）獲得的地表水環(huán)境質量監(jiān)測點位編碼一致。應答標志Flag是為了區(qū)分協(xié)議各個版本要求，本標準與HJ212協(xié)議的版本不交叉，0000000表示本標準版本號。5.1.16附錄A中常用監(jiān)測指標編碼表常用監(jiān)測項目和水站設備信息編碼表水監(jiān)測指標監(jiān)測項目編碼見附錄A表A.1～A.3。A.1是水監(jiān)測項目編碼表，結合地表水環(huán)境監(jiān)測與管理的需求，列出了地表水環(huán)境質量監(jiān)測項目中常見的50余項，并結合地表水不同監(jiān)測項目的水質狀況，在參考國內多數(shù)儀器生產商監(jiān)測儀器檢出限的基礎上，調整監(jiān)測項目的缺省數(shù)據(jù)類型，為不同監(jiān)測項目保留合理的小數(shù)位數(shù)提供參考，有利于監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、處理與應用。表A.2是運行環(huán)境監(jiān)測項目編碼表，結合地表水環(huán)境質量在線監(jiān)測的環(huán)境條件，列出了水質在線監(jiān)測運行環(huán)境的監(jiān)測項目編碼。表A.3是水站信息編碼表，為加強地表水環(huán)境質量自動在線監(jiān)測的規(guī)范性和標準化，有效開展質量保證與質量控制，完善儀器參數(shù)、日志、狀態(tài)輸出，列出了相關狀態(tài)信息編碼。5.1.17附錄A中循環(huán)冗余校驗CRC校驗與HJ212保持一致。CRC校驗（CyclicRedundancyCheck）是一種數(shù)據(jù)傳輸錯誤檢查方法，本協(xié)議采用ANSICRC16，簡稱CRC16。5.1.18附錄B為數(shù)據(jù)包示例為本標準的應用提供了全面詳細的范例。示例如下：QN=20200801085857223;ST=21;CN=1011;PW=123456;MN=1FC421000A0005;Flag=0;CP=&&PolId=w01018&&。其中，QN=20200801085857223表示在2020年8月1日8時58分57秒223毫秒觸發(fā)一個命令請求，ST=21表示系統(tǒng)類型為地表水質量監(jiān)測，CN=1011表示提取水站時間，PW=123456表示設備訪問密碼，MN=1FC421000A0005表示水站唯一標識，F(xiàn)lag=1表示需要應答，CP=&&&&表示數(shù)據(jù)包內容，PolId=w01018表示監(jiān)測指標化學需氧量。本標準附錄B中，增加了上傳和提取加標回收數(shù)據(jù)（2063）、平行樣測試數(shù)據(jù)（2064）、低濃度標樣核查數(shù)據(jù)（2065）、高濃度標樣核查數(shù)據(jù)（2066遠程切換運行模式（3042提取現(xiàn)場經緯度及環(huán)境信息（3041）。增加了遠程啟動單臺儀表標液核查（3080）、加標回收（3081）、平行樣測試（3082）、低濃度標樣核查（3083）、高濃度標樣核查（3084）、空白校準（3085）、標樣校準（308基于標準簡潔性、實用性等方面的考慮，文本附錄B中節(jié)選了幾組常用的通信命令示例，包括心跳包命令（9015）、設置數(shù)采儀密碼（1072）、上傳/提取監(jiān)測項目小時數(shù)據(jù)（2061）、手動遠程留樣（3015）、上傳/提取數(shù)采儀信息（3020）、遠程啟動系統(tǒng)測試（3044）、啟動單臺儀表標液核查（3080）。完整示例見編制說明附一《通信命令示例》。5.2協(xié)議層次本標準的協(xié)議層次特指數(shù)采儀與平臺之間的數(shù)據(jù)傳輸，對傳輸網絡不做具體要求。數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議結構同HJ212的相關規(guī)定保持一致。5.3本標準與HJ212之間的關系（1）本標準以HJ212為基礎。沿用原有的協(xié)議層次、交互模式、通信流程、超時重發(fā)、通信包。對數(shù)據(jù)結構、字段定義、代碼定義、交互命令等進行拓展。以規(guī)范地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)格式、代碼定義、傳輸規(guī)范。（2）HJ212所涉地表水水體環(huán)境污染源的有關內容無法滿足當前和今后地表水環(huán)境質量監(jiān)管需要。地表水和污染源在線監(jiān)測的原則目的、布點采樣、監(jiān)測項目、分析方法、質量控制、數(shù)據(jù)處理等方面多有差異，需要將地表水水質在線監(jiān)測技術規(guī)范包括系統(tǒng)通信協(xié)議技術規(guī)范從HJ212中區(qū)別獨立出來，以更好的指導不同類型的監(jiān)測工作按規(guī)范開展。5.4數(shù)據(jù)區(qū)字段定義補充根據(jù)地表水環(huán)境質量監(jiān)測的業(yè)務特點及實際管理需求，明確下位機僅上報原始的監(jiān)測數(shù)據(jù)。按照時間劃分監(jiān)測周期（如小時、日、周、月、季度、半年、一年等），其周期內的均值、最大值、最小值等，由平臺通過有效數(shù)據(jù)進行計算得出。為保障水質監(jiān)測數(shù)據(jù)質量，滿足水質自動監(jiān)測數(shù)據(jù)考核要求，完善數(shù)據(jù)質量體系，增加核查數(shù)據(jù)、平行樣、低濃度標樣核查、高濃度標樣核查、加標回收等儀器質控手段，具體相關數(shù)據(jù)區(qū)字段包括儀器自動標樣核查上限值（xxxxxx-HignStandardValue）、加標體積（xxxxxx-Volume）、加標水杯定容體積（xxxxxx-DVolume），系統(tǒng)運行模式（RunMode）、系統(tǒng)當前任務（SystemTask）、留樣瓶編號（VaseNo）等等，見技術要求表3。本標準在滿足現(xiàn)有水站運行基礎之上，為防止沖突，對數(shù)據(jù)區(qū)字段進行預留，見表5。表5數(shù)據(jù)區(qū)字段定義N4N1N1N1N1N1N1N2N3.2N1平行樣（0）、標準樣品（1）、加N1N3N3.2N3N3NTUValue_LowerN3NTUValue_UpperN3N3N3N3N1N1N15.5擴展數(shù)據(jù)標記增加取水出現(xiàn)無水情況的標記Z?，F(xiàn)場補測數(shù)據(jù)標記S。區(qū)分現(xiàn)場正常測試周期數(shù)據(jù)，增加了現(xiàn)場手動啟動水樣測試的標記hd。目前故障無法明確細分，因此本協(xié)議對具體故障要求進行了細分定義，包括lr缺試劑，lp缺純水，ls缺標樣。見技術要求表4。5.6調整數(shù)據(jù)段應答標記為了與HJ212進行區(qū)分，本標準對應答標志Flag及版本號進行了調整，見技術要求表2。5.7調整水質自動站點現(xiàn)場端信息編碼增加關鍵參數(shù)上傳要求，用于平臺進行數(shù)據(jù)反算，并判斷反算結果與上傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)是否匹配。取消了污水處理站、爐膛內部相關信息編碼。水站信息編碼，見標準文本中附錄A表A.3。本標準在滿足現(xiàn)有水站運行基礎之上，為防止沖突，對部分現(xiàn)場端信息編碼進行預留，見表6。表6現(xiàn)場端信息編碼新增表1——2——3%N3.14N15N16N3.17NTUN3.28NTUN3.29N3N15.8明確數(shù)據(jù)類型及上傳時間間隔為保證水質監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳，用于預警、數(shù)據(jù)發(fā)布等要求，特制定地表水水質在線監(jiān)測數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)上傳時間間隔，見標準文本中的表6。5.9完善質控數(shù)據(jù)上傳命令編碼質控數(shù)據(jù)測試完成之后，保證質控數(shù)據(jù)能夠實時、準確有效，制定統(tǒng)一規(guī)約并上傳。包括核查數(shù)據(jù)（CN=2062）、加標回收數(shù)據(jù)（CN=2063）、平行樣數(shù)據(jù)（CN=2064）、低濃度標樣核查（CN=2065）、高濃度標樣核查（CN=2066）。在數(shù)據(jù)質量考核要求下，保障數(shù)據(jù)有效性和減少人工干預，明確并指定了統(tǒng)一的遠程控制命令，包括遠程切換運行模式（CN=3042）、遠程重啟現(xiàn)場數(shù)采儀（CN=3043）、遠程啟動系統(tǒng)單次測試（CN=3044）、啟動單臺儀表標液核查（CN=3080）、啟動單臺儀表加標回收（CN=3081）、啟動單臺儀表平行樣測試（CN=3082）、啟動單臺儀表低濃度標樣核查（CN=3083）、啟動單臺儀表高濃度標樣核查（CN=3084）、啟動空白校準（CN=3085）、啟動標樣校準（CN=3086），見技術要求表5。6實施本標準的管理措施、技術措施建議本標準在實施過程中要求水站監(jiān)測設備需具有一定的技術先進性和功能完善性，來支持本標準的技術要求。目前，除國控水站外，多數(shù)水站均采用基于HJ212自定義擴展的通信協(xié)議，數(shù)據(jù)采集傳輸儀大多數(shù)不支持本標準所規(guī)定的通信協(xié)議，可能需要對現(xiàn)場端數(shù)采儀進行升級改造或更新?lián)Q代。因此，在本標準實施前應加強解讀與宣貫。本標準中的通信協(xié)議內容不包括儀器設備到數(shù)采儀的通信傳輸環(huán)節(jié)，需要調研后另行編制相關技術要求。7參考文獻[1]國家環(huán)境保護總局.地表水環(huán)境質量標準：GB3838—2002[S].[2]環(huán)境保護部.環(huán)境監(jiān)測質量管理技術導則：HJ630—2011[S].北京：中國環(huán)境科學出版社出版.[3]環(huán)境保護部.污染物在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準：HJ212-2017.[S]北京：中國環(huán)境科學出版社出版.[4]環(huán)境保護部.水污染物名稱代碼：HJ525—2009[S].北京：中國環(huán)境科學出版社出版.[5]國家環(huán)境保護總局科技標準司.水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術規(guī)范（試行）：HJ/T353—2019[S].北京：中國環(huán)境出版集團出版.[6]生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司.水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)驗收技術規(guī)范（試行）：HJ354—2019[S].北京：中國環(huán)境出版集團出版.[7]生態(tài)環(huán)境保護部環(huán)境監(jiān)測司.國家地表水環(huán)境質量監(jiān)測網監(jiān)測任務作業(yè)指導書GJW-03-SSG-001[Z].2017.[8]生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司.國家地表水水質自動監(jiān)測站運行管理辦法：環(huán)辦監(jiān)測〔2019〕2號[Z].[9]水利部國家水資源監(jiān)控能力建設項目辦公室.水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約：SZY206—2012[S].[10]廣東省環(huán)境保護廳.地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范：DB44/T2028—2017[S].[11]生態(tài)環(huán)境部.國家生態(tài)環(huán)境標準制修訂工作規(guī)則：國環(huán)規(guī)法規(guī)〔2020〕4號[Z].2020.[12]環(huán)境保護部.污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準：HJ212—2017[S].附件一通信命令示例示例中QN=20200801085857223表示在2020年8月1日8時58分57秒223毫秒觸發(fā)一個命令請求，ST=21表示系統(tǒng)類型為地表水質量監(jiān)測，MN=1FC421000A0005表示水站唯一標識，PW=123456表示設備訪問密碼。附表1.1心跳包命令（9015）C421000A0005;CP=&&Qn附表1.2設置超時時間及重發(fā)次數(shù)（1000）C421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe附表1.3提取水站時間（1011）C421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&PolId=w01018;SystemTC421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe數(shù)據(jù)區(qū)中如果含有監(jiān)測項目編碼則表示平臺提取對應監(jiān)測項附表1.4設置水站時間（1012）C421000A0005;Flag=1;CP=&C421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe設置水站時間時，數(shù)據(jù)區(qū)中如果含有監(jiān)測項目編碼則表示平臺設置對應附表1.5提取實時數(shù)據(jù)間隔（1061）C421000A0005;Flag=0;CP=&&Qn隔C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe實時數(shù)據(jù)間隔（單位為min）附表1.6設置實時數(shù)據(jù)間隔（1062）C421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe實時數(shù)據(jù)間隔（單位為min）附表1.7設置數(shù)采儀密碼（1072）C421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&ExeNewPW6.現(xiàn)場數(shù)采儀可以是分體式工控機、一體嵌入附表1.8上傳監(jiān)測項目實時數(shù)據(jù)（2011）據(jù)C421000A0005;Flag=1;CP=&&DataTi001-Rtd=63.0,w01001-Flag=N;w21011-Rtd=63.0,w21011-FlaN;w01009-Rtd=63.0,w01009-Flag=N;w01010-Rtd=63.0,w01010-Flag=N;…&&C421000A0005;Flag=0時數(shù)據(jù)間隔（單位為min）傳輸。20200801085800表示上傳數(shù)附表1.9提取監(jiān)測項目實時數(shù)據(jù)（2011）C421000A0005;Flag=1;CP=&&BC421000A0005;Flag=0;CP=&&Qn據(jù)C421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=20200801085800;w01001-Rtd=63.0,w01001-Flag=N;w21011-Rtd=63.0,w21011-FlaN;w01009-Rtd=63.0,w01009-Flag=N;w01010-Rtd=63.0,w01010-Flag=N;…&&C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe附表1.10上傳監(jiān)測項目小時數(shù)據(jù)（2061）據(jù)C421000A0005;Flag=1;CP003-Rtd=7.5,w21003-Flag=N;w01018-Rtd=40.1,w010則監(jiān)測項目小時數(shù)據(jù)標記為異常，否則監(jiān)測附表1.11提取監(jiān)測項目小時數(shù)據(jù)（2061）C421000A0005;Flag=1;CP=&&BC421000A0005;Flag=0;CP=&&Qn據(jù)C421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=202008010003-Rtd=7.5,w21003-Flag=N;w01018-Rtd=40.1,w010C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe附表1.12上傳監(jiān)測項目核查數(shù)據(jù)（2062）據(jù)C421000A0005;Flag=1;CP003-Check=63.0,w21003-StandardValue=60,w21003-Fl011-Check=43.0,w21011-StandardValue=40,w21011-Fl019-Check=13.0,w01019-StaC421000A0005;Flag=0附表1.13提取監(jiān)測項目核查數(shù)據(jù)（2062）C421000A0005;Flag=1;CP=&&BC421000A0005;Flag=0;CP=&&Qn據(jù)C421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=202008010003-Check=63.0,w21003-StandardValue=60,w21003-Fl011-Check=43.0,w21011-StandardValue=40,w21011-Fl019-Check=13.0,w01019-StaC421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe據(jù)附表1.14上傳監(jiān)測項目加標回收數(shù)據(jù)（2063）C421000A0005;Flag=1;CP=&&D003-Check=63.0,w21003-WaterTime=20200801080000,w2100Water=45.23,w21003-Chroma=1000,w21003-Volume=0.2,w213-DVolume=200,w21011-Flag=N;w01018-Check=63.0,w010WaterTime=20200801080000,w01018-Water=45.23,w01018-Chroma=1000,w01018-Volume=0w01018-DVolume=200,w01018-Flag=N;C421000A0005;Flag=0致位為mg/L2.平臺接收“上報監(jiān)測項目加標回收數(shù)據(jù)”命令并執(zhí)行，根3.如果“上報監(jiān)測項目加標回收數(shù)據(jù)”命令需要數(shù)據(jù)應答，數(shù)采儀接收“數(shù)據(jù)應答”，請求執(zhí)行平臺應具備針對本次加標回收所涉及到相關參數(shù)（加標母液濃度mg/L；加標體積mL；加標水杯定容體積mL）的錄入功能，以便平臺計算加標回收率等業(yè)務功能的實現(xiàn)。附表1.15提取監(jiān)測項目加標回收數(shù)據(jù)（2063）C421000A0005;Flag=1;CP=&&BC421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=2020080108000003-Check=63.0,w21003-WaterTime=20200801080000,w2100Water=45.23,w21003-Chroma=1000,w21003-Volume=0.2,w213-DVolume=200,w21011-Flag=N;w01018-Check=63.0,w010WaterTime=20200801080000,w01018-Water=45.23,w01018-Chroma=1000,w01018-Volume=0.2,w01018-DVolume=200,w01C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe致監(jiān)測項目w21003、w01018加標前水樣測試值，單位為mg/L監(jiān)測項目w21003、w01018加標回收數(shù)據(jù)，單位為mg/L監(jiān)測項目w21003、w01018加標母液濃度，單位為mg/L監(jiān)測項目w21003、w01018加標水附表1.16上傳監(jiān)測項目平行樣測試數(shù)據(jù)（2064）C421000A0005;Flag=1;CP=&&D003-Check=63.0,w21003-WaterTime=20200801080000,w2100Water=45.23,w21003-Flag=2.平臺接收“上報監(jiān)測項目平行樣測試數(shù)據(jù)”命令并執(zhí)行，根據(jù)標志Flag的值決定是否返回“數(shù)附表1.17提取監(jiān)測項目平行樣測試數(shù)據(jù)（2064）求C421000A0005;Flag=1;CP=&&BC421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=2020080108000003-Check=63.0,w21003-WaterTime=20200801080000,w2100Water=45.23,w21003-Flag=C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe監(jiān)測項目w21003平行樣測試數(shù)據(jù)標記附表1.18上傳監(jiān)測項目低濃度標樣核查數(shù)據(jù)（2065）C421000A0005;Flag=1;CP=&&Dat003-Check=63.0,w21003-StandardValue=60,w21003-LowStanddValue=4.0,w21003-Flag=N;w21011-Check=43.0,w21011-StanrdValue=40,w21011-LowStandardValue=3.0,w21011-Flag1019-Check=13.0,w01019-StandardValrdValue=3.0,w01019-Flag=C421000A0005;Flag=0xxxxxx-LowStandardVal2.平臺接收“上報監(jiān)測項目低濃度標樣核查數(shù)據(jù)”命令并執(zhí)行，根3.如果“上報監(jiān)測項目低濃度標樣核查數(shù)據(jù)”命令需要數(shù)據(jù)應答，數(shù)采儀接收“數(shù)據(jù)應答”，請平臺應具備針對本次低濃度標樣核查標準樣濃度錄入、編輯功能，以便和該命附表1.19提取監(jiān)測項目低濃度標樣核查數(shù)據(jù)（2065）C421000A0005;Flag=1;CP=&&BC421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=20200801080000003-Check=63.0,w21003-StandardValue=60,w21003-LowStanddValue=4.0,w21003-Flag=N;w21011-Check=43.0,w21011-StanrdValue=40,w21011-LowStandardValue=3.0,w21011-Flag1019-Check=13.0,w01019-StandardValrdValue=3.0,w01019-Flag=C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exexxxxxx-LowStandardVal附表1.20上傳監(jiān)測項目高濃度標樣核查數(shù)據(jù)（2066）C421000A0005;Flag=1;CP=&&Dat003-Check=63.0,w21003-StandardValue=60,w21003-HighStandardValue=3.0,w21003-Flag=N;w21011-Check=43.0,w21011-StanrdValue=40,w21011-HighStandardValue=3.0,w21011-Flag=N1019-Check=13.0,w01019-StandardValuardValue=3.0,w01019-Flag=C421000A0005;Flag=0xxxxxx-HighStandardValue記2.平臺接收“上報監(jiān)測項目高濃度標樣核查數(shù)據(jù)”命令并執(zhí)行，根據(jù)標志Flag的值決定是否返回平臺應具備針對本次高濃度標樣核查標準樣濃度錄入、編輯功能，以便和該命附表1.21提取監(jiān)測項目高濃度標樣核查數(shù)據(jù)（2066）C421000A0005;Flag=1;CP=&&BC421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=20200801080000003-Check=63.0,w21003-StandardValue=60,w21003-HighStandardValue=3.0,w21003-Flag=N;w21011-Check=43.0,w21011-StanrdValue=40,w21011-HighStandardValue=3.0,w21011-Flag=N1019-Check=13.0,w01019-StandardValuardValue=3.0,w01019-Flag=C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exexxxxxx-HighStandardValue記附表1.22上傳數(shù)采儀開機時間數(shù)據(jù)（2081）C421000A0005;Flag=1;CC421000A0005;Flag=0附表1.23上傳移動設備經緯度數(shù)據(jù)（3003）QN=20221013000002681;ST=21;CN=3003;PW=96C421000A0005;Flag=0主要用于湖庫、飲用水等地的浮船、浮標等監(jiān)測方式的設備，應急監(jiān)測中附表1.24手動遠程留樣（3015）C421000A0005;Flag=0;CP=&&QnC421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=202008010C421000A0005;Flag=0;CP=&&Exe附表1.25上傳留樣信息（3015）息C421000A0005;Flag=1;CP=C421000A0005;Flag=0附表1.26上傳儀表/數(shù)采儀信息（日志3020）C421000A0005;Flag=1;CP=&&d=w01018,i11001-Info=//;PolId=w01019,i11001-Info=//清洗管路//&&C421000A0005;Flag=0i11001-Info4.支持多個儀表設備同時發(fā)送數(shù)據(jù)信息以附表1.27提取儀表/數(shù)采儀信息（日志3020）C421000A0005;Flag=1;CP=&&PginTime=20200801010522,EndTime=2020080108C421000A0005;Flag=0;CP=&&DataTime=202008010828d=w01018,i11001-Info=//C4