T/ZGCMCA中國移動通信聯合會團體標準T/ZGCMCA016—2024 城鎮供水企業物聯網通信總體技術要求TechnicalRequirementsforIoTCommunicationinUrbanWaterSupplyEnterprises:GeneralRequirements2024-12-31發2024-12-31實中國移動通信聯合會產業互聯網委員會發 布II目錄前言 III1.范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 1符號和縮略語 2物聯網數據傳輸技術求 3整規則 3通標準范 3通流程 4注流程 4應模式 5數重發制 5數據交互格式 5TLV數據式 5數幀格式 5設注冊 6數傳輸 7上行 7下行 7參設置 7下行 7上行 7參查詢 8下行 8上行 8歷數據詢 8下行 8上行 8數透傳 8下行 8上行 8在保持 9上行 9下行 9數據傳輸的可靠性 9暢率 9完率 9容率 98.功能碼說明 10功能碼 10Tag類型 10基礎信息 10注冊結果 12設備狀態 12終端參數 12終端參數結果 13報警信息 13RTU周期數據 14透傳數據 14數據查詢 14數據查詢結果 15通信保持 15終端設地址義 15本標準用詞說明 15IIIIII前言水，作為生命之源與城市運轉的血脈，城鎮供水系統的安全、高效運行對于保障居民生活品質、支撐社會經濟穩定發展舉足輕重。當下，供水行業正處于深刻變革的關鍵節點。一方面，城鎮規模持續擴張，用水需求日益多元復雜，民眾對供水穩定性、水質安全性抱有更高期待；另一方面，水資源愈發珍貴稀缺，精細化管理與節能減排壓力驟增。物聯網憑借其卓越的感知、互聯互通及數據處理能力，深度嵌入供水流程各環節，從水源地監測、水廠制水工藝把控、管網輸配監控直至用戶端用水信息采集，編織起一張全面且靈動的智能信息網，承擔著數據高速、穩定、安全傳輸的核心使命。然而，當前市場通信技術紛繁多樣，各類傳感器、智能設備接口與通信協議各不相同，不同供水企業的信息化建設進程與技術選型差異顯著，導致供水企業物聯網應用碎片化、協同性欠佳，數據交互壁壘重重。這不僅掣肘了單家企業智能化運營效能的深度挖掘，更阻礙全行業資源共享、聯合調度與整體服務水平提升。本文件的制定是為了規范并統一城鎮供水企業物聯網通信技術框架與標準細則，圍繞著供水企業業務特性，聚焦于供水企業物聯網協議制定。本標準首先對城鎮供水企業物聯網的通訊方式進行描述，確定通訊框架。其次，在此基礎上識別出城鎮供水企業的物聯網數據協議通信標準，制定詳細的通信協議以及各種類型通信報文的格式說明。GB/T1.1-20201本校準共8章，主要技術內容有系統結構、通訊標準、數據分類、數據傳輸的可靠性。本標準由深水寶安水務集團有限公司提出。本標準由中國移動通信聯合會歸口。本標準起草單位：浙江和達科技股份有限公司、深圳拓安信物聯股份有限公司、邁拓儀表股份有限公司。PAGE10PAGE10范圍本文件給出了城鎮供水企業物聯網設備的通信方式，設備采集終端與數據中心之間的通信方式及流程、通信協議標準、數據分類以及數據傳輸穩定性、實時性、容錯性等要求，可用于城鎮水務企業壓力、本文件適用于城鎮供水企業物聯網設備采集終端和物聯網平臺的研發、設計、選型和應用等。規范性引用文件（）GB/T33745-2017 物聯網 GB/T33474 物聯網參考體系結構GB/T22080 GB/T37025 信息全術物網據傳安技要求GB_T38637.2 物網知制備入第2部：據理求GB/T35295 信技術大據SL/T427-2021 SL651-2014 SZY206-2016 YD/T3337-2018 （NB-IoT）T/CECS術語和定義waterinformation與水務系統生產運營、管網輸配和客服服務等流程相關的數據信息，包括壓力、水質、流量、噪聲、設備狀態等各類數據監測。TagLengthValue（Tag）（Length）和值（Value）3.3terminalunitaddresscodeSL/T427-2021]3.4relaystationaddresscode系統中用于中轉數據和監控命令的中繼站的地址編碼。[SL/T427-2021]3.5報文message系統中交換與傳輸的完整數據信息。[SL/T427-2021]3.6幀frame數據鏈路傳輸單元。[SL/T427-2021]3.7在線保持onlineconservation在數據傳輸時，采用技術措施使通信鏈接不被中斷，維持通信鏈接的狀態。[SL/T427-2021]3.8感知對象sensingobject通過感知設備采集信息的物理實體。[GB/T33474]3.9感知數據sensingdata通過數據采集獲取的原始數據或在此基礎上進行加工處理的表征對象信息的數據統稱。[GB/T33474]3.10控制數據controldata作用于對象的執行控制操作的數據。[GB/T33474]3.11傳感器網絡結點sensornetworknode傳感器網絡中各種功能單元的統稱。包括傳感器節點，傳感器網絡網關等設備。[GB/T33474]3.12物聯網internetofthings通過感知設備，按照約定協議，連接物、人、系統和信息資源，實現對物理和虛擬世界的信息進行處理并作為反應的智能服務系統。[GB/T37043]accesspointnameAPN是用于標識移動數據用戶要連接到哪個外部網絡或服務的標識。它定義了移動設備（如手機、移動路由器等）連接到互聯網或企業內部網絡時所使用的網關。wirelesscommunication是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。符號和縮略語下列縮略語適用于本文件TLV簽度值（TagLengthValue）IoT 物聯(InternetofThings)NB-IoT窄帶聯（NarrowBandInternetofThings）TCP 傳輸制議（TransmissionControlProtocol）UDP 用戶據協議（UserDatagramProtocol）CoAP （ConstrainedApplicationProtocol）IMEI （InternationalMobileEquipmentIdentity）IMSI 國際動戶別（InternationalMobileSubscriberIdentificationNumber）AES 高級密準（AdvancedEncryptionStandard）BCD 二進十數（Binary-CodedDecimal）CSQ 信道號量（ChannelSignalQuality） 物聯網數據傳輸技術要求系統整體架構見圖1。圖1系統整體架構圖整體規則4G5G、NB-IoTWiFiLoRaZigBeeTCPUDP發的通信方式。為保證數據交互的可靠性、安全性和穩定性，在所有數據交互流程中必須具備數據重發、數據補發機制。數據格式應采用大端模式，即高字節在前，低字節在后的模式。浮點數應采用IEEE754格式。加密方式應支持AES-128、AES256、AES1024，加密模式為ECB，填充方式為CS7Padding。單幀數據長度最大為1024字節，單幀數據超過1024字節時，應分包傳輸，每包數據應遵守幀格式。通信流程通訊開始時，物聯網終端應向物聯網平臺請求注冊建立連接。連接建立后，終端按照協議格式發起會話，物聯網平臺根據終端數據進行處理并返回處理結果。通信流程應支持實時在線和非實時在線兩種模式。當終端設備采用實時在線模式時，應通過心跳包保持通訊。當終端設備采用非實時在線模式時，應支持定時上報及突發上報兩種模式。通信流程詳見下圖2。圖2物聯網終端與物聯網平臺通訊流程圖注冊流程新增物聯網終端設備必須向物聯網平臺發起注冊包，平臺根據設備情況回復注冊響應信息。如注冊未成功，應觸發重發機制。應答模式完整的通訊過程必須由請求方發起、響應方應答組成，具體步驟如下：（）當出現超時或接收出錯時，應觸發數據重發機制，見圖3，應符合下列規定請求報文發出后，如在規定的時間內未收到響應報文，應視為超時。規定時間宜設置為15s。觸發數據重發機制后，如重發次數超過規定的數量后，仍未收到回應，應視為通訊不可用，通訊結束。終端設備可關機等待下一次通信。重發次數宜不超過3次。發送報文發送報文超時或接收錯誤響應報文響應報文發送報文重發1響應報文響應報文發送報文超時或接收錯誤3數據交互格式數據格式字段名長度描述和要求Tag1數據類型Length2數據長度，表示數據內容的字節數Valuen數據內容上下行的數據幀格式應相同，不同數據應主要區分在功能碼和數據域，數據分類的所有表格中，長度單位為字節。表1數據包結構定義字段名長度描述和要求幀起始標志2固定為F8H，8FH。幀長度2長度不包含起始位，包含結束位。設備地址10BCD碼，可自定義編碼。例如：廠商（1字節（1）+（2）+（3字節）+（1）+（1字節）+（1字節）。協議版本號1表示協議版本號，當前版本為1。時間6BCD碼，數據凍結時間，YYMMDDHHMMSS；定時上報，使用數據凍結的時間；事件上報（注冊、觸發事件等），使用數據上報的時間。幀流水號2發送報文時依次累加，溢出后清0，接收端收到后以相同的幀序號回復響應。加密方式1AES128加密；AES256加密。密鑰版本號2由平臺統一維護。壓縮方式1默認0：數據域未壓縮（同時開啟加密時，先加密后壓縮）。保留字段2當前為0。功能碼1參見8.2功能碼說明——Tag分類。數據域長度2表明數據域的字節數。數據域2本字段之后數據域長度。n具體的數據內容，此處內容因報文不同而不同。校驗碼1從幀起始標志開始到校驗碼之前的所有字節進行二進制算術累加，不計超過FFH的溢出值。幀結束標志1固定為16H。設備注冊物聯網終端設備向物聯網平臺發送注冊報文。字段名長度描述和要求功能碼101H數據域數據長度2加密前數據域除本字段之外的長度基礎信息n定義參見8.2.1物聯網平臺向物聯網終端設備回復注冊響應報文。字段名長度描述和要求功能碼181H數據域數據長度2加密前數據域除本字段之外的長度注冊結果n定義參見8.2.2數據傳輸上行字段名長度描述和要求功能碼*102H數據域數據長度*2加密前數據域除本字段之外的長度設備狀態*n定義參見8.2.3報警信息n定義參見8.2.6RTU周期數據n定義參見8.2.7帶*為必發數據，其他數據可根據設備及現場的情況，選擇性上報。下行字段名長度描述和要求功能碼182H數據域數據長度200H，00H參數設置下行字段名長度描述和要求功能碼183H數據域數據長度2加密前數據域除本字段之外的長度終端參數n定義參見8.2.4上行字段名長度描述和要求功能碼103H數據域數據長度2加密前數據域除本字段之外的長度終端參數結果n定義參見8.2.5參數查詢下行字段名長度描述和要求功能碼184H數據域數據長度2加密前數據域除本字段之外的長度終端參數n定義參見8.2.4上行字段名長度描述和要求功能碼104H數據域數據長度2加密前數據域除本字段之外的長度終端參數n定義參見附錄8.2.4下行字段名長度描述和要求功能碼185H數據域數據長度2加密前數據域除本字段之外的長度數據查詢n定義參見8.2.9上行字段名長度描述和要求功能碼105H數據域數據長度2加密前數據域除本字段之外的長度數據查詢結果n定義參見8.2.10數據透傳下行字段名長度描述和要求功能碼186H數據域數據長度2加密前數據域除本字段之外的長度透傳數據n定義參見附錄8.2.8上行字段名長度描述和要求功能碼106H數據域數據長度2加密前數據域除本字段之外的長度透傳數據n定義參見附錄8.2.8在線保持上行字段名長度描述和要求功能碼108H數據域數據長度20000H下行字段名長度描述和要求功能碼188H數據域數據長度20000H數據傳輸的可靠性暢通率物聯網終端與物聯網平臺傳輸的通暢率應不小于97%，暢通率Pc的計算方法如公式（1）所示：[SLT427-2021]NcNc

PcMc% （1）Mc Nc 完成率物聯網平臺發出的設置和控制處理作業的完成率應不小于97%。Pw完成率的計算方法如公示（2）所示：[SLT427-2021]PwMw100% （2）Nw式中：Mw Nw 容錯率物聯網終端與物聯網平臺之間數據傳輸容錯率應不大于3%。容錯率Pc的計算方法如公式（3）所示PcNc100% （3）N式中：Nc N 功能碼說明上行下行描述和要求01H81H設備注冊02H82H數據上發03H83H參數設置04H84H參數查詢05H85H數據查詢06H86H數據透傳07H87H設備斷開08H88H通信保持類型Tag分類：Tag類型描述和要求01H基礎信息02H注冊結果03H設備狀態04H終端參數05H終端參數結果06H報警信息07HRTU周期數據08H透傳數據09H數據查詢0AH數據查詢結果基礎信息總Tag標簽：01H，Value由TLV數據組成，描述如下：子Tag字段名長度數據類型描述和要求01H設備序列號8BCD不足時高位補002HICCID10BCD03HIMEI9BCD不足時高位補004H終端硬件版本2十六進制舉例：01H11H表示1.1705H終端軟件版本2十六進制舉例：01H25H表示1.37 注冊結果總Tag標簽：02H，Value由TLV數據組成，描述如下：子Tag字段名長度數據類型描述和要求01H結果1整數0102H加密方式1整數表示數據域采用AES128加密；表示數據域采用AES256加密。03H密鑰版本2十六進制密鑰版本號，舉例：01H01H表示1.01版本04H密鑰32十六進制AES密鑰，不足時高位補0設備狀態總Tag標簽：03H，Value由TLV數據組成，描述如下：子Tag字段名長度數據類型描述和要求01H終端啟動時間6BCD格式為YYMMDDHHMMSS，分別表示年（取年份后兩位）月日時分秒02H終端運行時長2無符號整型單位天03H信號質量1整數CSQ，0~31，31表示信號強度最強04H信號強度2有符號整型RSRP05H信噪比2有符號整型SNR06H覆蓋等級1整數覆蓋等級0，1，207H當前網絡連接狀態1整數0：連接斷開1：網絡注冊中2345：服務器連接失敗08H電池電壓2無符號整型數據測量值放大100倍，單位V09H太陽能電壓2無符號整型數據測量值放大100倍，單位V，例如256表示2.56V0AH溫度2有整型數據測量值放大100倍，單位℃0BH定位信息84浮點型經度值4浮點型緯度值終端參數總Tag標簽：04H，Value由TLV數據組成，描述如下：子Tag字段名長度數據類型描述和要求01H設備地址10BCD02H加密方式1整數表示數據域采用AES128加密；表示數據域采用AES256加密。03H密鑰版本2十六進制密鑰版本號，舉例：01H01H表示1.01版本04H密鑰32十六進制AES密鑰，不足時高位補005H恢復出廠設置0僅支持設置06H重啟終端0僅支持設置07H網絡激活1整數用于激活終端網絡，單位分鐘，范圍5-30，僅支持設置08H時間6BCD格式為YYMMDDHHMMSS，分別表示年（取年份后兩位）月日時分秒09H采樣間隔2無符號整型單位秒0AH保存間隔2無符號整型單位秒0BH通信參數431整數通道序號，0~25532字符型表示IP字符串，支持域名，末尾以0x00補足2無符號整型端口1整數0：UDP1：TCP2：CoAP1整數0：本協議4無符號整型上發間隔，單位秒2無符號整型延時時間，單位分鐘0CH心跳間隔1整數單位秒，0~2550DH離散估長1整數單位秒，0~2550EHAPNn字符型接入點名稱0FHVPDN用戶名n字符型10HVPDN密碼n字符型終端參數結果總Tag標簽：05H，Value由TLV數據組成，描述如下：子Tag字段名長度數據類型描述和要求同8.2.4同8.2.421整數通道序號，默認為01整數012：不支持；報警信息總Tag標簽：06H，Value由TLV數據組成，描述如下：子Tag字段名長度數據類型描述和要求01H開關量報警21整數通道序號，0~2551整數0：無1202H脈沖量報警21整數通道序號，0~2551整數0：無123403H模擬量報警21整數通道序號，0~2551整數0：無123404H低電壓報警21整數通道序號，0~2551整數0：無1：低電壓報警05H報警狀態2十六進制0水浸報警每一位一個報警：1傾斜報警0：無1：報警高字節在前，最多顯示16個報警狀態狀態。2空管報警3漏水報警4倒流報警5勵磁報警周期數據總Tag標簽：07H，Value由固定格式組成，描述如下：字段名長度數據類型描述和要求數據起始時間6BCD格式為YYMMDDHHMMSS，分別表示年（取年份后兩位）月日時分秒數據記錄間隔31整數0：分鐘1：秒2：毫秒2無符號整型時間間隔數據組數1整數0~255第一個通道數據n具體見每個通道數據內容第二個通道數據n具體見每個通道數據內容...n具體見每個通道數據內容字段名長度數據類型描述和要求數據類型1整數1：脈沖量類型，4字節，無符號長整型2：開關量類型，1字節，0或13：模擬量類型，4字節，浮點數4：Q25：M4通道序號1整數數據占用的通道號，0~2551~N組數據內容n數據內容由數據類