《地表水自動監測系統通信協議技術要求（征求意見稿）》

編制說明

1項目背景

1.1任務來源

為規范地表水水質自動監測站數據傳輸，保證不同地表水自動監測儀器設備、傳輸網絡

和生態環境保護部門應用軟件系統之間的聯通，實現數據聯網共享，為我國地表水自動監測

系統通信提供技術支持和標準規范。2020年，生態環境部發布了關于開展《河流水生態環

境質量監測與評價技術指南等28項標準規范制修訂工作的通知》（監測函〔2020〕4號），

下達了制訂《地表水自動監測系統通信協議技術要求》標準的項目計劃，項目編號為【202

0-L-21】，由中國環境監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，中國環境監測總站（以下簡稱總站）作為項目承擔單位，召集合作單

位江蘇省常州環境監測中心、生態環境部環境工程評估中心、遼寧省生態環境監測中心等相

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

（1）初稿編制

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，并根據各儀器廠家意見修改，組織專家進行初步論證，基本形成規范技

術要求。

（2）現場調研和初步驗證

2018年6月，總站根據地表水自動監測要求，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、質控數據測試與上傳、

遠程控制等是否滿足通信技術協議要求，同時驗證協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，以滿足通信協議技術規范要求。

2020年5月，編制初稿應用于系統測試方案，編制組對深圳和無錫開展國家地表水環

境質量自動監測系統測試數據進行統計分析，并到水站進行現場調研，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，根據專家意見，編制組對協議初稿進行

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《地表水自動監測

1

系統通信協議技術要求》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，編制組根據國控水站整體運行情況、運維反饋意見、數據有效性評價、

月質控考核辦法等相關技術規范和文件，再次組織調研和分析，結合地表水水質自動監測新

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《地表水自動監測系統通信協議技術要求》標準

研討會。來自浙江省生態環境監測中心、天津市生態環境監測中心、重慶市生態環境監測中

心、江蘇省環境監測中心、廣東省生態環境監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

見：

（1）該技術要求對規范地表水自動監測系統聯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據、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測有關技術要求，針對部分指標組織了驗證；根據驗證結

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HJ

212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一，并修改完善。

生態環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《地表水自動監測系統通信協議技術要求》內審會。

來自中國環境監測總站、北京市生態環境監測中心、天津市生態環境監測中心和江蘇省環境

監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）該技術要求對規范地表水自動監測系統聯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。

2

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《地表水自動監測系統通信協議技術要求》改為《地表水自動監測系統通

信協議技術規范》，同時編制《地表水自動監測儀器通信技術規范》。

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的聯系與區別方面；

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《地表水自動監測系統通信協議技術要求》改為《地表水自動監測系統通信協議

技術規范》的建議，標準編制組向上級部門匯報，對照“技術要求”與“技術規范”的有關

規定；編制組一致認為，采用《地表水自動監測系統通信協議技術要求》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，生態環境部監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等現有標準內容進行梳理，

系統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國控水站數據聯網的需要

按照《關于加快推進國家地表水環境質量監測網水質自動監測站建設工作的通知》，2018

年國家地表水環境質量監測網水質自動監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“以自動監測為主、手工監測為輔”的地表水環境質量監

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、系統集成多樣，相互之間通信協議不開放、技術層面的信息交換不暢通，

嚴重影響國控水站的統一運行管理與數據聯網共享。

通過《地表水自動監測系統通信協議技術要求》，建立統一的數據采集傳輸協議，解決

了消息互通、上下一體的聯網機制；建立合理完善的水質監測數據質控考核手段，解決數據

3

有效性，實現水質監測數據“真”“準”“全”；建立從水站選址、建設、運行維護、考核

監管的各類技術標準和管理規范，實現國控水站的全鏈條管理。

經過三年多的持續運行與優化調整，全國地表水自動監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、符合地表水自動監測業

務特點，以及滿足我國地表水環境質量管理和考核評價需求的體系。和其他自動監測業務相

比，有較強的獨立性和自身鮮明特色。通過平臺實現了數據信息傳輸的標準化和規范化，有

利于打破系統通信的互相隔離和信息傳輸的技術壁壘，實現了數以千計的國控水站數據聯網，

以及國家與地方數據聯網共享，進一步提升了水環境監管的能力與水平。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范化建設。因

此，制訂《地表水自動監測系統通信協議技術要求》十分迫切和必要。

2.2地方水站聯網規范化建設的需要

省級、地市級、區縣級建設的水質自動站使用的數據傳輸和接口標準普遍存在技術落后、

定義不規范的情況，不僅極大影響了系統建設和運行維護的效率，而且制約著監測數據聯網

共享。2021年1月，生態環境部印發《關于開展地方地表水水質自動監測站數據聯網傳輸工

作的通知》（環辦監測函〔2021〕47號），要求加快推進環境質量監測數據全國聯網，實現

生態環境信息集成共享，聯網范圍包括各省（區、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，聯網一個”原則，建成后及時與數據

平臺聯網。為指導全國地表水自動監測系統納入規范化建設的軌道，以及考慮到地方水站納

入國家水質自動監測網絡監督管理的需要，生態環境部應統一制定發布能夠適應技術發展的

“數據傳輸與接口標準”技術。

2.3地表水自動監測系統標準化建設的需要

地表水自動監測系統的標準化建設不僅包括水站和數據監控平臺建設，還包括數據采集

和傳輸系統建設。目前，國家缺乏統一的地表水自動監測系統數據傳輸規范，國內主流水質

自動監測儀器設備和系統集成廠家，都獨自建立了一套滿足數據采集與傳輸和水質自動監管

平臺，各個廠家存在一定差異，影響跨儀器廠家的數據采集和跨平臺的數據傳輸。生態環境

部門對普遍適用性的通信協議需求越來越迫切。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象，引導實現數據傳輸和通信的標準化與規范化，更好地整合優化地

表水自動監測系統內在資源，以保障系統的整體質量提升、內在資源共享與運行性能穩定高

效，促進對外服務質量穩步提高的基本目標。

2.4地表水自動監測系統專業性的需要

環境自動監測系統包括空氣自動監測、地表水自動監測、污染源在線監測和噪聲自動監

測等。目前，HJ212—2017對地表水自動監測略有提及，但難以滿足地表水自動監測管理

現狀的需求；國家尚未出臺關于地表水自動監測系統數據傳輸的標準，而是按照環境通用數

據傳輸標準進行相關的操作。

地表水自動監測系統在原則、目的、采樣、預處理、監測項目、分析方法、監測頻率、

系統質控方法與要求、系統結構及工作方式、數據處理等多方面均與其他自動監測系統存在

4

著巨大差異，這些差異充分反映了地表水自動監測系統的專業性、復雜性和特殊性，因此，

有必要為適應地表水自動監測系統的技術、質量控制和管理體系等編制有針對性、可靠而穩

定的數據傳輸規范，以保障地表水在線數據傳輸控制通道的暢通和系統的正常運行。

2.5順應新時代經濟社會快速發展的趨勢

隨著信息科學技術的快速發展，大數據在具體實踐應用的范圍將更為廣泛，海量的數據

傳輸將成為助推經濟社會快速發展的重要環節。生態環境監測現代化發展需要推進現代信息

化技術在生態環境監測領域的應用，加快智慧監測建設步伐，實現監測感知高效化、數據集

成化、分析關聯化、測管一體化、服務社會化，從而實現“監測先行、監測靈敏、監測準確”

的目標。

當前，地表水環境質量日益受到各級政府和社會公眾的重視，各地區水環境質量的優劣

已成為考核地方政府履責情況的一項重要指標。自動監測是信息時代下地表水環境質量監測

發展的主要方向，是進一步提高地表水監測數據質量、厘清水環境保護責任、推動水環境質

量持續改善的重要舉措。制訂和實施該技術要求，必將對保障數據傳輸質量、整合水質自動

監測資源、提升水環境保護監管整體能力、協調好經濟社會快速發展與自然環境大系統的內

在關系、增強經濟社會系統整體發展內在動力、保障水環境質量安全起到重要而積極的作用。

因此，很有必要制訂《地表水自動監測系統通信協議技術要求》。通過標準體系的建立，

一方面推進業內儀器設備和集成廠家執行國家標準規范，提升國內監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境管理部門和水站建設方、運維方，按照統一

的傳輸方式和數據格式把數據上傳到國家監管平臺，以保障全國數據聯網工作的順利開展，

更好地支撐智慧高效的生態環境管理信息化體系建設。

2.6滿足數據質量控制及考核評價應用的需要

中辦國辦印發的《關于深化環境監測改革提高環境監測數據質量的意見》對環境監測數

據提出了新的更高要求，要求必須強化監測全過程與全要素的質量保證和質量控制，從而達

到數據“真、準、全”的考核目標。“十三五”期間，全國地表水環境質量監測的主要任務

就是圍繞“以環境質量改善為核心”的環境管理需求提供技術支撐，說清全國地表水環境質

量狀況。為此，地表水環境質量水質自動監測在質量控制方面專門設計了一整套覆蓋自動監

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”為尺度規定

不同質控措施；二是從要素上，涵蓋“人、機、料、法、環”；三是從環節上，包含關鍵參

數備案、數值自動匹配反演、系統日志與過程日志等關鍵信息與節點；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。做

到每一個測試過程或動作可查、可控、可溯源、可遠程監管；指導全國地表水站建設、升級

改造、規范運行維護、強化質量控制，從而有效保障數據質量，真正發揮在線監測數據考核

與監管作用。

5

全過程全要素全要素

日質控周質月質控人

低濃度標樣核查實際水樣比機

常參參流遠視

規加標回收測數數程程頻

小時低濃度標樣核查漂移

24五料上匹日控回

參多點線性核傳配志制放

高濃度標樣核查數法

集成干預檢

核

查

24小時高濃度標樣核查漂移在線盲樣考環

內部質控+外部質量監督

圖1內外部質控質量監督

實施遠程控制

確定遠程控制站點

水樣測試低濃度標樣核查高濃度標樣核查其他質控

是

否

執行成功

是結束

否

執行成功

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）美國國家環境保護局（EPA）

《水質監測和響應系統通信系統設計指南》中，主要對評價標準、通信技術方式、通信

系統SRS組件要求（物理安全監控、在線水質監測、先進的計量基礎設施）、數據傳輸速

率、數據生成速率等進行了定義和說明，但對具體的數據傳輸格式未提出明確要求，具體的

數據傳輸格式由公用事業單位或第三方通信運營商提供相關標準，在線水質監測的典型詳細

6

通信系統架構如下圖所示。

圖3EPA水質監測詳細通信系統架構

水質監測參數溫度、壓力通過PLC進行數據采集，pH、濁度、氯離子紫外寬帶光頻譜

等參數通過水質分析儀進行測量采集；數據通過無線網絡進行傳輸，為了保證數據安全，增

加VPN進行端對端加密傳輸；中心端接收之后進行數據存儲，終端用戶通過可視化展示等

方式進行訪問和查看。

（2）歐州環境署（EEA）

1998年，EEA發布并實施《內陸水資源監測和信息網》（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

國家監測網的監測點位、監測頻次、監測項目均能滿足EEA的需求；EEA將地表水按河流

和湖泊進行分類管理，分為基本監測網和影響監測網兩部分，形成了統一的水質在線監測網

絡，要求各成員國每年將監測數據上報EEA，并由EEA進行分析、評估與發布，其數據交

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一的規定。

2000年，歐盟發布并實施《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的監測和評估要求與Eionet-Water具有一致

性，成員國無需建立兩種監測和評估系統，各國每年上報Eionet-Water的數據可以作為WFD

下水質評估的基礎數據。同樣，WFD未就數據傳輸作出統一和強制性的規定與要求。

（3）日本環境省

7

日本《水污染環境質量標準》對水質監測參數標準進行規定，在監測數據傳輸方面未作

出規范性要求。

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。《標準》要求，水質的檢測計劃與結果必

須公開，并設置了客戶反饋的渠道。該標準未涉及數據傳輸的技術規定與要求。

2006年3月發布的《水土環境管理》，共在全國規劃9000個公共水域（河流、湖泊、

海洋）的點位，通過采樣進行實驗室分析（水質健康分析（鎘及氰化物），生物環境分析（COD，

BOD，水生生物）），將數據進行公示、收集與分析，建立全國水質監測數據數據庫，并

將數據共享給環境省，用來進行環境標準制定、分析方法制定、數據處理標準制定以及污染

事件的后續處理；但在數據共享方面并沒有作出明確說明，也未就詳細數據傳輸格式提出要

求。

3.2國內相關標準調研

標準編制組對國內相關監測系統及數據傳輸規范進行了調研。

通過查閱資料發現，監測數據傳輸類標準包括《污染物在線監控（監測）系統數據傳輸

標準》（HJ212—2017）、《地表水自動監測系統數據傳輸規范》（DB44/T2028—2017）、

《水資源監測數據傳輸規約》（SL/T427—2021），其他電力、農業部分暫未查閱到相關標

準。

其中，《污染物在線監控（監測）系統數據傳輸標準》于2005年首次發布，2017年第

一次修訂，2022年啟動第二次修訂，主要對污染物監測數據傳輸規范進行了詳細說明，具

體包括：適用范圍、術語和定義、系統結構、協議層次、通訊協議等。

《地表水自動監測系統通信協議技術要求》執行本標準的部分規定和要求，包括：術語、

協議層次、協議內容等。本標準作為污染物傳輸的通用標準，不滿足地表水環境質量自動監

測的業務場景與數據質量要求，缺乏質量控制等內容。

《地表水自動監測系統數據傳輸規范》（DB44/T2028—2017）是國內第一個基于HJ

212協議擴展而來，符合地表水在線監測數據傳輸的地方標準；本標準中對數據標識進行了

完善和區分，包括監測數據狀態標識、質控任務標識、故障標識、來源標識等；對監測項目

代碼進行明確；增加遠程控制命令內容，包括平臺數據采集及水站主動上報數據、質控命令

及遠程設置等。該傳輸規范存在一定的地域局限，在全國層面或環境監測行業領域應用方面

的普適性不足。

《水資源監測數據傳輸規約》（SL/T427—2021）主要為規范水資源、水文自動監測系

統的設計、建設和管理，統一數據采集和傳輸規約，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；參數數量固定，且有長度限制。其

監測內容與業務場景不同于地表水環境質量自動監測，但其數據傳輸架構等具有一定的借鑒

意義。

3.3常用的數據傳輸協議比較

3.3.1文件傳輸協議（FTP）

8

該協議發布時間較早（1985年），屬于逐步要被淘汰的傳輸協議。FTP傳輸效率低，

由于數據格式是文本文件，主要用于大文件的發送與接收，不允許同時傳輸到多個接收端，

不容易實現平臺對水站的遠程控制。因此，不適宜用在地表水自動監測系統的數據傳輸。

3.3.2基于XML、JSON的數據通信協議

該協議主要應用在WEB應用程序，適合服務器之間的數據通信。由于數據封裝和解析

的系統開銷大，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測系統的數據傳輸。

3.3.3《污染物在線監控（監測）系統數據傳輸標準》(HJ212—2017)（以下簡稱為HJ2

12）

該協議是基于TCP/IP傳輸層的自定義應用層通信協議，定義了上位機與現場機的通信

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在協議層次、交互模式、通信流程、超時重發、數據結構上保持一致。

本標準與HJ212在系統通信部分和規定的格式上一致，均由包頭、數據段長度、數據

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

序號章節本標準HJ212—2017備注

本標準采用HJ212系統構成

14系統結構系統結構

方式2

都是基于TCP傳輸層的應用層

25協議層次協議層次

傳輸協議

都包括請求發送、接收請求、

36.1應答模式應答模式

請求響應等

46.2超時重發機制超時重發機制內容一致

56.3通信協議數據結構通信協議數據結構整體結構一致

66.4數據段結構組成數據區結構定義內容一致

76.6.1數據區數據類型數據區數據類型內容一致

86.8請求命令返回表請求命令返回表內容一致

96.9執行結果定義執行結果定義表內容一致

106.6數據安全通信安全內容一致

3.4.2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測系統，而HJ212主要針對污

染物自動在線監控(監測)系統，包括涉水、涉氣生產企業污染源在線自動監控（監測）、污

9

染源排放過程監控。

（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。本標準去除了統計數據相關命令，如分鐘數據、小時數據、日數

據的間隔設置、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、參

數；本標準新增了質量控制相關命令，包括質量控制數據的提取與上傳，遠程觸發質量控制。

本標準豐富了遠程系統相關命令。如運行模式、設備重啟、測量觸發等。

具體詳見表2。

表2本標準與HJ212的不同點

序號章節本標準HJ212本標準編寫依據/備注

為保證儀器準確穩定運

單臺儀器也可以進行數據

行，通信、數據傳輸、遠在HJ212協議中不具備本

傳輸；對于儀器狀態、狀

程控制，由數據采集儀作標準中的多種運行模式

態、參數，沒有輸出，無

為橋梁，統一管理、實現（常規、質控、應急），

1適用范圍法通過上位機進行遠程控

儀器狀態、參數、日志的及數據質控手段（低濃度

制。適用于污染源在線自

集中分析、存儲。標樣核查、高濃度標樣核

動監測系統、環境質量監

適用于整個地表水自動監查、多點線性、加標回收）

控、污染源排放過程監控

測系統

地表水質量管理技術、監主要針對聲環境、固定污具體使用業務場景不一樣

規范性引

2測技術規范、水環境質量染源（廢水、廢氣、大氣）（主要針對地表水環境質

用文件

評價體系等企業量監測）

術語和定主要是水質自動在線監測主要指污染源在線監測設

3針對具體業務進行調整

義設備備

HJ212支持數采儀與平臺本標準只有標準系統結

本標準只支持數采儀與平

4系統結構之間的通訊、支持儀器與構，不支持儀器與平臺之

臺之間的通信

平臺之間的通信間的通信

本標準，例：

漢字采用GB/T2312編碼；1、允許單個監測指標分開

地表水五參數（水溫、pH、上傳，滿足實時性要求（高

溶解氧、電導率、濁度）錳酸鹽指數實測需要1個

等監測指標監測周期為每半小時，測試完成即上傳；

1小時一次，高錳酸鹽指單個監測指標數據分為最氨氮需要1個小時，測試

數、氨氮、總磷、總氮等大值、最小值、平均值、完即上傳）

6.3數據結構其他監測指標為每4小時折算均值等。同時監測多2、單個監測指標的監測值

一次，保證數據及時傳輸，個指標，數據量過大時，與日志上傳后，由平臺結

根據監測指標的測試結束需對數據內容進行分包合儀器日志、關鍵參數、

時間觸發，并及時上傳數質控手段進行數據有效性

據。水樣測試結果均為實的綜合評判

測數據，因此需要對通信HJ212，例：

協議數據內容進行調整1、默認為所有參數全部測

試完成統一時間點進行上

10

序號章節本標準HJ212本標準編寫依據/備注

傳

2、如果實時數據、分鐘數

據無效或者異常，會導致

小時數據、日數據等無法

判斷其有效

區分不同的協議版本和是

應答標記Flag=7，數據段否需要應答的要求。本標

應答標記Flag=0，數據段需要拆分并且命令需要應準去除了PNUM、PNO字

數據段結不需要拆分并且命令不需答。段，分包標識固定為不分

6.5

構組成要應答。本標準不需要分HJ212需要PNUM數據段包，不在應用層做分包處

包記錄總報數，需要PNO數理，通過TCP的協議本身

據段記錄當前包號的可靠性保證數據的完整

性

根據實際業務需要，對相

地表水水樣實時測試，無

關字段進行重新定義和調

最大值、最小值，污染物

整。如：xxxxxx-WaterTime、

累計值（通過通量單獨計小時、日數據等由實時最

xxxxxx-Water、

算）等；大值、最小值，污染物累

數據區字xxxxxx-StandardValue、

6.6.3增加加標回收、系統運行計值計算得來，并上傳至

段定義xxxxxx-SpanValue、

模式、系統當前任務等內平臺。HJ212見“字段對

xxxxxx-Volume

容。照表”

xxxxxx-DVolume、

本標準見“數據區字段定

RunMode、

義表”

SystemTask。

增加L、P、Z、hd、lr、lp、根據實際需要，增加手動

6.6.6數據標記ls、lw相關標記（代號含義無命令、取水故障、檢出限

詳見6.6.3節）等數據標記。

本標準增加了質控數據上

主要增加儀器質控相關要

傳協議和遠程控制請求命

求，包括，標樣核查、加

令，包括2062、2063、2064、

標回收、集成干預等等，

2064、2066、3080、3081、

6.6.7命令編碼無同時增加遠程質量控制操

3082、3083、3084、3085、

作，具體交互命令內容不

3086等。本標準增加了心

相同，詳情見本標準與HJ

跳命令，要求數采儀與平

212通信命令示例

臺維持心跳連接

增加各監測指標的數據上由于各監測指標間隔周期

上傳時間傳時間間隔，主要是由地監測指標時間固定為每分不一致，針對不同監測指

6.7

間隔表水監測指標測試周期決鐘、每小時整點上傳標，對數據上傳時間和間

定隔進行具體說明

1、完善儀器狀態信息，包本標準增加儀器狀態、儀

括：反應試劑余量、分析儀器狀態、儀器參數內容器參數后，可對分析儀故

附錄水站信息

儀報警狀態等較少障進行分類報警，運維分

A.3編碼表

2、完善儀器參數信息，包析更加精準，提高運維效

括：測量信號值、線性相率與質量；

11

序號章節本標準HJ212本標準編寫依據/備注

關系數（R2）、二次多項同時可對監測結果進行反

式系數、標準樣校準時間、向測算，驗證數據準確性

稀釋倍數、三項式系數、

空白標定系數、量程系數、

顯色溫度、顯色時間等，

主要用于平臺數據反向驗

證監測指標的結果

3、去掉了輔助設備污水

廠、爐膛相關信息

本標準增加的質控數據包

附錄通信命令增加質控數據、遠程控制括：低濃度標樣核查、高

無

B.1示例相關示例濃度標樣核查、加標回收、

多點線性、集成干預等

要求增加系統流程日志、

有明確的前后開始、結束儀器日志，并要求提供日

日志要求無明確要求

符，詳見表3志開始、結束符，對儀器

完整的日志要求上傳等

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測系統統一管理，更好地為服務與支撐水環境保護監督與管理工作，

實現地表水自動監測系統建設和運行的標準化、規范化、系統化，特制定本標準。本標準符

合生態環境部和中國環境監測總站信息化建設的相關要求，依據本標準需要對編碼規范等進

行擴展，以更好的適用于全國地表水自動監測通信系統協議的擴展需求。

本標準通過對通信協議進行系統化的規定，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測系統的建設和運行維

護管理。

（1）普遍性原則

當前網絡通信技術更新換代周期短速度快，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配置均不相同。針對上述情況，通信協議應具有在不同

平臺間的快速適應和移植能力，具備覆蓋地表水自動監測系統的監測業務，適應各種數據傳

輸網絡。

（2）專業性原則

地表水自動監測系統具有與其他自動監測系統不同的結構原理、運行方式和儀器的運維

方法等特點。據此特點，本標準根據地表水自動監測“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測基本業務內容的基礎上，提出了針對性措施。

（3）橋梁原則

12

地表水自動監測通信協議作為集成端和平臺端之間的溝通語言和聯系橋梁，已充分考慮

地表水自動監測系統的運行特點、內在需求和相關關聯。本標準實現了集成端和平臺端的聯

動和協調發展。

針對水質監測數據溯源要求，突出和強化監測的過程輸出，并需現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別。

為了規范和統一日志輸出，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

序號過程日志內容備注

1<<儀器流程開始<<必須輸出

2[狀態：水樣測試][流程：排廢液]

3[狀態：水樣測試][流程：抽樣子程序]

4[狀態：水樣測試][流程：潤洗液位管]

5[狀態：水樣測試][流程：抽取樣品]

6[狀態：水樣測試][流程：推空樣品管]

7[狀態：水樣測試][流程：抽取氧化劑]

8[狀態：水樣測試][流程：等待]

9[狀態：水樣測試][流程：抽取消解液]

10[流程：排上次測試剩余樣水]

11[狀態：水樣測試][流程：加熱消解]

12[流程：清洗配水管路]

13[流程：取源水]

14[狀態：水樣測試][流程：測量傳感器]

15[狀態：水樣測試][流程：讀取基線值]

16[狀態：水樣測試][流程：抽取還原液]

17[狀態：水樣測試][流程：抽取顯色劑]

18[狀態：水樣測試][流程：等待]

19[狀態：水樣測試][流程：加熱反應]

20[狀態：水樣測試][流程：清洗檢測池]

21[狀態：水樣測試][流程：等待]

22保存[水樣測試]數據

23儀器流程結束>>>>必須輸出

2）對儀器測試過程中的關鍵參數要求上傳，可通過關鍵參數進行反算，判斷數據真實

性進行反向溯源，見技術要求附一中附表1.3。

根據關鍵參數信息，平臺利用公式（y=kx+b）進行監測結果反向測算，與上傳監測值

13

進行比較。

為了保障水質監測數據真實有效、完善針對儀器的質控手段，同時與水質自動綜合監管

平臺進行聯動，同時強調現場運維人員的重度參與，形成了設、審、測、傳、評的閉環管理

流程。

主要手段包括日質控（低濃度標樣核查、高濃度標樣核查）、周質控（常規五參數核查）、

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：由現場儀器進行樣品測試；

傳：由數采儀對測試結果和過程參數與狀態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，實現水質監測運行模式動態切換，包括維護模

式（0）、常規（間歇）模式（1）、應急（連續）模式（2）、質控模式（3），同時也可以

通過水質自動綜合監管平臺進行遠程控制，下發指定的監測模式和質量控制命令。

（4）彈性原則

地表水自動監測通信技術要求的編制應遵循彈性原則，針對監測業務、監測項目等新增

與變更，應具備良好的擴充性，以確保對原有數據傳輸和遠程控制等工作不造成任何影響。

（5）基準原則

地表水自動監測通信技術要求的監測項目編碼應以國家標準《水污染物名稱代碼》（HJ

525）為基礎。

（6）可信原則

地表水自動監測通信技術要求的編制應遵循數據可信原則，對設備的身份認證、數據的

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、規范性一般要素、規范性技術要素等技術內容，其編排、陳

述形式、引導語等符合《環境保護標準編制出版技術指南》（HJ565）中的有關規定，結

合水站管理模式，在傳統水質數據傳輸基礎上，考慮多種質控數據、狀態量數據、遠程控制

操作等實際應用需求，在現有設備實際水平上，廣泛調研國內外相關監測傳輸標準，并征求

設備生產企業、集成商基礎上而制訂。本標準制訂技術路線如下：

14

下達任務

組成標準編制組

開展調研工作

國內外數據傳輸標國內外數據傳輸國內外數據傳輸

準制定情況調研及調試不足之處運行及調試要求

確定規范技術要求

EPA、ISO標準地表水自動監測通信協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的相關術語及其定義，并根據地表水監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相關規定。

（1）數據采集傳輸設備

采集各種類型監控（監測）儀器儀表的數據、完成數據存儲及與上位機數據傳輸通信功

能的單片機、工控機、嵌入式計算機、可編程自動化控制器（ProgrammableAutomationCo

ntroller，PAC）或可編程序邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）等，簡稱數

采儀。

本標準的數據采集傳輸儀設備遵循HJ212的中的相關規定和要求。

（2）地表水水質自動監管平臺

通過傳輸網絡與地表水水質自動監測站的數采儀連接，并對其發出查詢和控制等指令的

15

數據接收和數據處理系統，包括計算機及計算機軟件等，本標準簡稱平臺。

本標準中“地表水水質自動監管平臺”的定義結合了地表水水質自動監測業務場景及

HJ915—2017與廣東省地方標準DB44/T2028—2017中的有關表述。

《地表水自動監測技術規范》（HJ915—2017）中“地表水水質自動監測數據平臺”的

定義為：對水站進行遠程監控、數據傳輸統計與應用的系統，簡稱數據平臺。對水站進行遠

程監控、數據傳輸統計與應用的系統，簡稱數據平臺。

廣東省地方標準《地表水自動監測系統數據傳輸規范》（DB44/T2028—2017），對“數

據監控平臺”的定義作出如下解讀：地表水自動監測系統的數據監控平臺，負責水站的數據

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

本標準規定了地表水水質自動監測系統數據傳輸的系統結構、協議層次和協議內容等技

術要求。

本標準適用于地表水水質自動監測站與地表水水質自動監管平臺之間的數據傳輸，新建

或升級改造的地表水水質自動監測系統應滿足本標準要求。

5.1.3規范性引用文件

本標準在制訂時，在現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《污染物在線監控（監測）系統數據傳輸標準》（HJ

212）、《地表水環境質量監測點位編碼規則》（HJ1291）、《信息交換用漢字編碼字符集》

（GB/T2312）。

5.1.4系統結構

地表水自動監測系統結構由水站、傳輸網絡和平臺組成。地表水自動監測站作為自動監

測的現場部分，為水質自動監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采儀連接，并對其發出查詢和控制等指令，實現數據接收和數據處理。

本標準只針對平臺與數采儀之間通信進行要求，數采儀與儀器之間的協議要求由《地表

水自