ICS65.020.99

B07

15522688

·團體標準

T/CIDA0009—2021

灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)通信傳輸標準

CommunicationandtransmissionstandardofIoT

inirrigationarea

團體標準

灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)通信傳輸標準

T/CIDA0009—2021

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T/CIDA0009—2021

灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)通信傳輸標準

1范圍

本標準規(guī)定了灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)的術語總體要求系統(tǒng)架構編碼規(guī)則通信標準定義數(shù)據(jù)類型定

、、、、、

義等內容

。

本標準適用于灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)信息化管理平臺系統(tǒng)及用水調度監(jiān)測系統(tǒng)

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本標準必不可少的條款其中注日期的引用文

。,

件僅該日期對應的版本適用于本標準不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適

,;,()

用于本標準

。

標準化工作導則第部分標準文件的結構和起草規(guī)則

GB/T1.11:

電信設備通用文字符號

GB/T1418

信息交換用漢字編碼字符集基本集

GB2312

數(shù)據(jù)通信基本型控制規(guī)程

GB/T3453

數(shù)據(jù)終端和數(shù)據(jù)電路終端設備之間的接口定義

GB/T3454(DTE)(DCE)

電氣設備用圖形符號第部分圖形符號

GB/T5465.22:

數(shù)據(jù)元和交換格式信息交換日期和時間表示法

GB/T7408

計算機場地安全要求

GB/T9361

低壓開關設備和控制設備總則

GB/T14048.1

計算機信息系統(tǒng)安全保護等級劃分準則

GB17859

信息技術中文編碼字符集

GB18030

水文儀器術語及符號

GB/T19677

水文儀器信號與接口

GB/T19705

節(jié)水灌溉設備現(xiàn)場驗收規(guī)程

GB/T21031

灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范

GB/T21303

通信名詞術語數(shù)據(jù)通信因特網(wǎng)

GB/T32402

物聯(lián)網(wǎng)標識體系應用指南

GB/T36461OID

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集結構化描述規(guī)范

GB/T38619

自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范

GB50093

水文基本術語和符號標準

GB/T50095

水位觀測標準

GB/T50138

河流流量測驗規(guī)范

GB50179

灌溉與排水工程設計規(guī)范

GB50288

節(jié)水灌溉工程技術標準

GB/T50363

地下水監(jiān)測工程技術規(guī)范

GB/T51040

電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應用層協(xié)議

DL476

水利水電工程通信設計技術規(guī)程

DL/T5080

農(nóng)業(yè)電子信息產(chǎn)品通用技術條件農(nóng)業(yè)應用軟件產(chǎn)品

NY/T653

農(nóng)田排水工程技術規(guī)范

SL/T4

水利水電工程技術術語

SL26

1

T/CIDA0009—2021

水利信息化常用術語

SL/Z376

水利信息數(shù)據(jù)庫表結構及標識符編制規(guī)范

SL478

水利水電工程機電設計技術規(guī)范

SL511

通信工程電源系統(tǒng)防雷技術規(guī)定

YD5078

固定無線接入網(wǎng)工程設計規(guī)范

YD/T50973.5GHz

3術語和定義

3.1

窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)narrowbandinternetofthings

構建于蜂窩網(wǎng)絡只消耗大約的帶寬可直接部署于或網(wǎng)絡

,180kHz,GSM、UMTSLTE。

3.2

灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)IoTofirrigationarea

在灌區(qū)中通過射頻識別紅外感應器全球定位系統(tǒng)激光掃描器等信息傳感設備按約定的協(xié)

、、、,

議把灌區(qū)各類管理對象與互聯(lián)網(wǎng)相連接進行信息交換和通信以實現(xiàn)對灌區(qū)的智能化識別定

,,,、

位監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡

、。

3.3

物聯(lián)網(wǎng)平臺internetofeverythingplatform

通過標準接口中間件將不同品牌類型的物理設備按照相同的邏輯準入做到統(tǒng)一接入統(tǒng)一

,、,、

控制和統(tǒng)一管理的云平臺

。

3.4

低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)low-powerwide-areanetwork

一種用在物聯(lián)網(wǎng)例如以電池為電源的感測器可以用低比特率進行長距離通信的無線網(wǎng)絡

(),。

3.5

無線網(wǎng)關wirelessgateway

集成了無線局域網(wǎng)接入點功能的網(wǎng)關路由器設備在灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)中指與閥門閘室泵站組成

。,、、

灌區(qū)管理網(wǎng)絡并連接到管理平臺可匯集設備信息上傳至平臺接收平臺指令下發(fā)到對應的控制設

,,

備與平臺斷開后可接管平臺業(yè)務執(zhí)行邊緣計算

,。

3.6

通用控制器general-purposecontroller

具備數(shù)據(jù)采集能力且擁有更豐富的控制接口可對閘門水泵過濾器施肥設備噴

RTU,,、、、、

灌機等進行控制并擁有以太等網(wǎng)絡接口的智能化設備

4G/5G、。

3.7

機井水泵控制器wellpumpcontroller

與水泵裝置和外部傳感器組成控制系統(tǒng)采集電流電壓電量水量水位水壓流速等

,、()、、、、

信息識別認證電卡進行收費管理和控制水泵啟停

,。

3.8

閥門控制器valvecontroller

與閥門控制裝置以及壓力流量傳感器組成閥門控制系統(tǒng)實現(xiàn)對管網(wǎng)的壓力流量監(jiān)測以及閥門的啟停

,。

3.9

遠程終端單元(RTU)remoteterminalunit

一種針對通信距離較長和工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣而設計的具有模塊化結構的特殊的計算機測控單

、

元它將末端檢測儀表和執(zhí)行機構與遠程調控中心的主計算機連接起來具有遠程數(shù)據(jù)采集控制和

,,、

通信功能能接收主計算機的操作指令控制末端的執(zhí)行機構動作

,,。

2

T/CIDA0009—2021

4符號和縮略語

表1符號和縮略語

序號符號和縮略語內容

基于拉丁字母的一套電腦編碼系統(tǒng)規(guī)定了常用符號的二進制數(shù)表示

,

1ASCII方法

二十進制編碼

2BCD~

由公司提出是面向字符支持半雙工通信的同步通信規(guī)程

3BSCIBM,

基于碼分多址的蜂窩數(shù)字移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡分組交換技術

4CDMA1X

循環(huán)冗余碼校驗

5CRC

基于全球移動通信系統(tǒng)的通用無線分組交換技術

6GSMGPRS

利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)

7DDN

移動通信中的短消息業(yè)務

8GSMSMS/CDMASMS

十六進制編碼

9HEX

集成電路

10IC

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議即為計算機網(wǎng)絡相互連接進行通信而設計的協(xié)議

11IP,

全名位的圖像文件格式是面向連續(xù)色調靜止圖像的一種壓

JPEG,24,

12JPG縮標準

應用于電子控制器上的一種通用協(xié)議和工業(yè)標準通過它可以將不同廠

,

13MODBUSRTU商生產(chǎn)的控制設備連成網(wǎng)絡進行集中監(jiān)控

公用電話交換網(wǎng)

14PSTN

數(shù)字終端設備和數(shù)據(jù)電路終端設備間使用串行二進制數(shù)據(jù)交換的接口

15RS232C標準

和是同義詞標準全稱是平衡電壓數(shù)字

EIA422RS422,RS422“

16RS422接口電路的電氣特性它定義了接口電路的特性

”,

平衡數(shù)字多點系統(tǒng)用發(fā)生器和接收機的電特性接口標準

17RS485

一種將復接線路傳輸及交換功能融為一體并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作

、、

18SDH的綜合信息傳送網(wǎng)絡

基于微處理器的智能化監(jiān)測傳感器串行單一通道數(shù)據(jù)通信接口協(xié)議

。

19SDI12在該協(xié)議支持下可實現(xiàn)一對多點總線遠距離連接和傳送

甚小口徑衛(wèi)星終端站也稱為衛(wèi)星小數(shù)據(jù)站小站

20VSAT,()

消息隊列遙測傳輸

21MQTT

對象簡譜是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換

JavaScriptObjectNotation,JS,

22JSON格式

5總體要求

5.1灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設計與建設以及相關設備的生產(chǎn)制造應符合本標準的規(guī)定

。

5.2物聯(lián)網(wǎng)平臺與智能無線網(wǎng)關通用控制器智能傳感器閥門控制器之間的接口及數(shù)據(jù)通信協(xié)

、、、

議應符合數(shù)據(jù)通信規(guī)約

。

5.3智能無線網(wǎng)關與各類智能傳感器控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議應符合報文傳輸規(guī)約

、。

3

T/CIDA0009—2021

5.4本標準未能詳盡的其他灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集傳輸規(guī)約宜在本標準規(guī)定的框架下擴充

、。

5.5灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)涉及的儀器設備產(chǎn)品制造除應符合本標準規(guī)定外還應符合相應國家標準行

,、

業(yè)標準的要求

。

6技術標準

6.1系統(tǒng)架構

灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)從業(yè)務場景描述包含水泵監(jiān)控水閘監(jiān)控管道閥門監(jiān)控用水調控與監(jiān)

,:、、、

測環(huán)境監(jiān)測智能灌溉類場景其系統(tǒng)架構宜采用層模型包括被控設備層控制層網(wǎng)絡

、、6。5,、、

層物聯(lián)網(wǎng)平臺層應用層詳見圖

、、,1。

+-#AGF0

1

(65

APIL1*



55GGG

GNBIoT
WAN

RTU

+.L

>

+.L

"L

A

圖1系統(tǒng)架構圖

6.2設備編碼規(guī)則

6.2.1灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)中所有智能設備編碼應全局唯一遵從設備編碼規(guī)則

,,,。

6.2.2設備編碼共位由品類碼位供應商編碼位設備編碼位組成

18,(4)、ID(4)、ID(10),

其中設備編碼位由年位周位設備編碼位組成詳見表表

ID(10),(2)、(2)、ID(6)。2~4。

表2設備品類碼編碼規(guī)則

類別序號設備名稱品類碼位

(4)

機井水泵控制器

10101

水量計量采集控制器

20102

智能無線網(wǎng)關

30103

閥門控制器

40104

平移噴灌機自動化控制器

50110

控制設備卷盤式噴灌機自動化控制器

60111

中心支軸噴灌機自動化控制器

70112

溫室中央控制器

80113

閘門控制器

90120

通用控制器

100130

其他類型控制設備保留

110140~0199()

4

T/CIDA0009—2021

表2設備品類碼編碼規(guī)則(續(xù))

類別序號設備名稱品類碼位

(4)

多要素氣象站

120201

層墑情儀探測深度為

134,10~40cm0202

層墑情儀探測深度為同時可監(jiān)測土壤鹽分

144,10~40cm,0203

層墑情儀探測深度為同時可監(jiān)測地表液位

154,10~40cm,0204

層墑情儀探測深度為

166,10~60cm0205

層墑情儀探測深度為同時可監(jiān)測土壤鹽分

176,10~60cm,0206

層墑情儀探測深度為同時可監(jiān)測地表液位

186,10~60cm,0207

層墑情儀探測深度為

1910,10~100cm0208

層墑情儀探測深度為同時可監(jiān)測土壤鹽分

2010,10~100cm,0209

層墑情儀探測深度為同時可監(jiān)測地表液位

2110,10~100cm,0210

壓力流量計

220211

遠傳壓力表

采集傳感器230212

投入式液位計

240213

超聲波液位計

250214

磁致伸縮液位計

260215

浮子液位計

270216

管段式流量計

280220

卡片式流量計

290221

插入式流量計

300222

外夾式流量計

310223

多普勒明渠流量計

320224

閘位計

330225

雨量計

340226

其他類型傳感器保留

350227~0299()

全自動施肥機

施肥機360301

其他類型施肥機保留

370302~0399()

單控閘門

380401

閘門測控一體化閘門

390402

其他類型閘門保留

400403~0499()

電磁閥電動球閥

41/0501

減壓電磁閥

420502

閥門雙頭電磁閥電動球閥

43/0503

雙頭減壓電磁閥

440504

其他類型閥門保留

450505~0599()

過濾器自動反沖洗過濾器

460601

5

T/CIDA0009—2021

表3供應商ID編碼規(guī)則

序號位數(shù)內容

位供應商編碼由特定組織統(tǒng)一分配

14,

表4設備ID編碼規(guī)則

序號位數(shù)內容

位生產(chǎn)年如代表年如代表年

12,19,2019;20,2020

位生產(chǎn)周代表第幾周范圍

22,,1~54

位設備范圍

36ID,000001~999999

6.3設備與物聯(lián)網(wǎng)平臺間的通信標準和定義

6.3.1設備與物聯(lián)網(wǎng)平臺之間的通信方式宜采用

:

a)5G/4G/3G/2G;

b)NBIoT;

以太等具備通信能力的方式

c)、WANTCP/IP。

6.3.2對不具備與物聯(lián)網(wǎng)平臺直接通信能力的設備如傳感器閥門等可通過網(wǎng)關來中轉此類

,、,,

設備與網(wǎng)關之間的通信方式不限同時不在此標準中定義

,。

6.3.3與物聯(lián)網(wǎng)平臺直接通信的設備具有如下特性

:

屬性設備的功能模型之一一般用于描述設備運行時的狀態(tài)如環(huán)境監(jiān)測設備所讀取的環(huán)

a):,,

境溫度等屬性支持和兩種請求方式應用系統(tǒng)可發(fā)起對屬性的讀取或設置請求

,GETSET,。

服務設備的功能模型之一設備可被外部調用的能力或者方法可設置輸入?yún)?shù)或輸出參

b):,,

數(shù)相比屬性服務可用一條指令實現(xiàn)更復雜的業(yè)務邏輯如執(zhí)行某項特定的任務

。,,。

事件設備的功能模型之一設備運行時的事件事件一般包含需要被外部感知和處理的通

c):,,

知消息可包含多個輸出參數(shù)如某項任務完成的信息設備發(fā)生故障報警時的問題等事

,。,,

件可被訂閱和推送

。

6.3.4設備與物聯(lián)