ICS13.020.40

CCSZ05

DB32

江蘇省地方標準

DB32/T4346-2022

水污染在線監(jiān)測設備與數(shù)據(jù)采集傳輸儀

通訊協(xié)議技術規(guī)范

Technicalspecificationofcommunicationprotocolforwastewateron-line

monitoringequipmentanddataacquisitioninstruments

（報批稿）

2022-09-06發(fā)布2022-10-06實施

江蘇省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB32/T4346—2022

目次

目次.......................................................................................................................................................................I

前言......................................................................................................................................................................II

1范圍..................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件..............................................................................................................................................1

3術語與定義......................................................................................................................................................1

4系統(tǒng)結構..........................................................................................................................................................2

5數(shù)據(jù)采集..........................................................................................................................................................3

6通訊協(xié)議..........................................................................................................................................................3

附錄A（資料性）報文應答格式及示例........................................................................................................10

參考文獻............................................................................................................................................................12

I

DB32/T4346—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由江蘇省生態(tài)環(huán)境廳提出并歸口。

本文件起草單位：江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術研究院股份公司、無錫高科物聯(lián)網(wǎng)科技發(fā)展有限公司。

本文件主要起草人：王彧、吳云波、劉建、侯興、毛凱、徐鑫、周蕾、湯俁周、吳一亞、崔小愛、

程偉、黎剛、周進、郇洪江、黃艷、陳書義、錢維林。

II

DB32/T4346—2022

水污染在線監(jiān)測設備與數(shù)據(jù)采集傳輸儀通訊協(xié)議技術規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了水污染在線監(jiān)測設備與數(shù)據(jù)采集傳輸儀（以下簡稱數(shù)采儀）通訊的系統(tǒng)結構、數(shù)據(jù)

采集結構及通訊協(xié)議。

本文件適用于水污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)中水污染在線監(jiān)測儀、水質自動采樣系統(tǒng)與數(shù)采儀之間的數(shù)

據(jù)通訊。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

GB/T19582.1基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范

HJ212污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準

3術語與定義

HJ212界定的以及以下術語和定義適用于本文件。

3.1

數(shù)據(jù)采集傳輸儀equipmentofdatacollectorandtransmission

采集各種類型監(jiān)控儀器儀表的數(shù)據(jù)、完成數(shù)據(jù)存儲及與上位機數(shù)據(jù)傳輸通訊功能的單片機、工控

機、嵌入式計算機、可編程自動化控制器（ProgrammableAutomationController，PAC）或可編程控制

器（ProgrammableLogicController，PLC）等，本技術規(guī)范簡稱數(shù)采儀。

[來源：HJ212-2017，3.4]

3.2

水質自動采樣系統(tǒng)automaticwatersampler

水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)中用于采集瞬時水樣及混合水樣、超標留樣、平行監(jiān)測留樣、比對監(jiān)測留

樣的系統(tǒng)。

[來源：HJ355-2019，3.5，有修改]

3.3

水污染在線監(jiān)測儀wastewateron-linemonitoringequipment

用于在線連續(xù)監(jiān)測污染物濃度和排放量的設備。

[來源：HJ353-2019，3.2，有修改]

1

DB32/T4346—2022

3.4

水污染在線監(jiān)測設備wastewateron-linemonitoringequipment

用于采集與處理水樣，以及在線連續(xù)監(jiān)測污染物濃度和排放量的設備，本文件中為水質自動采樣

系統(tǒng)與水污染在線監(jiān)測儀的合稱。

[來源：HJ353-2019，3.2，有修改]

3.5

標樣核查（標樣核查分析）checkwithstandardsolution

水污染在線監(jiān)測儀自動測量標準溶液，自動判定測量結果的準確性。

[來源：HJ355-2019，3.9有修改]

3.6

反控reversecontrol

數(shù)采儀向自動監(jiān)控設備發(fā)送控制命令并接收反饋數(shù)據(jù)的過程。

3.7

樣品時間標記sampletimelabel

用于識別樣品唯一性的時間標記，一般取現(xiàn)場端系統(tǒng)運行工藝中的某個節(jié)點時間作為時間標記。

4系統(tǒng)結構

監(jiān)控中心通過傳輸網(wǎng)絡與自動監(jiān)控設備中的數(shù)采儀交換數(shù)據(jù)。數(shù)采儀通過串口信號線路與水污染

在線監(jiān)測設備（包括水污染在線監(jiān)測儀和水質自動采樣系統(tǒng)）通訊，并采用本文件約定的協(xié)議交換數(shù)

據(jù)、發(fā)起和應答指令。系統(tǒng)結構見圖1。

圖1系統(tǒng)結構

2

DB32/T4346—2022

5數(shù)據(jù)采集

5.1采集結構

水污染在線監(jiān)測設備與數(shù)采儀之間的通訊協(xié)議采用ModbusRTU標準，數(shù)采儀作為Modbus主機，

水污染在線監(jiān)測儀與水質自動采樣系統(tǒng)作為Modbus從機，見圖2。

圖2信號線示意圖

5.2CRC校驗

CRC校驗算法說明執(zhí)行GB/T19582.1規(guī)定的內容。

6通訊協(xié)議

6.1ModbusRTU功能碼定義

功能碼按表1的要求定義。

表1Modbus功能碼定義

代碼功能數(shù)據(jù)類型備注

0x03讀整形/浮點/字符讀多個寄存器

0x10寫整形/浮點/字符寫多個寄存器

6.2報文幀結構

報文幀結構按圖3和2的要求執(zhí)行。報文應答示例見附錄A。

圖3串行鏈路上的Modbus幀

表2Modbus報文結構

名稱類型長度（字節(jié)）描述

對應儀器中的設備地址，用于區(qū)分掛在同一個485總線

地址字段BYTE1

下不同在線監(jiān)測儀器。取值范圍1~247

功能碼BYTE1功能碼定義見表1

數(shù)據(jù)BYTE[n]N變長數(shù)據(jù)，伴隨功能碼、應答模式不同而不同

CRCWORD2ModbusCRC16校驗結果

3

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6.3數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)類型按表3的要求定義。

表3Modbus數(shù)據(jù)類型定義

數(shù)據(jù)類型描述及要求

BYTE無符號單字節(jié)整型（字節(jié)，8位）

WORD無符號2字節(jié)整型（字，16位）

DWORD無符號4字節(jié)整型（雙字，32位）

FLOAT4字節(jié)浮點數(shù)型（字節(jié)，32位）IEEE754標準

DOUBLE8字節(jié)浮點數(shù)型（字節(jié)，64位）

BYTE[n]N字節(jié)

STRINGGBK編碼，采用0終結符，若無數(shù)據(jù)，則放一個0終結符

CHAR[n]N個字符，ASCII

日期類型6字節(jié)

年（BYTE）-月（BYTE）-日（BYTE）-時（BYTE）-分（BYTE）-秒（BYTE）

DATE

其中：年=byte+2000，月：1-12，日：1-31，時：0-23分：0-59秒：0-59

數(shù)值格式：BCD碼

6.4數(shù)據(jù)內容定義

6.4.1數(shù)據(jù)內容分類

數(shù)據(jù)內容按表4的要求分類。本文件允許擴展其他數(shù)據(jù)內容。

表4數(shù)據(jù)內容分類

名稱描述

工作狀態(tài)儀器當前工作狀態(tài)

測量數(shù)據(jù)包括測量數(shù)值、數(shù)據(jù)時間、數(shù)據(jù)標記等。

告警信息儀器部件、分析系統(tǒng)、預處理告警等

管控參數(shù)包括設定參數(shù)（如消解時長）、運行參數(shù)（如斜率、截距）。

控制命令水樣測試、標樣核查、零點校準、跨度校準等

6.4.2工作狀態(tài)

工作狀態(tài)按表5的要求定義，編碼和控制命令編碼一樣。

表5工作狀態(tài)定義

序號參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型單位說明

運行（0）、維護（1）、故障（2）、

校準（3）、清洗（5）、電源故障（6）、

1水污染在線監(jiān)測儀狀態(tài)WORD無

測量（7）、標定（8）、待機（9）、

運維（10）、其他（11）、標樣核查（12）

待機（0）、運行（1）、維護（2）、

2水質自動采樣系統(tǒng)工作狀態(tài)WORD無

故障（3）

3水質自動采樣系統(tǒng)門禁狀態(tài)WORD無關（0）、開（1）

流量等比例（0）、液位比例（1）、時

4水質自動采樣系統(tǒng)工作模式WORD無

間等比例（2）、定量（3）

4

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表5工作狀態(tài)定義（續(xù)）

序號參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型單位說明

使用n個2進制位進行留樣瓶狀態(tài)編碼。

n代表采樣留樣器留樣瓶總數(shù)，每個2

5留樣瓶狀態(tài)BYTE[n]無進制位0代表無樣，1代表有樣。如

00000011代表現(xiàn)場有8個留樣瓶，其中1

號瓶有樣，2號瓶有樣

6.4.3測量數(shù)據(jù)

測量數(shù)據(jù)的內容按表6的要求定義。

表6測量數(shù)據(jù)內容定義

序號參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型單位說明

1因子編碼DWORD無具體因子見HJ212-2017附錄B

2測量數(shù)值單位WORD無

3標樣核查標準值FLOAT與測量單位一致

4水樣數(shù)據(jù)時間DATEDATE

5水樣實測濃度值FLOAT與測量單位一致

6水樣吸光度（電壓）值FLOAT無

7水樣數(shù)據(jù)標記CHAR[12]無

8標樣數(shù)據(jù)時間DATEDATE

9標樣實測濃度值FLOAT與測量單位一致

10標樣吸光度（電壓）值FLOAT無

11標樣數(shù)據(jù)標記CHAR[12]無

12其他預留

6.4.4告警信息

告警信息按表7的要求定義。

表7告警信息

序號參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型單位說明

正常（0）、報警（1）、系統(tǒng)故障（2）、

采原水故障（3）、缺試劑（4）、缺蒸餾

1水污染在線監(jiān)測儀告警信息WORD無水（5）、加熱故障（6）、排殘液故障（7）、

測量值超量程異常（8）、其他故障（9）、

采集超時（10）、其他（11）

正常（0）、報警（1）、采樣失?。?）、

2水質自動采樣系統(tǒng)告警信息WORD無

供樣失?。?）、留樣失敗（4）

6.4.5管控參數(shù)

水污染在線監(jiān)測儀的管控參數(shù)按表8的要求定義，水質自動采樣系統(tǒng)的管控參數(shù)按表9的要求定義。

表8水污染在線監(jiān)測儀管控參數(shù)

序號參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型單位說明

1是否有有效測量值WORD無無（0）、有（1）

2取水時間DATEDATE型

5

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表8水污染在線監(jiān)測儀管控參數(shù)（續(xù)1）

序號參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型單位說明

標樣核查記錄

3核查相對誤差標準值FLOAT%

4核查相對誤差FLOAT%

儀器參數(shù)

5當前量程FLOAT與測量單位一致

6測量精度FLOAT與測量單位一致

7測量間隔WORDmin

8消解溫度FLOAT℃需要消解動作的儀器提供

9消解時長WORDmin需要消解動作的儀器提供

10加熱溫度FLOAT℃需要消解動作的儀器提供

11燃燒溫度FLOAT℃需要消解動作的儀器提供

12校準時間DATEDATE型輸出校準時間

水污染在線監(jiān)測儀由標液濃度值及其

13校準曲線斜率FLOAT無吸光度值（電壓）建立的校準曲線中的

斜率

水污染在線監(jiān)測儀由標液濃度值及其

14校準曲線截距FLOAT無吸光度值（電壓）建立的校準曲線中的

截距

15測量檢出限FLOAT與測量單位一致

是否存在設備上電啟動或軟

16WORD無無（0）、有（1）

件重啟時間

17設備上電或重啟時間DATEDATE型

18校準方式WORD無人工校準（0）、自動校準（1）

19自動校準間隔WORDh

20修正因子FLOAT無如果不存在轉換過程的則可固化為1

21修正偏差FLOAT無如果不存在轉換過程的則可固化為0

校準參數(shù)

22零點校準結果WORD無無（0）、成功（1）、失敗（2）

23零點校準時間DATEDATE型

24零點校準濃度測量值FLOAT與測量單位一致

25零點校準吸光度（電壓）FLOAT1（V）

CHAR[12

26零點校準數(shù)據(jù)標記無

]

27量程校準結果WORD無無（0）、成功（1）、失?。?）

28量程校準時間DATEDATE型

29量程校準濃度測量值FLOAT與測量單位一致

30量程校準吸光度（電壓）FLOAT1（V）

CHAR[12

31量程校準數(shù)據(jù)標記無

]

標液參數(shù)

32標液1濃度FLOAT與測量單位一致由具體的在線儀類型確定標液數(shù)量

33標液1吸光度（電壓）值FLOAT1（V）

34標液2濃度FLOAT與測量單位一致

35標液2吸光度（電壓）值FLOAT1（V）

6

DB32/T4346—2022

表8水污染在線監(jiān)測儀管控參數(shù)（續(xù)2）

序號參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型單位說明

標液參數(shù)

36標液3濃度FLOAT與測量單位一致

37標液3吸光度（電壓）值FLOAT1（V）

38標液4濃度FLOAT與測量單位一致

39標液4吸光度（電壓）值FLOAT1（V）

40標液5濃度FLOAT與測量單位一致

41標液5吸光度（電壓）值FLOAT1（V）

反控結果

42反控啟動測量結果WORD無失?。?）、成功（1）

43反控校時結果WORD無失?。?）、成功（1）

44反控校準結果WORD無失?。?）、成功（1）

表9水質自動采樣系統(tǒng)管控參數(shù)

序號參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型單位說明

工作運行參數(shù)

1采樣器門禁攬樣管理密碼BYTE[n]無

2藥品剩余量FLOATmL

3當前留樣瓶數(shù)WORD個

留樣記錄

4留樣結果WORD無留樣成功（0）、留樣失?。?）

5留樣量FLOATmL

6是否加固定劑WORD無否（0）、是（1）

硫酸（0）、硝酸（1）、鹽酸（2）、

7固定劑類型WORD無

無（3）

8留樣瓶加藥比例FLOAT%

本地手動（0）、本地自動（1）、外部

9留樣觸發(fā)方式WORD無

控制（2）

指定時段故障留樣（1）、指定時段超

10留樣觸發(fā)條件WORD無標留樣（2）、立即瞬時留樣（3）、指

定時段同步留樣（4）

采用14個0~9的字符組成（建議以水質

采樣留樣器供樣時間作為樣品時間標

11樣品時間標記DATEDATE型記，如水質采樣留樣器在2020年12月7

日15時02分00秒開始供樣，則樣品時間

標記為20201207150200）

樣品編號字段非必傳，采用16個0~9的

字符組成（建議以水質采樣留樣器采樣

時間段的年月日時分作為樣品編號，如

12樣品編號WORD無水質采樣留樣器在2020年12月7日23時

00分-2020年12月8日01時00分混合采

樣，則樣品編號為2020120723000100；

注：混采時間段不超時24小時）

13留樣結果WORD無

7

DB32/T4346—2022

表9水質自動采樣系統(tǒng)管控參數(shù)（續(xù)）

序號參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型單位說明

棄樣記錄

14棄樣結果WORD無棄樣失?。?）、棄樣成功（1）

采用14個0~9的字符組成（建議以水質

采樣留樣器供樣時間作為樣品時間標

15樣品時間標記DATEDATE型記，如水質采樣留樣器在2020年12月7

日15時02分00秒開始供樣，則樣品時間

標記為20201207150200）

樣品編號字段非必傳，采用16個0~9的

字符組成（建議以水質采樣留樣器采樣

時間段的年月日時分作為樣品編號，如

16樣品編號WORD無水質采樣留樣器在2020年12月7日23時

00分-2020年12月8日01時00分混合采

樣，則樣品編號為2020120723000100；

注：混采時間段不超時24小時）

17棄樣瓶號WORD無

留樣控制超標信息記錄

采用14個0~9的字符組成（建議以水質

采樣留樣器供樣時間作為樣品時間標

18樣品時間標記DATEDATE型記，如水質采樣留樣器在2020年12月7

日15時02分00秒開始供樣，則樣品時間

標記為20201207150200）

樣品編號字段非必傳，采用16個0~9的

字符組成（建議以水質采樣留樣器采樣

時間段的年月日時分作為樣品編號，如

19樣品編號WORD無水質采樣留樣器在2020年12月7日23時

00分-2020年12月8日01時00分混合采

樣，則樣品編號為2020120723000100；

注：混采時間段不超時24小時）

20樣品分析值FLOAT無

21超標閥值FLOAT無

22超標因子DWORD無

留樣控制故障信息記錄

采用14個0~9的字符組成（建議以水質

采樣留樣器供樣時間作為樣品時間標

23樣品時間標記DATEDATE型記，如水質采樣留樣器在2020年12月7

日15時02分00秒開始供樣，則樣品時間

標記為20201207150200）

樣品編號字段非必傳，采用16個0~9的

字符組成（建議以水質采樣留樣器采樣

時間段的年月日時分作為樣品編號，如

24樣品編號WORD無水質采樣留樣器在2020年12月7日23時

00分-2020年12月8日01時00分混合采

樣，則樣品編號為2020120723000100；

注：混采時間段不超時24小時）

25故障設備BYTE無

26故障信息WORD無

8

DB32/T4346—2022

6.4.6控制命令

控制命令按表10的要求定義。

表10控制命令定義

序號名稱備注

水污染在線監(jiān)測儀

對水污染在線監(jiān)測儀進行零點校準，由具體儀器儀表確定是否支持

1零點校準

此操作

對水污染在線監(jiān)測儀量程校準，由具體儀器儀表確定是否支持此操

2量程校準

作

3啟動測量

4標樣核查

對水污染在線監(jiān)測儀發(fā)送清洗指令，對進樣管路及測量主體部件進

5清洗行清潔潤洗工作，以保障測量數(shù)據(jù)準確性，由具體儀器儀表確定是

否支持此操作

6時間校準對水污染在線監(jiān)測儀工作時間進行校準。

7設置現(xiàn)場機時間指令內容包括在線分析儀設備編碼、平臺系統(tǒng)時間

水質自動采樣系統(tǒng)

8立即瞬時留樣指令內容包含采樣器設備編碼

9遠程棄樣指令內容包括棄樣瓶號、采樣器設備編碼

用于上位機設置水質自動采樣系統(tǒng)的指定時段超標混合留樣，指令

10設置指定時段超標混合留樣

內容包含起止時間、污染物限值、采樣器設備編碼等

11提取指定時段超標混合留樣用于上位機提取水質自動采樣系統(tǒng)的指定時段超標混合留樣設置

12上傳指定時段超標混合留樣用于現(xiàn)場機上傳指定時段超標混合留樣的參數(shù)設置

用于上位機設置水質自動采樣系統(tǒng)的指定時段同步混合留樣，指令

13設置指定時段同步混合留樣

內容包含留樣起止時間、采樣器設備編碼

14提取指定時段同步混合留樣用于上位機提取水質自動采樣系統(tǒng)的指定時段同步混合留樣設置

15上傳指定時段同步混合留樣用于現(xiàn)場機上傳指定時段同步混合留樣的參數(shù)設置

用于上位機設置水質自動采樣系統(tǒng)的指定時段故障混合留樣，指令

16設置指定時段故障混合留樣

內容包含留樣起止時間、采樣器設備編碼

17提取指定時段故障混合留樣用于上位機提取水質自動采樣系統(tǒng)的指定時段故障混合留樣設置

18上傳指定時段故障混合留樣用于現(xiàn)場機上傳指定時段故障混合留樣的參數(shù)設置

19恢復維護操作密碼遠程恢復門禁密碼到維護操作密碼，指令內容包括采樣器設備編碼

9

DB32/T4346—2022

附錄A

（資料性）

報文應答格式及示例

A.1功能碼（0x03）讀

主機請求：

設備地址功能碼寄存器地址寄存器數(shù)量CRC-HCRC-L

1BYTE1BYTE2BYTE2BYTE1BYTE1BYTE

設備地址：主控板地址，為0x01-0xF7可選；

功能碼：為0x03；

寄存器地址：要讀取數(shù)據(jù)的存放開始地址；

寄