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1、广东省自动监控信息交换技术规范广东省环境保护局 前 言 为了贯彻中华人民共和国环境保护法，加强对环境污染源和环境质量的监督管理，提高对环境的自动监控水平，规范自动监控的数据传输流程，保证自动监控数据的实时、有效传输，为自动监控数据传输、交换提供统一的技术标准，实现自动监控数据资源的信息共享，为环境保护管理和决策提供信息服务，制定本规范规范。本规范为指导性标准。本规范由广东省环境保护局提出。本规范起草单位：广东省环境信息中心。本规范主要起草人：陈春贻、黎嘉明、王彦刚、郑灿、付红彬、贾茹。本规范由广东省环境信息中心解释。 目 录一 、 范围2二 、 规范性引用文件2三 、 术语和定义3数据交换3X
2、ML3自动监控（监测）信息3分布式架构4集中式架构5中心节点5数据源节点6间断数据6连续数据6四 、 数据分类6基础数据6实时数据7历史数据7五 、 交换方式7主动报送方式：7数据补足方式：8六 、 网络基础8七 、 时间同步8八 、 污染源自动监控信息交换模型8基础数据同步9数据交换9主动报送：9数据补足11仪器控制指令12九 、 数据交换接口规范12字符集12网络协议12广东省自动监控信息Schema描述131)监控数据Schema132)传输结果Schema183)补足要求Schema204)仪器控制Schema21附录A 污染源自动监控信息Schema23附录B 数据源节点软件开发指南
3、37主动上报37生成XML数据文件37传输数据38数据补足40接受中心节点要求40上报数据40一 、 范围支持广东省内各级环境保护部门之间的自动监控信息交换，以及监控中心与现场监测仪器运营商之间的自动监控信息交换。二 、 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。信息技术 通用多八位编码字符集(UCS)第一部分：体系结构与基本多文种平面(GB 13000.1- 1993)
4、信息交换用汉字编码字符集 基本集（GB 2312-1980）中华人民共和国行政区划代码（GB/T2260-2002）国民经济行业分类（GB/T47542002）全国企业事业和社会团体代码编制规则（GB1171489）单位隶属关系代码（GB/T12404-1997）环境污染类别代码（GB/T 16705-1996）环境污染源类别代码（GB/T 16706-1996）固定污染源排放烟气连续监测系统技术规范（HJ/T 75-200_）固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法（HJ/T 76-200_）国际贸易用计量单位代码（GB/T 17295-1998）环境污染源自动监控信息传输、交换技术
5、规范（试行）（国家环保总局公告2007年第49号）中国电子政务标准技术参考模型W3C（World Wide Web Consortium，万维网联盟）、OASIS（Organization for the Advancement of Structured Information Standards，结构化信息标准推动组织）、IT厂商等提出的XML相关规范与技术三 、 术语和定义本部分对环境自动监控系统信息交换中所涉及的术语进行一致性定义数据交换将分布在不同地域、不同部门、不同系统、不同平台的同一应用或者不同应用中的同类数据按统一格式、时间要求传到交换中心（平台）（也可以是另一系统）实现各部门
6、业务系统之间数据共享和交换。XML可扩展置标语言自动监控（监测）信息各级环保部门以及现场监测仪器运营商接收和处理的对污染源主要污染物排放实施在线自动监控（监测）的数据，包括监测点位相关的其它基本信息。分布式架构污染源自动监控数据首先集中到各个城市的污染源自动监控系统中，各个城市可以使用各自原有的相互独立的污染源自动监控系统。各城市的污染源自动监控系统再按照统一的标准要求把数据报送到省污染源自动监控系统。集中式架构污染源自动监控数据从现场直接通过网络报送到省污染源自动监控系统，省和城市的用户都通过省污染源自动监控系统监控这些污染源。中心节点自动监控信息交换的系统架构中，接受数据源节点报送数据的节
7、点为中心节点。在广东省内省市环境保护部门之间的自动监控信息交换中，广东省污染源自动监控系统为中心节点。在监控中心与现场监测仪器运营商之间的自动监控信息交换中，监控中心的系统为中心节点。数据源节点自动监控信息交换的系统架构中，向中心节点报送数据的节点为数据源节点。在广东省内省市环境保护部门之间的自动监控信息交换中，城市级污染源自动监控系统为数据源节点。在监控中心与现场监测仪器运营商之间的自动监控信息交换中，现场监测仪器运营商的系统为数据源节点。间断数据间断数据是指每隔一段比较长的时间才更新一次的监测数据。例如污染源的COD自动监控，通常每天只做48次监测，就是说，每隔几个小时才会产生一个新的数据
8、。间断数据的监测仪器一般需要有数据接口，因为数据接口才能保证数据传输的稳定无偏差，而420ml模拟接口的数据有误差，较难判断仪器是否做了一次新的监测，也很难记录精确的监测时间。连续数据连续数据是指会连续不断的更新的监测数据。例如大气的SO2自动监控，数据会不断的更新，每一秒钟通过接口都可以取得最新的的监测数据。自动监测仪器的数据接口或模拟接口，都可以传输连续数据。四 、 数据分类基础数据基础数据是指污染源、监测点位、监测因子等数据，基础数据的统一是数据能够正确交换的前提污染源以及环境质量监测点位的编号、监测因子等信息由中心节点的信息管理部门确定并同步到数据源节点广东省污染源自动监控数据在传输中
9、采用统一的数据单位，以便于对比和统计，具体规定由省环境信息中心发布。实时数据实时数据是反映污染源或监测点位的即时的状态的数据，包括最新的监测值、仪器状态、网络状态等。实时数据对时效性要求较高，要求现场监测点位的数据和状态能够第一时间反映到监控中心，在仪器设备和网络线路正常的条件下，要求现场每30秒钟向监控中心发送一次数据，以保证监控中心能够掌握现场的最新数据。实时数据不要求永久保存。历史数据历史数据是保存污染源或监测点位所有的状态的数据，包括每次监测的时间、监测值、仪器状态、网络状态等。历史数据对存储、准确性要求较高，要求数据是经过审核的，并剔除掉无效的数据。历史数据会以每5分钟一次的形式，保
10、存在监控中心后做统计分析，并且可以与其他的业务系统做数据交换。历史数据要求永久保存。五 、 交换方式主动报送方式：是指数据由数据源节点主动报送到中心节点。例如市局自动上传自动监控信息到省局；或现场监测仪器运营商主动上传自动监控信息到监控中心。实时数据和历史数据都采用主动报送的方式由数据源节点主动报送到中心节点。数据补足方式：是指中心节点向数据源节点发出补足的要求，再由数据源节点向中心节点报送相应的数据。例如省局要求市局上传指定的自动监控信息，市局上传；或监控中心要求现场监测仪器运营商上传指定的自动监控信息，现场监测仪器运营商上传。中心节点会定期扫描缺失的历史数据，并要求数据源节点补足。六 、
11、网络基础省、市环保局数据交换：广东省环保广域网。监控中心与现场监测仪器运营商、现场监测点位的数据交换：广东省环保广域网以及城市的自动监控专网。七 、 时间同步信息交换涉及到中心节点和数据源节点的服务器、现场的控制设备、监测仪器、视频设备等，都需要直接或间接与权威的标准时间发播机构作时间同步。推荐与中国科学院国家授时中心（）作时间同步。八 、 污染源自动监控信息交换模型广东省污染源自动监控系统采用分布式+集中式的结构。对于省控重点污染源采用集中式的结构，直接从现场监测点位报送数据到省的监控中心；而对于其他的污染源，采用分布式的结构，先由城市收集数据，再统一报送到省的监控中心。中心节点与数据源节点
12、的数据交换主要包括经常性的实时数据和历史数据交换以及非经常性的基础数据的同步，工作模型如下：基础数据同步基础数据的统一是数据交换的基础，虽然监测点位、监测因子等这些数据变化的频度不高，但是需要中心节点和数据源节点同时进行。监测因子的命名、编号、单位等由中心节点的信息管理部门统一规定，并在整个系统中实施。污染源以及水、气的监测点位的基础数据同步流程如下：1. 数据源节点向中心节点提交监测点位变更的信息和内容2. 中心节点审核变更，并产生新的编码，发送给数据源节点3. 数据源节点使用新的编码更新自己的系统，并在数据交换中使用新的编码数据交换主动报送：实时数据和历史数据都采用主动报送的方式，报送的频
13、度如下：l 实时数据：每30秒一次，过时不补。l 历史数据：每天若干次，由中心节点管理部门确定，例如每天的1：00和13：00主动报送一次。主动报送的步骤包括：l 数据源节点从现场收集数据l 数据源节点按照统一的接口规范生成XML文件或者流l 数据源节点向中心节点的入口报送XMLl 中心节点接受并解释报送过来的XML，生成结果，返回l 数据源节点接受返回的结果实时数据主动报送的流程：历史数据主动报送的流程：数据补足中心节点会定期扫描缺失的历史数据，并要求数据源节点补足。数据源节点不需要补足实时数据。数据源节点需在接收到历史数据的补足要求后，及时上报相应的数据。数据补足的流程如下：l 中心节点扫
14、描中心数据库，收集缺失的历史数据项l 中心节点根据缺失情况，生成补足要求l 中心节点发送补足要求到对应的数据源节点l 数据源节点接收并返回已接收信息l 数据源节电解释补足要求l 数据源节点向中心节点报送相应的数据，报送的流程与主动报送一致仪器控制指令中心节点会根据用户的需要，定期或不定期向数据源节点发送仪器控制的指令数据源节点收到中心节点发过来的仪器控制指令以后，需要将其转成响应的格式，并发送到相应的现场监测仪器。数据源节点需要把仪器控制的结果返回给中心节点。九 、 数据交换接口规范字符集使用的字符集使用UTF-8。网络协议广东省污染源自动监控数据传输使用符合Internet标准的HTTP协议
15、进行数据传输。HTTP协议简单、易用，基于HTTP协议的Web（即网页浏览）是Internet上最广泛、最常见的应用，资源非常丰富，因此也便于各个城市对原有污染源自动监控系统进行升级和改造。数据报送使用http-post方式，采用 multipart/form-data 的 enctype，数据发送方式类似于文件上传方式广东省自动监控信息Schema描述Schema的全文见附录A 污染源自动监控信息Schema总体结构：所有的数据都置于根元素OnlineMonXML之下。根元素之下有5种元素，其中OnlineMonData和OnlineMonIntervalData装载监控数据；OnlineM
16、onResult装载传输结果数据；OnlineMonRequest装载补足要求数据；OnlineMonControl装载仪器控制数据。根元素OnlineMonXML有一个属性version，固定值为“0.09.0005”。1) 监控数据Schema连续监控数据由OnlineMonData装载，间断数据由OnlineMonIntervalData装载，这两种数据的结构类似，都可以同时装载多个监测站点（Station）的数据。监测数据示例设备状态数据示例结构分析各个XML元素的说明：元素名详细说明属性说明OnlineMonData表示此XML文件为连续数据XML文件。strKey数据补足时附带的K
17、eyOnlineMonIntervalData表示此XML文件为间隔数据XML文件。strKey数据补足时附带的KeyStations包含若干个Station数据Station表示一个监测站点的数据。strStationType从StationEnum中选择strAreaID国家标准的行政区划代码nStationID监测站点的代码，由中心节点统一发放strStationName监测站点的名称，可省略strPassword监测站点的口令，由中心节点统一发放Points包含若干个Point数据Point表示监测站点中一个监测点的数据，如一个排污口、一个烟囱strAreaID国家标准的行政区划代码n
18、StationID监测站点的代码，由中心节点统一发放nPointID监测点的代码，由中心节点统一发放strAreaName行政区名称，可省略strStationName监测站点名称，可省略strPointName监测点名称，可省略Equipments包含若干个Equipment数据Equipment表示站点中的一个设备（生产设备、治污设备、监控设备）strEquipmentName设备的名称dMonTime监测时间dDura时间段若为历史数据，必须为P0Y0M0DT0H5M0S若为实时数据，必须为P0Y0M0DT0H0M30SdOnTime在本段时间内，设备运转的时间总和。若为历史数据，则为5
19、分钟内设备运转时间的综合，少于或等于5分钟，若为实时数据，必须为P0Y0M0DT0H0M30S（表示设备正在运转）或者P0Y0M0DT0H0M0S（表示设备已经关闭）MonDatas包含若干个MonData数据MonData表示一次的监测数据，可以包括多个监测因子的数据。dMonTime监测时间dDura时间段若为历史数据，必须为P0Y0M0DT0H5M0S若为实时数据，必须为P0Y0M0DT0H0M30SItemDatas包含若干个ItemData数据ItemData表示一个监测项目的监测值和状态值strItem项目名称，由ItemEnum列出当需要增加新的监测因子时，需更新ItemEnum
20、列表，并由广东省环境信息中心发布新版本的XML架构。fValue项目的监测值。如果是无效数据，设为0，但必须加上相应的状态值，表明无效的原因strUnit监测值的单位bChecked监测值是否经过验证dIvMonTime间隔数据的实际采样时间。如果本时间段产生一次新的间隔监测数据，需要在这里表明这次监测的采样时间。bIvMon是否做了一次监测。如果本时间段产生一次新的间隔监测数据，需要在这里设置为True。StatusParams特殊状态参数，用于记录仪器的特殊状态状态值可选，在下面详细解释ItemData状态值属性解释：状态值属性状态解释True的意义False的意义bLowestLimit
21、监测数值是否低于最低检出限低于最低检出限正常bWithPower现场是否有电正常现场断电bConnect是否连接上中转服务器正常中转服务器断线bWorking仪器是否正常运转正常仪器运转不正常bConn_Remote远程连接是否正常正常远程连接断线bConn_Instru仪器连接是否正常正常仪器连接断线bOverRun监测值是否超标监测值超标正常bCali是否校准正常仪器校准中bBadness现场是否有不良条件正常现场有不良条件bColOverP正超出范围（分析仪器的输出超过数据采集器输入的设定值）正常正超出范围bColOverN负超出范围（分析仪器的输出超过数据采集器输入的设定值）正常负超出
22、范围bVariety变化率，1秒数据平均值的变化超过数据采集器的设定值。正常1秒数据平均值的变化超过数据采集器的设定值bZeroSpan违反零点/跨度控制极限。正常违反零点/跨度控制极限bPauseMonitor仪器暂停监测任务仪器暂停了监测，在进行其他的任务，数据无效正常对于没有在以上列出的状态，可以以字符串的形式用StatusParams扩展，字符串中的格式由广东省环境信息中心今后扩展指定。在上面的状态值中，bConnect、bConn_Remote、bConn_Instru与连接有关，代表意义分别如下图所示：2) 传输结果Schema传输结果由OnlineMonResult元素装载，它包
23、括数据报送返回的结果和数据补足要求返回的结果。示例结构解释各个XML元素的详细说明：元素名详细说明属性说明OnlineMonResult表示此XML为 传输结果XML数据。包含报送成功和出错的信息。Success表示成功报送的信息ItemDataCount成功报送的ItemData的个数MonDataCount成功报送的MonData的个数PointCount成功报送的Point的个数StationCount成功报送的Station的个数Errors包含若干个Error数据Error表示一个错误信息Severity表示错误的严重等级：可选Error（严重错误）或者Warning（警告）Mess
24、age错误的详细解释RequestResults包含若干个RequestResult数据RequestResult表示一个请求的返回结果的类型PointIDAttr属性组请求的点位的信息Severity表示错误的严重等级：可选Error（严重错误）或者Warning（警告）Message错误的详细解释3) 补足要求Schema补足要求的数据由OnlineMonRequest元素装载，它可以包含若干个补足数据的要求。示例结构解释元素名详细说明属性说明OnlineMonRequest表示此XML为 补足要求的数据XML。包含若干个补足数据的要求。strKey请求的Key。此Key由中心节点生成，随
25、补足要求发送给数据源节点。数据源节点之后上报数据时需附带这个Key，以区别普通的上报与回应要求的上报。Requests包含若干个Request数据Request表示一个请求的返回结果PointIDAttr属性组请求的点位的信息dDura请求数据的时间段，必须为P0Y0M0DT0H5M0SdStartTime请求数据的开始时间dEndTime请求数据的结束时间，若没有指定，则为当前时间strItems项目名称的列表，若没有指定，则为所有项目数据源节点需要返回已接受补足请求的XML 4) 仪器控制Schema仪器控制的指令数据由OnlineMonControl元素装载，它可以包含若干个控制指令。控
26、制指令由中心节点向数据源节点发出，数据源节点执行后返回，返回的结果为原来控制指令的内容加上指令执行的结果。示例控制指令：返回结果：结构解释元素名详细说明属性说明OnlineMonControl表示此XML为 仪器控制的指令数据XML。包含若干个控制指令。CtrlCommands包含若干个CtrlCommand数据CtrlCommand表示一个控制指令PointIDAttr属性组要控制的点位的信息strItem要控制的监测因子，若没有指定，则表示本指令针对点位nCommandID控制的ID，返回时需要附带strCommand命令类型，在CommandEnum中选择dRequest控制命令下达时间
27、dResponse控制命令返回时间CtrlParam表示对一个仪器的控制指令的参数strParam参数名称元素值对应参数的值CtrlResult表示对一个仪器的控制指令的返回结果bSuccess指令执行是否成功元素值指令执行的结果附录A 污染源自动监控信息Schema根元素表示数据的类型，包含多个Station的数据包含多个Station的类型Station类型，表示一个站点。站点的数据可以有三种情况：1.自己的数据。2.子测点的数据。3.自己的数据和子测点的数据都有。包含多个Point的类型Point类型，表示站点中的一个测点，比如污染源企业中的一个排污口表示设备运行状态的类型，包含多个Equipment的数据Equipment类型，表示站点中的一个设备（生产设备、治污设备、监控设备） 设备的名称监测时间时间段：实时数据为30秒，历史数据为5分钟在本段时间内，设备运转的时间总和。包含多个MonData的类型MonData类型，表示一个时间的监测数据，可以包括多个项目包含多个ItemData的类型ItemData类型，表示一个项目的监测值和状态值是否经过校验/xs:att
