DB32∕T 2772-2015 环境监控物联网系统建设要求 空气环境质量监测信息传输技术规范.pdf

1 ICS 13.020 Z 05 备案号：46306-2015 DB32 江苏省地方标准 DB32/T 2772-2015 环境监控物联网系统建设要求 空气环境质量监测信息传输技术规范 Construction requirement of internet of things for environmental monitoring Technical specifications for air environmental quality information Transferring 2015 - 06 - 15 发布 2015 - 08 - 15 实施 江苏省质量技术监督局 发 布 DB32/T 2772-2015 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语、定义和缩略语 . 1 4 总体要求 . 2 5 信息交换方式 . 2 6 信息交换流程 . 3 7 数据交换报文要求 . 7 8 数据结构描述 . 11 9 代码 . 16 附录 A（规范性附录） 空气环境质量监测数据 Schema . 18 附录 B（规范性附录） 空气环境质量监测数据交换操作 Schema . 26 附录 C（规范性附录） 计量单位编码 . 34 附录 D（规范性附录） 监测项目代码 . 35 附录 E（资料性附录） 层次结构图图符说明 . 36 DB32/T 2772-2015 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009的规定编制。 本标准由江苏省环境保护厅提出并归口。 本标准起草单位：江苏省生态环境监控中心、江苏省标准化研究院、南京师范大学。 本标准主要起草人：何春银、陈媛、黎刚、张宏、王婷、许萌君、刘珏、徐洁、吴杰、寇晓芳。 DB32/T 2772-2015 1 环境监控物联网系统建设要求 空气环境质量监测信息传输技术规范 1 范围 本标准描述了空气环境质量监测信息传输的总体要求、信息传输方式、信息传输流程、数据交换报文要求、数据结构描述和代码要求。 本标准适用于各类空气环境质量监测点位的信息交换活动。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2260-2007 中华人民共和国行政区划代码 GB 2312-1980 信息交换用汉字编码字符集 基本集 GB 3095-2012 环境空气质量标准 GB/T 10114-2003 县级以下行政区划代码编制规则 GB 13000-2010 信息技术 通用多八位编码字符集（UCS） GB/T 17295-2008 国际贸易用计量单位代码 HJ 14-1996 环境空气质量功能区划分原则与技术方法 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 GB 3095-2012 界定的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1.1 空气质量指数 air quality index 定量描述空气质量状况的无量纲指数，计算方法依据具体的业务规范和标准。 3.1.2 空气质量实时数据 real-Time data of air quality 环境空气监测项目浓度的实时监测数据。 3.1.3 空气质量 10 分钟数据 10-minute average data of air quality 任何10分钟环境空气监测项目浓度的均值。 DB32/T 2772-2015 2 3.1.4 空气质量 1 小时均值 1-hour average data of air quality 任何1小时环境空气监测项目浓度的均值。 3.1.5 空气环境质量 8 小时均值 8-hour average data of air quality 连续8小时环境空气监测项目平均浓度的均值，也称8小时滑动均值。 3.1.6 空气质量日均值 24-hour average data of air quality 一个自然日24小时内环境空气监测项目平均浓度的均值（也称日均值）。 3.2 缩略语 XML 可扩展置标语言 Extensible Markup Language eqiXML 环境质量信息可扩展置标语言 Extensible Markup Language of Monitoring Information for envirntment quality 4 总体要求 4.1 字符集 使用的字符集应符合GB 13000-2010或GB 2312-1980的规定。 4.2 命名空间 4.2.1 环境质量监测数据 XML 描述使用的命名空间为：“http:/ 4.2.2 交换操作规范 XML 描述使用的命名空间为：“http:/ 4.2.3 交换报文规范 XML 描述使用的命名空间为：“http:/ 4.3 监测数据 Schema 描述 描述内容应符合本标准附录A的要求。 4.4 交换操作 Schema 描述 描述内容应符合本标准附录B的要求。 5 信息交换方式 5.1 查询数据 客户端向空气环境质量监测点发送数据查询请求，监测点根据查询请求返回空气环境质量监测数据。 5.2 订阅数据 DB32/T 2772-2015 3 客户端向空气环境质量监测点发送数据订阅请求， 监测点根据订阅请求， 在条件满足的时候向客户端推送空气环境质量监测数据。 6 信息交换流程 6.1 交换操作 6.1.1 查询请求 客户端向空气环境质量监测点发出的查询数据传输请求，查询请求结构见表1。 表1 查询请求结构 diagram namespace http:/ children 数据报文 source 见附录B.1 交换方式.xsd 6.1.2 查询响应 空气环境质量监测点对查询请求的响应，查询响应结构见错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 表2 查询响应结构 diagram namespace http:/ children 数据报文 source 见附录B.1 交换方式.xsd 6.1.3 订阅请求 客户端向空气环境质量监测点发出的数据传输请求，订阅请求结构见错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 表3 订阅请求结构 diagram namespace http:/ children 数据报文 source 见附录B.1 交换方式.xsd 6.1.4 订阅响应 空气环境质量监测点对订阅请求的响应，订阅响应包含订阅的数据报文。订阅响应结构见错误！未错误！未找到引用源。找到引用源。 DB32/T 2772-2015 4 表4 订阅响应结构 diagram namespace http:/ children 数据报文 source 见附录B.1 交换方式.xsd 6.2 交换流程 6.2.1 数据查询与响应 客户端向空气环境质量监测点发出查询数据请求， 监测点对查询响应的流程。 数据查询与响应流程见图1。 客户端监测点输入身份认证相关信息返回身份认证通过信息查询请求处理错误 返回错误信息处理成功 传输数据返回数据接收结果 图1 数据查询与响应流程图 6.2.2 数据订阅与响应 客户端向空气环境质量监测点请求按照预设的时间或条件传送查询数据。 数据订阅与响应流程见图2。 DB32/T 2772-2015 5 客户端监测点输入身份认证相关信息返回身份认证通过信息订阅请求返回订阅请求是否成功信息输入身份认证相关信息返回身份认证通过信息发送订阅请求数据返回数据接收结果 图2 数据订阅与响应流程 6.2.3 身份认证 应有身份认证,采用方式依据具体的业务需求来确定。 6.3 错误信息 6.3.1 模型 系统的错误信息结构见表5。 表5 错误信息结构 diagram namespace http:/ children 操作错误 数据错误 source 见附录B.1 交换方式.xsd DB32/T 2772-2015 6 6.3.2 操作错误 数据交换过程中发生的操作错误信息结构见表6；操作错误编码规则为：操作类别编码（2位编码）+错误原因编码（3位编码），操作类别编码见表7；错误原因编码见表8。 表6 操作错误信息结构 diagram namespace http:/ children 操作错误编码 操作错误名称 操作错误描述 source 见附录B.1 交换方式.xsd 表7 操作类别编码 编码 名称 描述 01 查询操作 与数据查询有关的错误 02 订阅操作 与数据订阅有关的错误 99 其他操作 与其他操作有关的错误 表8 错误原因编码 编码 名称 描述 001 身份信息非法 认证无效，身份信息非法 002 身份信息已过期 认证无效，身份信息已过期 003 身份信息已被废除 认证无效，身份信息已被废除 004 其他身份信息错误 认证无效，其他认证错误 005 其他认证错误 认证无效，其他认证方式错误 010 监测点不存在 监测点信息未注册 020 数据不存在 操作数据不存在 030 数据已存在 操作数据已存在 040 网络连接错误 网络可能无法连接 999 其他原因 其他原因 6.3.3 数据错误 接收方接收到一个格式不正确的数据包， 应向发送方返回数据错误信息。 数据错误信息结构见错误！错误！未找到引用源。未找到引用源。，“数据错误编码”的编码规则见表10。 DB32/T 2772-2015 7 表9 数据错误信息结构 diagram namespace http:/ children 数据错误编码 数据错误描述 source 见附录B.1 交换方式.xsd 表10 数据错误编码规则 编码 描述 001 数据格式错误 002 数据包版本不正确 003 不支持的服务类型 004 交换格式错误 005 数据包不能通过 Schema 验证 006 数据包签名验证有误 007 指定接收方不存在 008 地址不匹配，即数据包得接收方与该数据包的“接收方”定义不相同 999 其他系统错误 注：数据错误的服务优先级缺省为4级，操作错误的服务优先级缺省为3级。 7 数据交换报文要求 7.1 数据交换报文结构 报文是自动监控信息交换中的基本数据交换单元。报文结构见错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 表11 eqixml 报文结构 diagram namespace http:/ children 报文头 报文体 source 见附录B.2 报文结构.xsd 注：报文包括报文头和报文体两部分。eqixml 为根元素。 7.2 报文头 报文头在各级节点之间进行数据交换时，将数据包正确地传送到目的地址。报文头结构见错误！未错误！未找到引用源。找到引用源。 DB32/T 2772-2015 8 表12 报文头结构 diagram namespace http:/ children 发送方 接收方 消息序号 服务时间 服务时限 服务类型 服务优先级 回执要求 used by eqiXML source 见附录B.2 报文结构.xsd 7.2.1 发送方 发送数据包的节点。 7.2.2 接收方 接收数据包的节点。 7.2.3 消息序号 7.2.3.1 空气环境质量监测数据传输发起方与响应方之间数据交换时数据包的匹配序号。消息序号由数据传送发起方产生，响应方在消息序号的基础上加 1，其采用 21 个字节长的可见字符串，构成方式为： a) 年+月+日+时+分+秒+随机数+累加数； b) YYYYMMDDHHMMSSRRRRnnn。 7.2.3.2 随机数为十进制表示的小于 9999 的随机产生数字，累加数起始为 001，具体可见示例 1。 示例1：若数据传输发起时间为 2012 年 12 月 21 日 12 点 21 分 12 秒、随机数为 1324、累加数为 001，则数据传输的发起消息序号为：201212211221121324001；响应方产生的消息序号为 201212211221121324002。 7.2.4 服务时间 DB32/T 2772-2015 9 服务请求产生时的时间。 7.2.5 服务时限 规定接收方对数据包内容定义的业务操作的应答时间， 单位为秒。 服务时限的开始时间为服务时间，若取值为0，则表示没有时间限制。 7.2.6 服务类型 表示数据包承载信息的类型，分别为：“查询请求”、“查询响应”、“订阅请求”、“订阅响应”等。具体说明如下： a) 查询请求：客户端向监测点发出的查询请求服务； b) 查询响应：监测点对客户端的查询响应服务； c) 订阅请求：客户端向监测点发出的订阅请求服务； d) 订阅响应：监测点对发出请求的客户端的订阅响应服务； e) 服务类型可根据需要扩充。 7.2.7 服务优先级 数据包在网络传输交换以及系统处理时的优先级一般分为5级，级数越高，优先级越高。若请求数据包规定服务优先级为5级，则响应数据包的服务优先级也为5级。 7.2.8 回执要求 定义是否需要接收方给出回执表示对方已经收到数据包。0表示不需要回执，1表示需要回执，缺省值为0。当数据包信息类型为管理类信息时，不需要回执。 7.3 报文体 7.3.1 报文体结构 空气环境质量监测信息发送方需要接收方处理的数据内容， 包括空气环境质量监测数据信息或系统产生的错误信息，可根据需要扩展，报文体结构见错误！错误！未找到引用源。未找到引用源。 表13 报文体结构 diagram namespace http:/ children 信息类型 签名信息 系统回执 any used by eqiXML source 见附录B.2 报文结构.xsd 7.3.2 信息类型 DB32/T 2772-2015 10 根据传输的信息内容，选择信息类型。当数据包信息类型为管理类信息时，不需要信息类型。 7.3.3 系统回执 接收方正确收到数据包时，返回发送方正确接收的确认数据包。 7.3.4 签名信息 7.3.4.1 签名结构 签名信息包括5个元素：摘要算法、签名算法信息、签名值、签名时间、签名备注。签名信息结构见错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 表14 签名信息结构 diagram namespace http:/ children 摘要算法 摘要值 签名算法信息 签名值 签名时间 签名备注 used by 报文体 source 见附录B.2 报文结构.xsd 注：摘要算法取值为：0，1。0表示SHA-1算法，1表示SHA-256，可根据实际需要扩充。 7.3.4.2 签名算法 签名算法信息为：签名算法名和公钥证书。签名算法名取值为0。0 表示SHA-1 算法（根据实际需要扩充）。公钥证书为签名者所持的公钥证书。签名算法信息结构见表15。 表15 签名算法信息结构 diagram namespace http:/ children 签名算法名 公钥证书 used by 签名算法信息 source 见附录B.2 报文结构.xsd 7.4 数据加密与安全保障 DB32/T 2772-2015 11 7.4.1 身份认证 监测点与客户端之间的请求和数据交换使用身份认证。 7.4.2 加密传输 客户端与监测点数据交换中要求请求方使用HTTPS方式登录到响应方，响应方采用SSL配置的方式在通过身份认证后，对数据加密传输。可以根据情况采用其它方式加密传输。 7.5 数据一致性 数据传输过程中，应保证数据一致性。当出现同一条数据重复传输时，以最后一条数据为准。 7.6 数据签名与校验 数据传输过程中，应保证数据有效性，传输节点应加入数据签名信息。通过签名信息校验数据的有效性。 8 数据结构描述 8.1 数据交换频度 空气环境质量监测数据传输交换频度为：实时报数据、10分钟报数据、小时报数据、日报数据。 8.2 空气环境质量监测信息 空气环境质量监测信息结构见错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 表16 空气环境质量监测信息结构 diagram namespace http:/ children 空气环境质量监测点位信息 空气环境质量实时报数据 空气环境质量10分钟报数据 空气环境质量小时报数据 空气环境质量日报数据 used by 空气环境质量监测信息 source 见附录A 空气环境质量监测数据schema 8.3 空气环境质量监测点位信息 空气环境质量监测点位信息结构见错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 DB32/T 2772-2015 12 表17 空气环境质量监测点位信息结构 diagram namespace http:/ children 测点编码 测点标识 测点地形标高 测点名称 测点相对高度 度_经度 度_纬度 分_经度 分_纬度 秒_经度 秒_纬度 used by 空气环境质量监测信息 source 见附录A 空气环境质量监测数据schema 8.4 空气环境质量实时报数据 空气环境质量实时报数据结构见错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 表18 空气环境质量实时报数据结构 diagram namespace http:/ DB32/T 2772-2015 13 表18 空气环境质量实时报数据结构(续) children 测站标识 测站代码 测站名称 行政区划代码 行政区划名称 监测时间 项目代码 项目名称 监测值 最低检出限 used by 空气环境质量监测信息 source 见附录A 空气环境质量监测数据schema 8.5 空气环境质量 10 分钟报数据 空气环境质量10分钟报数据结构见错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 表19 空气环境质量 10 分钟报数据结构 diagram namespace http:/ children 测点标识 测点编码 测点名称 监测时间 项目代码 项目名称 监测值 最低检出限 used by 空气环境质量监测信息 source 见附录A 空气环境质量监测数据schema 8.6 空气环境质量小时报数据 空气环境质量小时报数据结构见表20。 DB32/T 2772-2015 14 表20 空气环境质量小时报数据结构 diagram namespace http:/ children 测点标识 测点编码 测点名称 年 月 日 时 SO2_1小时平均 NO2_1小时平均 PM10_1小时平均 PM10_24小时滑动平均 PM2.5_1小时平均 PM2.5_24小时滑动平均 CO_1小时平均 O3_1小时平均 O3_8小时滑动平均 NOx_1小时平均 F_1小时平均 used by 空气环境质量监测信息 source 见附录A 空气环境质量监测数据schema DB32/T 2772-2015 15 8.7 空气环境质量日报数据 空气环境质量日报数据结构见表21。 表21 空气环境质量日报数据结构 diagram namespace http:/ children 测点标识 测点编码 测点名称 年 月 日 SO2_24小时平均 NO2_24小时平均 CO_24小时平均 O3_最大1小时平均 O3_最大8小时滑动平均 PM10_24小时平均 PM2.5_24小时平均 TSP_24小时平均 NOx_24小时平均 BaP_24小时平均 F_24小时平均 used by 空气环境质量监测信息 source 见附录A 空气环境质量监测数据schema DB32/T 2772-2015 16 9 代码 本标准中涉及的代码应符合如下要求： a) 行政区划：符合 GB/T 2260-2007 和 GB 10114-2003 的要求； b) 计量单位编码：符合附录 C 的要求； c) 监测因子代码：符合附录 D 的要求； d) 气功能区类别编码：符合 HJ 14-1996 的要求。DB32/T 2772-2015 18 附 录 A （规范性附录） 空气环境质量监测数据 Schema DB32/T 2772-2015 19 DB32/T 2772-2015 20 DB32/T 2772-2015 21 DB32/T 2772-2015 22 DB32/T 2772-2015 23 DB32/T 2772-2015 24 DB32/T 2772-2015 25 DB32/T 2772-2015 26 附 录 B （规范性附录） 空气环境质量监测数据交换操作 Schema B.1 交换方式.xsd DB32/T 2772-2015 27 DB32/T 2772-2015 28 DB32/T 2772-2015 29 DB32/T 2772-2015 30 B.2 报文格式.xsd DB32/T 2772-2015 31 DB32/T 2772-2015 32 DB32/T 2772-2015 33 DB32/T 2772-2015 34 附 录 C （规范性附录） 计量单位编码 表 C.1 常用计量单位编码 代码 计量单位名称 计量单位符号 2N 分贝 dB P1 百分比 MQH 立方米每小时 m/h CEL 摄氏度 MPA 兆帕 MPa MTK 平方米 LTR 升 l MTQ 立方米 m GP 毫克每立方米 mg/ m M1 毫克每升 mg/l MGM 毫克 mg GRM 克 g KGM 千克 kg TNE 吨 T CMT 厘米 cm DMT 分米 dm MTR 米 m KTM 千米 km 注：其他计量单位编码参照GB/T 17295-2008的要求 DB32/T 2772-2015 35 附 录 D （规范性附录） 监测项目代码 表 D.1 监测项目代码 代码 监测项目名称 001 二氧化硫 002 二氧化氮 003 一氧化碳 004 臭氧 005 颗粒物(粒径小于等于 10 m) 006 颗粒物(粒径小于等于 2.5 m) 007 总悬浮颗粒物(TSP) 008 氮氧化物(NOx) 009 氟化物(F) 010 苯并a芘(BaP) DB32/T 2772-2015 36 附 录 E （资料性附录） 层次结构图图符说明 图 E.1 层次结构图图符 说明： a) 图符表示元素 A 为当前文档的根元素。 b) 图符表示元素 B 为元素 A 的子元素。 c) 图符表示内容模式遵守已定义的子元素顺序。 d) 图符表示元素 E 为可选项。 e) 图符表示子元素 C 的个数为零到任意多个，虚线表示该子元素为可选项。 注1：diagram数据层次结构图。 注2：namespace命名空间。 注3：children所属数据子项。 注4：used by归属数据项。 注5：sourcexml Schema 源码。 _