水文标准

水文标准

　　水文行业是近些来兴起的行业之一，其着眼于民生安全，水文工程是利国利民的工程。在这个领域，主要工作内容围绕“水域“展开，如大江、大河、雨水、水蒸汽、泥石流、等等。水文观测和预警涉及人们生命安全，具有不可忽视的重要性。
　　水文行业观测目前正在进行数字化、自动化转变。其观测具有范围广，面积大，监测点多、分布式等特点。为了实现监测数据的统一管理以及历史备案，水文行业引入了中心服务器这和集中式数据管理方式。所以监测点的数据通过某种协议利用互联网媒介把数据传到中心站，然后数据统一调配统一分析。目前所用的报文方式有实时数据报文和密集数据报文两种方式。
　　实时数据报文和密集数据报文具有不同的形工，实时报文仅发送某一时间点的观测数据，而密集数据报文则可以一次性发送一组历史观测数据。这对于利用GPRS或卫星信号方式传输信息的应用而言，可以大大减小发送信息量。以下就时实数据报的结构及其编程实现进行叙述。
　　实时数据报文的帧结构[取自：《公共数据平台实时数据上传协议V2.0》]：

数据段名	数据	说明
起始段	$AAA
设备编号	ID	设备的唯一编号
口令段	Password	中心站的数据接入口令
单位名段	单位名	观测单位名称
测站名段	站点名	观测站点名称
时间段	年-月-日 时:分:秒	报文发生的观测时间
数据段	数据1，数据2……数据n	观测到的数据
数据说明段	说明1，说明2……说明n	与数报对应的描述
结束段	$END

 

　　在上表中，一个完整的数据报文包含以上9个数据段，数据段与数据段之间用“;”符号隔开，数据段内的并行数据之间用“,”符号隔开，数据报文按ASCII方式发送，中文发送其GB2312编码。以下为一个完整的数据报文示例：
　　$AAA;46005;11223344;福建水文;建阳站;2010-09-2011:15:00;12.34,12,10,26.7;水位(m),电池电压(V),设备温度(℃);$END
　　注意以上的符号全部使用半角状态下的英文符号。在数据段与数据说明段，两者必须一一对应，说明段也可以留空使用：
　　$AAA;46005;11223344;福建水文;建阳站;2010-09-2011:15:00;12.34,12,10,26.7;,,;$END
　　数据段与数据说明段一一对应，数据个数和保留精度没有做明确规定，这里建议保留到小数点后第二位。
　　报文的软件实现。在WRTOS平台上，以下根据报文定义实时数据数据结构：

　

#defineDATA_MAX_LENGTH                    5
typedef struct
{uint8   StartFlag[5];                              //$AAAuint32  DeviceSerNum;                      //设备编号uint32  PassWord;                               //数据中心口令uint8   *Company;                              //单位名称uint8   *Station;                                  //站名称f32 Datas[DATA_MAX_LENGTH];        //数据区uint8   DataLength;                                //数据个数void *DataExplain[DATA_MAX_LENGTH];          //数据说明uint8 EndFlag[5];                                    //$END
}RealtimePacket;

　　在以上数据结构中，定义了DATA_MAX_LENGTH这样一个参数，用于确定应用中可能出现的最大数据个数，数据统一按浮点处理。
　　以下为报文的创建方法：

voidRealtimeData_Create(RealtimePacket *NewRTData,uint32 DeviceNum,uint32PassWord,uint8 *Company,uint8 *Station)
{TTS_StringCopy(NewRTData->StartFlag,"$AAA");NewRTData->DeviceSerNum=DeviceNum;NewRTData->PassWord=PassWord;NewRTData->Company=Company;NewRTData->Station=Station;NewRTData->DataLength=0;TTS_StringCopy(NewRTData->EndFlag,"$END");
}

　　创建报文之后可以向报文之后可以初始化报文的说明字段，这个字段也可以不做任何说明，但必须和数据个数相对应，这点由报文生成方法保证。

　　报文的打包方法：

uint16RealtimeData_Packet(RealtimePacket *CurRTData,uint8 *Buffer)
{uint8 i;uint8 Tbuffer[20];uint16 StrLength;*Buffer = '';TTS_StringAppend(Buffer,CurRTData->StartFlag);TTS_StringAppend(Buffer,";");TTS_StringFromNumber(Tbuffer,CurRTData->DeviceSerNum,'D',0);       //0～4294967295TTS_StringAppend(Buffer,Tbuffer);TTS_StringAppend(Buffer,";");TTS_StringFromNumber(Tbuffer,CurRTData->PassWord,'D',0);TTS_StringAppend(Buffer,Tbuffer);TTS_StringAppend(Buffer,";");TTS_StringAppend(Buffer,CurRTData->Company);TTS_StringAppend(Buffer,";");TTS_StringAppend(Buffer,CurRTData->Station);TTS_StringAppend(Buffer,";");TTS_StringFromDataTime1(Tbuffer,&DateTimeNow,'-',':');TTS_StringAppend(Buffer,Tbuffer);TTS_StringAppend(Buffer,";");for(i=0;i<CurRTData->DataLength;i++){TTS_StringFromNumber(Tbuffer,CurRTData->Datas[i],'D',2);                 //两个数据if(i>0)TTS_StringAppend(Buffer,",");TTS_StringAppend(Buffer,Tbuffer);         }TTS_StringAppend(Buffer,";");for(i=0;i<CurRTData->DataLength;i++){if(i>0)TTS_StringAppend(Buffer,",");TTS_StringAppend(Buffer,CurRTData->DataExplain[i]);                   //解释说明段                  }TTS_StringAppend(Buffer,";");TTS_StringAppend(Buffer,CurRTData->EndFlag);StrLength = TTS_StringLenth(Buffer);return StrLength;
}

　　使用示例，以下为具体用法：

Void TaskSystem(void*Tags)
{Uint8 TxBuffer[50];Uint16 RL;RealtimePacket RT;RealtimeData_Create(&RT,0x124334,0x343333,(uint8*)(“测试单位”),(uint8 *)(“测试站点”));RT. DataExplain[0]=”水位(m)”;RT. DataExplain[1]=”温度(℃)”;RT. DataExplain[2]=”电压(V)”;……While(1){Wrtos_TaskSuspend();……RT.Datas[0]=Cur_WL;RT.Datas[1]=Cur_Temper;RT.Datas[2]=Cur_Voltage;RL=RealtimeData_Packet(&RT,TxBuffer);USART1_WriteDatas(TxBuffer,RL,0);……}
}