2023地质灾害监测数据通信技术要求.docx

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1、地质灾害监测数据通信技术要求前言III1范围12规范性引用文件13术语和定义14缩略语25地质灾害监测通信架构36数据采集设备36.1数据采集设备类型及功能36.2高集成数据采集设备36.3低耦合数据采集设备56.4数据采集设备的供电76.5数据采集设备的防拆卸77数据传输77.1 一般要求77.2 窄带自组网数据传输77.3 蜂窝物联网数据传输87.4 4卫星数据传输97.5 宽带自组网数据传输128数据格式约定128.1 一般规定128.2 2一般数据上传约定128.3 3GNSS数据上传约定128.4 数据点内容约定128.5 数据点格式约定138.6 指令内容及响应格式139物联网平台

2、接入约定189.1 非视频数据采集设备接入约定189.2 视频数据采集设备接入约定2610数据传输安全技术要求2810.1数据传输完整性2810.2数据传输可用性2910.3数据传输隐私2910.4数据传输信任2910.5信息传输策略和程序2910.6信息传输协议2910.7保密或非扩散协议2911数据传输考核2911.1 数据采集设备在线率2911.2 数据传输月均畅通率3011.3 管理作业月均完成率30附录A（规范性）标准数据帧格式31附录B（规范性）监测类型（传感器）定义32附录C（规范性）设备状态参数说明36附录D（规范性）数据点格式说明37附录E（规范性）指令内容参数说明39附录F

3、（资料性）北斗数据加密明文密文字典40地质灾害监测数据通信技术要求1范围本文件规定了地质灾害自动化监测预警工作的数据采集、数据通信协议和数据接入物联网平台约定等技术要求。本文件适用于滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害自动化监测预警数据通信相关工作。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB18030-2022信息技术中文编码字符集GB/T1988-1998信息技术信息交换用七位编码字符集GB/T18233-2008信息技术用户建筑群的通用布

4、缆GB/T28181-2016公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求ISO/1EC20922-2016信息技术消息队列遥测传输（3.1.1版本）（Informationtechnology一MessageQueuingTelemetryTransport(MQTT)v3.1.1)IETF RFCIETF RFCIETF RFC IETF RFC IETF RFC IETF RFC232629763261342835504566实时流协议(RealTimeStreamingProtocol(RTSP)会话初始协议的INFo方法(TheSIPINFOMethod)会话初始协议(The

5、SessionInitiationProtocol(SIP)会话初始协议即时消息扩展(SIPExtensionforInstantMessaging)实时应用传输协议(RTP:ATransportProtocolforReal-TimeApplications)会话描述协议(SDP:SessionDescriptionProtocol)IETFRFC5246传输层安全协议(L2版本)(TheTranSPortLayerSecurity(TLS)ProtocolVersion1.2)IETFRFC7252约束应用协议(TheConstrainedApplicationProtocol(CoAP)

6、IETFRFC7540超文本传输协议2版(HypertextTransferProtocolVersion2(HTTP2)TIA232设备间数据串行通信标准(ElectronicIndustriesAssociation/TelecommunicationsIndustriesAssociation)TlA485用于平衡多点系统的收发器电气特性(EIeCtriCalCharacteristicsofGeneratorsandReceiversforUseinBalancedDigitalMultipointSystems)IEEE521-2019雷达频带的IEEE标准字母名称3术语和定义下列术

7、语和定义适用于本文件。3.13.1地质灾害监测物联网平台geologicalhazardmonitoringinternet-of-thingsplatform用于接收采集设备监测到的数据的信息系统，并提供展示、分析、共享等功能模块的信息系统。注：地质灾害监测物联网平台包括构成其功能的软件系统和支撑其运行的硬件系统。数据采集设备datacolIectingdevices包含传感模块、计算存储模块、通信模块，用于地质灾害现象监测、地质灾害数据采集、存储、传输的设备。3.3 3.3传感模块sensormoduIe满足地质灾害监测指标要求的一个或多个传感器及相关外围电路组成的模块。注：利用不同技术原

8、理将被监测物的静态指标和动态变化转化为电信号，形成原始数据帧并发送到计算存储模块。3.4计算存储模块ComPUteandstoragemoduIe由用于计算和存储的芯片及其相关外围电路组成的模块。注：将传感器原始数据转换为本技术规范要求的标准数据帧格式，进行本地缓存，同时通过通信模块发送到上一级服务平台。3.5 3.5通信模块communicationmoduIe由不同技术原理的通信芯片及其相关外围电路组成的模块。注：负贡将标准数据帧通过数据传输网络，传输给上一级应用服务平台。3.63 .6窄带自组网narrow-bandad-hocnetwork通过非运营商和非卫星网络进行数据传输的网络。注

9、：其主要特点是数据传输速度较慢、低功耗、采用电池供电设计(而非架设供电线路)或降低对电池容量的需求。3.64 3.7窄带卫星通信narrow-bandsateIIitecommunication基于低轨窄带卫星进行数据采集端到卫星地面站的数据通信。注：般由数据采集设备、卫星、卫星地面站和应用中心组成。3.65 3.8宽带卫星通信broad-bandsateIIitecommunication基于网际互连协议通过宽带卫星进行的数据采集端到业务关口站的数据通信。注：一般由卫星、业务关口站和小口径天线地面数据采集设备等组成。3.93.9低耦合IowcoupIing在一个设备或系统中，组成设备或系统的

10、模块之间功能边界清晰，一个模块的功能实现不依赖或较少依赖其他模块的功能。4缩略语下列缩略语适用于本文件。CNVD：国家信息安全漏洞共享平台(ChinaNationalVulnerabilityDatabase)COAP：约束应用协议(ConstrainedApplicationProtocol)HTTP：超文本传输协议(HyperTextTransferProtocol)MQTT：消息队列遥测传输(MessageQueuingTelemetryTransport)RDSS：卫星无线电测定服务(Radio-DeterminationSatelliteService)RNSS：卫星无线电导航业务(

11、RadioNavigationSatelliteSystem)RTP：实时应用传输协议(ReaI-timeTransportProtocol)RTSP：实时流协议(RealTimeStreamingProtocol)SDP：会话描述协议(SessionDescriptionProtocol)STP：会话初始协议(SessioninitializationProtocol)TLS：传输层安全(TransportLayerSecurity)2G：3G：4G：5G：第二代移动通信技术 第三代移动通信技术 第四代移动通信技术 第五代移动通信技术(2nd-Generation(3rd-Generatio

12、n(4th-Generation(5th-GenerationMobile Mobile Mobile MobileCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationTechnology) Technology) Technology) Technology)NB-IoT:窄带物联网(NarrowBandInternetofThings)MANSCDP：监控报警联网系统控制描述协议(MonitoringandAlarmingNetworkSystemControlDescriptionProtocol)5地质灾害监测通信架构地质灾害监测通过

13、数据采集设备中的传感模块对变形、物理场、影响因素、宏观现象等地质灾害监测类型进行监测及数据采集，通过通信单元进行数据传输，最终基于HTTP、IQTT、COAP等协议接入各类数据集成平台。其中数据传输包含窄带自组网、窄带物联网、卫星通信、宽带自组网等。地质灾害监测通信总体架构见图1。图1地质灾害监测通信总体架构示意图6数据采集设备6.1 数据采集设备类型及功能数据采集设备分为高集成数据采集设备和低耦合数据采集设备两个类型，每种类型的设备均应至少包含四个功能模块：传感模块、计算存储模块、通信模块和供电模块。6.2 高集成数据采集设备6.2.1一般要求高集成数据采集设备是指传感器模块、计算存储模块、

14、通信模块和供电模块高度集成在一个设备中，各模块互相依存，实现低功耗和微型化的设备。高集成数据采集设备内部模块示意图见图2。高集成数据采集设备数据输出图2高集成数据采集设备内部模块示意图1.2.2 传感模块传感模块中的传感器应选择工业级标准产品，宜通过至少2年的实际产品运用。1.2.3 计算存储模块6. 2.3.1标准数据帧经计算存储模块处理后的数据为标准数据帧，标准数据帧的数据格式应符合表A.1。7. 2.3.2数据缓存数据缓存应至少保存7天的传感器标准数据帧。当通信恢复以后能够将历史数据按照技术规范要求发送到上一级应用服务平台或者提供本地下载的方式。8. 2.3.3应急响应在传感器测量数据发

15、生异常变化或者得到远程指令后，应能够进入应急模式，进入应急模式的条件以及在应急模式下的高频上报参数应符合附录B的相关规定。9. 2.3.4边缘计算计算存储模块宜具备边缘计算能力，在发生地质灾害紧急情况时，应实现阈值触发并支持本机及当地报警设备（如：喇叭等）相关功能。10. 2.3.5计算存储模块的管理计算存储模块应支持远程管理，允许授权的服务端访问和控制设备。11. 2.3.6计算存储模块的固件升级计算存储模块的软件部分应支持远程固件升级功能，在设备部署后通过远程管理进行固件升级。12. 2.3.7计算存储模块的加密与安全计算存储模块应使用密码算法；应符合IETFRFC5246传输层安全协议（1.2版本）。6. 2.4通信模块应至少支持自组网或运营商网络中的一种无线通信方式；使用运营商网络传输时，应通过网络工信部入网测试。6.3低耦合数据采集设备6.3.1一般要求