電極法氨氮在線監(jiān)測儀需將數(shù)據(jù)上傳至環(huán)保部門監(jiān)控平臺或企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)，通信協(xié)議與數(shù)據(jù)上傳標準的合規(guī)性是數(shù)據(jù)有效性的前提，核心技術要求如下：

主流通信協(xié)議與適配

HJ 212-2017 協(xié)議（國家環(huán)保標準）：

核心要求：是我國污染物在線監(jiān)控系統(tǒng)的強制協(xié)議，規(guī)定了數(shù)據(jù)幀格式（如 “##……&&" 包裹）、數(shù)據(jù)項定義（如氨氮值對應 “MN" 字段，濃度對應 “CODcr" 字段需替換為 “NH3N"）、傳輸方式（TCP/UDP）、校驗規(guī)則（CRC16 校驗）。

適配要點：儀器需支持協(xié)議中規(guī)定的 “實時數(shù)據(jù)上報"“歷史數(shù)據(jù)補傳"“遠程控制（如校準、清洗）" 功能；數(shù)據(jù)項需包含監(jiān)測時間（“DataTime"）、氨氮濃度（“NH3N"）、儀器狀態(tài)碼（“Status"，如正常 0、故障 1）、校準時間（“CalibTime"）等必選字段。

Modbus 協(xié)議（工業(yè)通用協(xié)議）：

應用場景：用于企業(yè)內(nèi)部 SCADA 系統(tǒng)對接，實現(xiàn)氨氮數(shù)據(jù)與工藝參數(shù)（如曝氣、加藥）的聯(lián)動控制。

技術要求：支持 Modbus RTU（RS485 總線）或 Modbus TCP/IP（以太網(wǎng)），將氨氮濃度、溫度、pH 等參數(shù)映射至寄存器地址（如 40001 為氨氮值，單位 0.01mg/L），寄存器數(shù)據(jù)格式為 IEEE 754 浮點數(shù)或 16 位整數(shù)。

MQTT 協(xié)議（物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）：

優(yōu)勢：適用于低帶寬、不穩(wěn)定網(wǎng)絡（如偏遠地區(qū)），采用 “發(fā)布 - 訂閱" 模式，數(shù)據(jù)傳輸量小（比 HJ 212 協(xié)議減少 30%）。

適配要點：儀器作為客戶端連接 MQTT broker（服務器），按主題（如 “/device/nh3n/12345"）發(fā)布數(shù)據(jù)，消息格式采用 JSON（如 {"time":"2023-10-01 12:00","nh3n":12.5,"status":0}）。

數(shù)據(jù)上傳性能要求

實時性：實時數(shù)據(jù)從測量完成到上傳至平臺的延遲≤30 秒；歷史數(shù)據(jù)補傳（如網(wǎng)絡中斷恢復后）速率≥10 條 / 秒，確保 1 小時內(nèi)補傳完所有缺失數(shù)據(jù)。

完整性：每幀數(shù)據(jù)需包含必選字段（時間、濃度、狀態(tài)），數(shù)據(jù)缺失率≤0.1%（每月統(tǒng)計）；若數(shù)據(jù)異常（如超量程），需標記異常代碼（如 “999999"），不得空缺。

可靠性：采用 “三次重傳機制"，數(shù)據(jù)上傳失敗后自動重試 3 次（間隔 10 秒），仍失敗則存儲本地并記錄失敗原因（如網(wǎng)絡超時、平臺無響應）；支持斷點續(xù)傳，網(wǎng)絡恢復后優(yōu)先上傳未成功的歷史數(shù)據(jù)。

平臺對接與驗證

對接流程：

協(xié)議配置：在儀器設置界面輸入平臺 IP 地址、端口號、設備編碼（由環(huán)保部門分配）、協(xié)議類型（如 HJ 212-2017）。

聯(lián)調(diào)測試：發(fā)送測試數(shù)據(jù)幀至平臺，檢查平臺是否正確解析（濃度、時間、狀態(tài)是否匹配），若解析錯誤，調(diào)整數(shù)據(jù)項格式（如單位轉(zhuǎn)換、字段名稱）。

穩(wěn)定性測試：連續(xù) 24 小時上傳數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)傳輸成功率（需＞99%）、誤碼率（需＜0.1%），確保符合平臺要求。

驗證標準：通過環(huán)保部門組織的 “數(shù)據(jù)有效性驗證"，驗證內(nèi)容包括協(xié)議符合性、數(shù)據(jù)準確性（與實驗室比對偏差≤±15%）、報警響應時間（≤10 秒），驗證合格后方可納入環(huán)保監(jiān)控網(wǎng)絡。

安全與加密

數(shù)據(jù)加密：敏感數(shù)據(jù)（如企業(yè)排污數(shù)據(jù)）傳輸采用 SSL/TLS 加密（HTTPS 協(xié)議），防止數(shù)據(jù)被篡改或妾聽；設備登錄平臺需通過身份認證（如用戶名 + 密碼、設備證書），避免非法設備接入。

日志記錄：儀器需記錄數(shù)據(jù)上傳日志（包括上傳時間、成功 / 失敗狀態(tài)、錯誤代碼），保存至少 1 年，以備平臺數(shù)據(jù)溯源和故障排查。