1、1 / 37广州市建筑起重机械安全监控系统通讯协议技术规范广州市建设工程安全监督站2013 年 07 月2 / 37目 录1 总则 .42 术语和定义 .43 塔吊监控终端 .53.1 通信命令格式说明 .53.1.1 通讯协议约定 .53.1.2 通信帧结构设计 .53.1.3 数据上报约定 .83.1.4 多机防撞坐标系 .93.2 通信命令 .103.2.1 在线注册 .103.2.2 在线心跳 .113.2.3 上报实时数据 .123.2.4 校时指令 .143.2.5 上报塔吊基本参数 .153.2.6 上报塔吊静态参数 .153.2.7 工作循环信息数据 .173.2.8 上报 G
2、PS 数据 .183.2.9 修改远程 IP 及端口 .193.2.10 上报塔吊防撞禁行区参数 .193.2.11 上报多机防撞静态参数 .213.2.12 上报塔吊群实时数据 .223.2.13 塔吊群工作循环信息数据 .233.2.14 指纹识别数据 A.243.2.15 指纹识别数据 B.254. 施工升降机 .264.1 通信命令格式说明 .264.1.1 通讯协议约定 .264.1.2 通信帧结构设计 .264.1.3 数据上报约定 .284.2 通信命令 .293 / 374.2.1 在线注册 .294.2.2 在线心跳 .314.2.3 上报实时数据 .324.2.4 校时指令
3、 .344.2.5 上报施工升降机基本参数 .344.2.6 上报施工升降机静态参数 .354.2.7 上报 GPS 数据 .364.2.8 修改远程 IP 及端口 .364.2.9 上报历史连接状态数据 .364 / 371 总则1.0.1 本规范规定了广州市在建房屋建筑工地和市政工程工地使用的起重机械上安装的安全监控系统（以下简称终监控端）与广州市建筑起重机械安全监控平台（以下简称监控平台）之间的通讯协议与数据格式。1.0.2 广州市建筑起重机械的租赁、安装、拆卸、使用及其监督管理，适用本规范，同时尚应符合国家及广东省现行有关法律、规程的规定。2 术语和定义2.0.1 建筑起重机械本规范所
4、称建筑起重机械，是指在房屋建筑工地和市政工程工地安装、拆卸、使用的塔式起重机（以下简称塔吊）和施工升降机。2.0.2 广州市建筑起重机械安全监控平台是指广州市建设工程安全监督站建立并管理的专用信息化平台，对涉及起重机械的租赁、安装、拆卸和使用的出租单位、安装单位、施工单位和监理单位的相关行为进行统一监督管理，并为广州市建筑业企业诚信评价提供依据。2.0.3 建筑起重机械安全监控终端是指安装在起重机械上对其工作过程进行监控，能够对重要运行参数和安全状态进行记录并管理的系统。本规范中分为塔式起重机安全监控终端（以下简称塔吊监控终端）和施工升降机安全监控终端（以下简称升降机监控终端） 。2.0.4
5、终端统一编号为有效监管相关责任单位行为，并为广州市建筑业企业诚信评价提供准确数据，平台为每台安全监控终端提供统一注册编号，以确保在系统中唯一标识每台终端。设备编号由监控终端生产单位标识及流水号组成，具体格式如下：A B 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9生产单位标识 设备流水号5 / 373 塔吊监控终端3.1 通信命令格式说明3.1.1通讯协议约定塔吊监控终端与监控平台间基于 IP 协议网络通讯，在传输层使用 TCP 协议。塔吊监控平台建立 TCP 监听，塔吊监控终端向监控平台发起 TCP 连接，建立连接后保持连接状态不主动断开，并定时向监控平台发送心跳数据包确认连接状态，一旦连接断开则
6、重新建立连接。3.1.2通信帧结构设计塔吊监控终端与监控平台通信帧结构如表 3.1.1 所示。表 3.1.1 塔吊监控终端与监控平台通信帧结构帧头2byte帧长度1byte帧流水号2byte协议版本1byte命令1byte数据载荷n byte校验和1byte帧尾2byte0x5A55 0x000xFF 0x00000xFFFF 0x000xFF 0x00-0xFF 0x000xFF 0x6A69如表 3.1.1 所示，塔吊监控终端与监控平台之间通信帧结构包括帧头子域、帧长度子域、帧流水号子域、协议版本子域、命令子域、数据载荷子域、校验和子域以及帧尾子域。其中，帧头为固定的 2 个字节（0x5A
7、55） ；帧长度子域 1 个字节，其值为除帧头、帧尾外实际数据帧长度，包括帧长度子域本身的长度；帧流水号子域 2 个字节，帧流水号约定在 1-65535 数字范围内，对设备端主动上报的数据，平台端响应帧中的帧流水号与上报帧流水号相同，帧流水号用于区分不同数据帧；协议版本子域 1 个字节，表示命令的协议版本；命令子域 1 个字节，其值定义如表 3.2所示；数据载荷子域的字节数 n 是根据不同的数据帧结构变化的，详见具体帧结构；校验和：从帧头 0x5A55 开始累加到校验和子域之前，包括帧头字节；帧尾为固定的 2 个字节（0x6A69） 。命令子域值定义如表 3.1.2 所示。6 / 37表 3.
8、1.2 命令子域值命令值 描述 是否必须 备注0x01 注册请求 必须0x02 注册 ACK0x05 上报塔吊基本参数 必须0x06 上报塔吊基本参数 ACK0x07 上报塔吊塔吊静态参数 必须0x08 上报塔吊静态参数 ACK0x09 上报塔吊防碰撞禁行区参数 可 选0x0A 上报塔吊防碰撞禁行区参数 ACK0x0B 多机防撞静态参数 可 选0x0C 多机防撞静态参数 ACK0x0D 在线心跳 必须0x0E 在线心跳 ACK0x10 单机上报实时数据 必须 单机版适用0x11 单机上报实时数据 ACK0x12 群机上报实时数据 必须 单机版适用0x13 群机上报实时数据 ACK0x15 校时
9、请求 必须0x16 校时 ACK0x1B 单机工作循环信息数据 可选 单机版适用0x1C 单机工作循环信息数据 ACK0x1D 群机工作循环信息数据 可选 多机版适用0x1E 群机工作循环信息数据 ACK0x37 GPS 数据上报 必须0x38 GPS 数据上报 ACK0x39 IP 和端口修改确认请求 必须0x3A IP 和端口修改确认 ACK0x3B 指纹识别数据 A 帧 可选0x3C 指纹识别数据 A 帧 ACK7 / 370x3D 指纹识别数据 B 帧 可选0x3E 指纹识别数据 B 帧 ACK其他 预留注：1) 所有信息传输时，低字节在前，高字节在后。2) 日期时间，采用 BCD 码
10、表示。3) 数据帧中帧头字节处理方法：特征字定义为：0x5A、0x99、0x6A。组包：数据帧中出现 0x5A 时，将其替换为 0x99 0xA5（0x5A 的取反） ；数据帧中出现 0x99 时，替换为 0x99 0x66；数据帧中出现 0x6A 时，替换为 0x99 0x95。上述情况下，帧长度子域、帧流水号、命令子域和数据载荷中出现特征字时，需要替换（帧长度表示实际有效数据帧长度，如果数据帧中间出现上述特征字替换后，数据帧中的帧长度子域不替换） ，而校验和子域出现特征字则不需要替换。解包：首先查找帧头；其次，找到帧头后，分析数据帧中如果出现 0x99，分析后面一个字节的数据如果不是 0x
11、A5、0x66 或者 0x95 中任何一个时，该帧出错，可以丢弃；如果是上述三个字节中的一个，就可以准确恢复，直到找到帧尾0x6A69 结束，并完成和校验；最后，校验帧长度。如果均正确，则可以得到该正确的数据帧。4) 举例：(1) 06 99 5A 6A 6A 00 00 00 00 00 68 00 00 00 00 00 00 68 00 00 00 00 00 00 00 00 D0 16上述为一个用户数据帧的实际载荷，包括命令，共计 28 个字节，则经过组帧后，发送的完整数据为：5A 55 20 00 00 06 99 66 99 A5 99 95 99 95 00 00 00 00
12、00 68 00 00 00 00 00 00 68 00 00 00 00 00 00 00 00 D0 16 24 6A 69注：帧长度子域 0x20（32）表示实际数据载荷 28 字节1 字节帧长度2 字8 / 37节帧流水号1 字节校验和。(2) 5A 55 20 00 00 06 99 66 99A5 99 95 99 95 00 36 00 00 00 68 00 00 00 00 00 00 68 00 00 00 00 00 00 00 00 D0 16 5A 6A 69上述为一个完整的数据帧，其帧校验和子域出现特征字，但不会进行替换。3.1.3数据上报约定按照实时数据统一保存
13、到塔吊监控平台的原则，塔吊监控终端开机后，首先与远程塔吊监控平台服务器建立连接，并进行注册流程；注册结束后，开始发送保存在设备端存储的历史记录，历史记录以 3-5 秒的频率上报，同时不影响实时数据上报及时性。塔吊作业期间，实时数据的上报频率为 10 秒，塔吊开机非作业期间，实时数据上报频率为 1 分钟，上报时间间隔可参数设置。塔吊监控终端收到注册请求 ACK 之后，向塔吊监控平台发送校时请求，收到校时请求 ACK 并校时成功后，需要把塔吊的基本参数、静态参数和 GPS 参数发送给塔吊监控平台。设备开机的注册流程见图 3.1.1。9 / 37图 3.1.13.1.4多机防撞坐标系多机防撞塔吊中心
14、坐标规定都处于第一象限，以下图为例：10 / 373.2 通信命令3.2.1在线注册塔吊监控终端注册请求帧结构如下：帧头2byte帧长度1byte帧流水号2byte协议版本 1byte命令1byte数据载荷23byte校验和1byte帧尾2byte0x5A55 0x0D 0x01 0x6A69设备编号12btye协议类型1byte硬件版本号2byte软件版本号2byteSIM 卡号6byte 0x01 说明：协议类型预留，暂填 0x01;硬件版本号用两个字节表示，采用 BCD 编码，高字节表示整数位，低字节表示小数位，第一版命名为：1.00。表示方法为：低字节： ：0x00高字节： ：0x01软件版本号表示方面同硬件版本号；SIM 卡例如 13488234527，表示为 0x013488234527。设备编号编码约定：设备编号约定见说明见下文编码约定；
