HJ 212-2025 污染物自动监测监控系统数据传输技术要求

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资源简介

  中华人民共和国国家生态环境标准

HJ 212—2025

代替 HJ 212—2017

污染物自动监测监控系统

数据传输技术要求

Technical requirements for data transmission of pollutant automatic

monitoring and surveillance systems

2025-06-06发布 2026-01-01实施

生 态 环 境 部 发 布

目 次

前言................................................................................................................................................................... Ⅱ

1 适用范围.......................................................................................................................................................1

3 术语和定义...................................................................................................................................................1

4 系统结构.......................................................................................................................................................2

5 现场机与上位机的协议层次........................................................................................................................3

6 现场机与上位机的通信协议........................................................................................................................4

7 自动监测现场仪器仪表与数采仪的通信方式...........................................................................................20

8 数据采集处理与上传要求..........................................................................................................................21

附录A(规范性附录) 循环冗余校验(CRC)算法和数据加密..............................................................28

附录B(规范性附录) 常用监测参数和设备信息编码表(可扩充)......................................................31

附录C(资料性附录) 通信命令示例和拆分包及应答机制示例..............................................................49

附录D(规范性附录) 固定污染源自动监测数据计算方法......................................................................78

附录E(资料性附录) 数采仪与移动终端通信协议..................................................................................80

附录F(资料性附录) 污染物排放自动监测设备联网信息确认表...........................................................81

附录G(规范性附录) 污染物排放自动监测数据有效性判定方法..........................................................85

附录H(规范性附录) 多媒体文件传输技术要求......................................................................................87

HJ 212—2025

II

前 言

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《中华人民共和国水污

染防治法》《中华人民共和国土壤污染防治法》《中华人民共和国海洋环境保护法》《中华人民共和国

噪声污染防治法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,指导自动监测设备与监控设备之间的

数据传输以及自动监测设备的数据采集与处理,制定本标准。

本标准规定了污染物自动监测监控系统的系统结构、现场机与上位机的协议层次、现场机与上位机

的通信协议、自动监测现场仪器仪表与数采仪的通信方式、数据采集处理与上传的技术要求。

自本标准实施之日起,HJ 75—2017(H.2 条款),HJ 76—2017(B.3 条款)等标准中的数据状态

标记内容在相应的国家生态环境标准实施中停止执行,上述标准条款涉及数据状态标记代码定义按照本

标准规定执行。本标准实施之日前,可按照上述标准及本标准规定执行。

本标准的附录A、附录B、附录D、附录G、附录H为规范性附录,附录C、附录E、附录F为资

料性附录。

本标准是对《污染物在线监控(监测)系统数据传输标准》(HJ 212—2017)的修订。

本标准首次发布于2005 年,原起草单位为国家环境保护总局环境应急与事故调查中心、国家环境

保护总局信息中心、中国环境监测总站、西安交大长天软件股份有限公司;2017 年第一次修订,起草

单位为西安交大长天软件股份有限公司、环境保护部信息中心、中国环境监测总站。本次为第二次修订,

主要修订内容如下:

——标准名称修订为《污染物自动监测监控系统数据传输技术要求》;

——增加了“用电监控”“视频监控”“数据标记”等术语和定义;

——增加了“通信安全”“现场机与上位机通信带宽要求”相关要求;

——增加了“用电”及“关键生产工况”监测参数的编码规则;

——完善了“数据标记内容”;

——增加了数据采集处理与上传要求;

——附录A增加了数据段加密示例及密钥管理流程;

——附录B 完善了现场端设备分类和编码表、现场端信息编码表;增加了设施用电监测分类和编

码表、设施用电监测参数编码表、关键生产工况行业分类和编码表、关键生产工况参数编码表;

——附录D删除了水污染物的实时、分钟排放量的计算方法,水污染物浓度的分钟、小时值(加权平

均法)的计算方法,水污染物浓度的分钟、小时、日均值(算术平均法)的计算方法,烟气数据处理计算

方法;修改了水污染物小时、日排放量的计算方法,水污染物浓度日均值(加权平均法)的计算方法;

——增加了附录E 数采仪与移动终端通信协议;

——增加了附录F污染物排放自动监测设备联网信息确认表;

——增加了附录G污染物排放自动监测数据有效性判定方法;

——增加了附录H多媒体文件传输技术要求。

自本标准实施之日起,《污染物在线监控(监测)系统数据传输标准》(HJ 212—2017)废止。

本标准由生态环境部生态环境监测司、生态环境执法局、法规与标准司组织制订。

本标准主要起草单位:生态环境部环境工程评估中心、西安长天长软件股份有限公司、中国环境监

测总站、生态环境部信息中心。

本标准生态环境部2025年6 月6 日批准。

本标准自2026 年1 月1 日起实施。

本标准由生态环境部解释。

HJ 212—2025

1

污染物自动监测监控系统数据传输技术要求

1 适用范围

本标准规定了污染物自动监测监控系统的系统结构、现场机与上位机的协议层次、现场机与上位机

的通信协议、自动监测现场仪器仪表与数采仪的通信方式、数据采集处理与上传的技术要求。

本标准适用于自动监测设备与监控设备之间的数据传输,以及自动监测设备的数据采集与处理。

2 规范性引用文件

本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用标准,仅注日期的版本适用于本标准。

凡是未注日期的引用标准,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。其他文件被新文件废止、

修改、修订的,新文件适用于本标准。

GB 3096 声环境质量标准

GB/T 19582(所有部分) 基于Modbus 协议的工业自动化网络规范

GB/T 28181 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求

HJ 75 固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范

HJ 76 固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统技术要求及检测方法

HJ 353 水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N等)安装技术规范

HJ 356 水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N等)数据有效性判别技术规范

HJ 524 大气污染物名称代码

HJ 525 水污染物名称代码

HJ 1402 建筑施工噪声自动监测技术规范

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

自动监测设备 automatic monitoring equipment

安装于监测现场用于直接或间接实施环境监测或污染源监测的仪器设备,简称现场机,包含数据采

集传输设备、用电监测设备、污染物排放过程(工况)监测设备、视频采集设备等各类仪器仪表设备。

3.2

用电监控 electricity surveillance

通过用电监测设备、电力数据等,对反映生产设施、污染治理设施运行状态的电气设备的运行技术

参数(电流、电压、功率、电量等)实施的监控。

3.3

污染物排放过程(工况)监控 emission process(operating status) surveillance of pollutants

通过污染物排放过程(工况)监测设备、污染物排放过程(工况)数据等,对影响污染物排放的生

产设施和污染防治设施的运行参数(包括流量、温度、氧含量、压力等工艺参数)和电流、电压等其他

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2

参数实施的监控。

3.4

视频监控 video surveillance

通过视频采集设备或者以视音频、通信、计算机网络等技术构建的具有视音频采集、存储、传输、

处理、显示能力的计算机系统,对污染源的产污、治污、排污、监测等环节实施的监控。

3.5

监控设备 surveillance equipment

生态环境主管部门使用的监控排污单位污染物产生、排放以及监测过程的设备、数据接收处理系统

等,通过传输网络与自动监测设备、传感器等连接,并对其发出查询和控制等指令,简称上位机。

3.6

数据采集传输设备 equipment of data collection and transmission

采集各种类型监测仪器仪表的数据、完成数据存储及与上位机数据传输通信功能的单片机、嵌入式

计算机、可编程自动化控制器(Programmable Automation Controller,PAC)或可编程逻辑控制器

(Programmable Logic Controller,PLC)等,简称数采仪。

3.7

污染物自动监测监控系统 automatic monitoring and surveillance systems of pollutants

由自动监测设备、数据传输网络、监控设备组成。

3.8

零点校准与调整 zero calibration and adjustment

采用零点校准液、零点气、校准装置作为试样校准或其他方式,将仪器示值调整为标称值的过程。

3.9

量程校准与调整 range calibration and adjustment

采用量程校准液、标准气体样品、校准装置作为试样校准或其他方式,将仪器示值调整为标称值的

过程。

3.10

数据标记 data mark

识别生产设施、污染治理设施的运行工况及现场机运行状态,用字符分类自动标记的操作。

4 系统结构

污染物自动监测监控系统从底层逐级向上可分为现场机、传输网络和上位机三个层次。上位机通过

传输网络与现场机通信(包括发起、数据交换、应答等)。

污染物自动监测监控系统有两种构成方式:

a) 系统构成方式1,一台(套)现场机集自动监测仪器、存储和通信传输功能为一体,可直接通

过传输网络与上位机相互接收和发出命令,系统构成方式示意图见图1。

b) 系统构成方式2,现场有一套或多套自动监测仪器,监测仪器具有数字(模拟)输出接口,连

接到独立的数采仪,上位机通过传输网络与数采仪通信(包括发起、数据交换、应答等),系

统构成方式示意图见图2。

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3

上位机

传输网络

现场机

自动监测仪器

图1 系统构成方式1 示意图

上位机

传输网络

现场机

数采仪或控制单元

自动监测仪器

图2 系统构成方式2 示意图

5 现场机与上位机的协议层次

现场机与上位机通信接口应满足选定的传输网络的要求。

本标准规定的数据传输协议对应于国际标准化组织提出的开放式通信系统互连参考模型

(International Standards Organization/Open System Interconnection,ISO/OSI)定义的协议模型的应用层,

在基于不同传输网络的现场机与上位机之间提供交互通信。

数据传输通信协议结构示意图见图3。

上位机 现场机

应用 层 应 用层

基础传输层 基础传输层

图3 数据传输通信协议结构示意图

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4

本标准中的基础传输层建构在传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol/Internet

Protocol,TCP/IP)上,适用于以下通信介质:

a)通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS);

b)非对称数字用户环路(Asymmetrical Digital Subscriber Loop,ADSL);

c)码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA);

d)宽频分码多重存取(Wideband CDMA,WCDMA);

e)时分同步CDMA(Time Division - Synchronous CDMA,TD-SCDMA);

f)宽带CDMA 技术(CDMA2000);

g)电力线通信(Power Line Communication,PLC);

h)分时长期演进(Time Division Long Term Evolution,TD-LTE);

i)频分双工长期演进(Frequency Division Duplex Long Term Evolution,FDD-LTE);

j)微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX);

k)窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT);

l)卫星通信技术(Satellite Communication Technology,包括FDMA、TDMA、CDMA、SDMA等)。

由上述一种或多种通信介质构成本标准所称的传输网络。

本标准的应用层依赖于基础传输层,基础传输层采用TCP/IP协议(TCP/IP协议有4层,即网络接

口层,网络层,传输层,应用层),TCP/IP协议建构在所选用的传输网络上,由TCP/IP协议中的网络

接口层实现与传输网络的接口,本标准的应用层替代TCP/IP协议中的应用层。

6 现场机与上位机的通信协议

6.1 应答模式

完整的命令由请求方发起、响应方应答组成,具体步骤如下:

a)请求方发送请求命令给响应方;

b)响应方接到请求后,向请求方发送请求应答(握手完成);

c)请求方收到请求应答后,等待响应方回应执行结果;如果请求方未收到请求应答,按请求回应

超时处理;

d)响应方执行请求操作;

e)响应方发送执行结果给请求方;

f)请求方收到执行结果,命令完成;如果请求方没有接收到执行结果,按执行超时处理。

6.2 超时重发机制

6.2.1 请求回应的超时

请求回应超时的判定规则如下:

a)一个请求命令发出后在规定的时间内未收到回应,视为超时;

b)超时后重发,重发超过规定次数后仍未收到回应视为通信不可用,通信结束;

c)超时时间根据具体的通信方式和任务性质可自定义;

d)超时重发次数根据具体的通信方式和任务性质可自定义。

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5

6.2.2 执行超时

请求方在收到请求应答(或一个分包)后规定时间内未收到返回数据或命令执行结果,认为超时,

命令执行失败,请求操作结束。

缺省超时及重发次数定义(可扩充)见表1。

表1 缺省超时及重发次数定义表

通信类型 缺省超时定义(s) 重发次数

GPRS 10 3

CDMA 10 3

ADSL 5 3

WCDMA 10 3

TD-SCDMA 10 3

CDMA2000 10 3

PLC 10 3

TD-LTE 10 3

FDD-LTE 10 3

WiMAX 10 3

NB-IoT 30 5

6.3 通信协议数据结构

6.3.1 总体结构

所有的通信包都是由ASCII 码(汉字除外,采用UTF-8 码、8 位、1 字节)字符组成。通信包应

按图4 顺序组包。虚线框表示非必要内容。

通信包组成

包头 数据段长度 数据段 CRC 校验 包尾

请求编码 系统编码 命令编码 密码 数采仪入网编码 标志位 总包数 包号 补传标志 指令参数

必要内容 非必要内容

图4 通信协议数据结构示意图

6.3.2 通信包结构组成

通信包结构组成见表2。

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6

表2 通信包结构组成表

名称 类型 长度 描述

包头 字符 2 固定为##

数据段长度 十进制整数 4 数据段的ASCII字符数,例如:长255,则写为“0255”

数据段 字符 [0, 1024] 变长的数据,详见6.3.3的表3

CRC校验 十六进制整数 4

数据段的校验结果,CRC校验算法见附录A。接收到一条命令,

如果CRC错误,执行结束

包尾 字符 2 固定为(回车、换行)

6.3.3 数据段结构组成

数据段结构组成见表3,表3 中“长度”包含字段名称、半角“=”、字段内容三部分内容。

表3 数据段结构组成表

名称 类型 长度 描述

请求编码QN 字符 20

精确到毫秒的时间戳:QN=YYYYMMDDhhmmsszzz,用来唯一标识一

次命令交互。

系统编码ST 字符 5 ST=系统编码,系统编码取值详见6.7.1.2的表7。

命令编码CN 字符 7 CN=命令编码,命令编码取值详见6.7.5.2的表12。

访问密码PW 字符 9 PW=设备访问密码。

数采仪入网编码

MN

字符 27

MN=数采仪入网编码,MN编码联网激活后由上位机根据CPUID、MAC

等硬件指纹数据赋码,用于唯一标识一个数据传输设备。由24个字符

组成,字符集为0~9,A~F。

拆分包及应答标志

Flag

整数(0-255) [6, 8]

Flag=标志位,标志位包含标准版本号、是否拆分包、数据是否应答。

包括V5、V4、V3、V2、V1、V0、A、D。

V5~V0:标准版本号;Bit:000000表示HJ/T 212—2005,000001表

示HJ 212—2017,000010表示本次修订版本号。

A:是否有数据包序号;Bit:1表示数据包中包含包号和总包数两部分,

0表示数据包中不包含包号和总包数两部分。

D:命令是否应答;Bit:1表示应答,0表示不应答。

示例:Flag= 9的二进制编码00001001,表示版本号为本次修订,需要

应答且数据段不包含拆分包。

总包数PNUM 字符 6 PNUM指示本次通信中总共包含的包数;不分包时无本字段。

包号PNO 字符 5 PNO指示当前数据包的包号;不分包时无本字段。

补传标志RF 字符 4 RF=1,标志数据报文属于补传报文;非补传时,无本字段。

指令参数CP 字符 [0, 950] CP=&&数据区&&,数据区定义见6.3.4。

6.3.4 数据区

6.3.4.1 结构定义

字段与其值使用半角“=”连接;在数据区中,同一项目不同类别的值之间用半角“,”分隔,不

同项目之间用半角“;”分隔。

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6.3.4.2 字段定义

6.3.4.2.1 字段名

字段名区分大小写,单词的首字母为大写,其他部分为小写。

6.3.4.2.2 数据类型

数据类型定义见表4。

表4 数据类型表

数据类型 取值说明

C 字符型字符串,如C4表示最多4位的字符型字符串,不足4位按实际位数。

N

数字型字符串,如N5表示最多5位的数字型字符串,不足5位按实际位数;如N14.2表示14位整数

和2位小数,带小数点,带符号,最大长度为18。

YYYY 日期年,如2024表示2024年。

MM 日期月,如06 表示6月。

DD 日期日,如23 表示23日。

hh 时间小时,24小时制,如11 表示11时。

mm 时间分钟,如53表示53分钟。

ss 时间秒,如15 表示15秒。

zzz 时间毫秒,如223表示223毫秒。

6.3.4.2.3 字段对照表

字段对照表见表5,表5中“宽度”仅包含该字段的内容长度。

表5 字段对照表

字段名 描述 字符集 宽度 取值说明

SystemTime 系统时间 0~9 N14 YYYYMMDDhhmmss

QnRtn 请求回应代码 0~9 N3 取值详见6.7.3的表9。

ExeRtn 执行结果回应代码 0~9 N3 取值详见6.7.2的表8。

RtdInterval 实时采样数据上传间隔 0~9 N4 单位为s,取值[1, 3600]。

MinInterval 分钟数据上传间隔 0~9 N2

单位为min,在一套系统中,分钟数据上

传间隔只能设置一个值。取值可从1、2、

3、4、5、6、10、12、15、20、30中选取。

RestartTime 数采仪开机时间 0~9 N14 YYYYMMDDhhmmss

xxxxxx-SampleTime 监测参数采样时间 0~9 N14

YYYYMMDDhhmmss,水质自动分析仪从

混匀桶内开始采样的时间;

“xxxxxx”是监测参数编码,监测参数编

码取值详见附录B。

xxxxxx-CompleteTime 监测参数完成测量时间 0~9 N14 表示仪器每次测量完成输出测量值的时间。

xxxxxx-Rtd 监测参数实时采样数据 0~9 —

在大气污染源监测时表示标准状态下干

基值。

xxxxxx-WcRtd 监测参数实时工况采样数据 0~9 —

在大气污染源监测时表示实测工况值(热

态值)。

xxxxxx-RawRtd 监测参数实时原始采样数据 0~9 — 自动监测设备测量的一次物理量

xxxxxx-WcMin

监测参数指定时间段内的工

况数据最小值

0~9 —

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8

表5 字段对照表(续表)

字段名 描述 字符集 宽度 取值说明

xxxxxx-WcAvg

监测参数指定时间段内的工

况数据平均值

0~9 —

在大气污染源监测时表示平均工况值(热

态值)。

xxxxxx-WcMax

监测参数指定时间段内的工

况数据最大值

0~9 —

xxxxxx-RawMin

监测参数指定时间段内的原

始数据最小值

0~9 —

xxxxxx-RawAvg

监测参数指定时间段内的原

始数据平均值

0~9 —

xxxxxx-RawMax

监测参数指定时间段内的原

始数据最大值

0~9 —

未经修正的一次物理量,如:颗粒物测量

一次物理量。

xxxxxx-Min 监测参数指定时间内最小值 0~9 —

xxxxxx-Avg 监测参数指定时间内平均值 0~9 —

水污染源监测数据计算方式见附录D,未

明确平均值计算方法时按以流量为权的

加权平均算法计算;大气污染源监测数据

计算方法参见HJ 76,未明确平均值计算

方法时按算术平均算法计算。

xxxxxx-Max 监测参数指定时间内最大值 0~9 —

xxxxxx-ZsRtd 监测参数实时采样折算数据 0~9 —

xxxxxx-ZsMin

监测参数指定时间内最小折

算值

0~9 —

xxxxxx-ZsAvg

监测参数指定时间内平均折

算值

0~9 —

固定污染源颗粒物或气态污染物基准氧

含量折算浓度值计算方法参见HJ 75。基

于生产系数的排放浓度折算值计算方法

按相关排放标准执行。其他折算浓度计算

公式参见相关排放标准。

xxxxxx-ZsMax

监测参数指定时间内最大折

算值

0~9 —

xxxxxx-Flag 监测参数数据标记

0~9/a~

z /A~Z

C3 参见6.7.4的表10。

xxxxxx-EFlag 监测参数扩充数据标记

0~9/a~

z /A~Z

C4 自动监测现场仪器仪表自行定义。

xxxxxx-Cou

监测参数指定时间内累计值

排放量

0~9 —

水污染源监测数据计算方式见附录D;大

气污染源监测数据计算方法参见HJ 76。

SByyy-RS

污染治理设施实时运行状态

取值

0~9 N1

污染治理设施运行状态取值,0:关闭,1:

运行。

yyy 为设备号,取值[0, 999]。

SByyy-RT

污染治理设施一日内的运行

时间

0~9 N2.2 单位为h,取值[0, 24]。

zzz-Data 噪声监测时间段内数据 0~9 N3.1

“zzz”是监测参数编码,监测参数编码取

值详见附录B。

zzz-DayData 噪声昼间数据 0~9 N3.1

zzz-NightData 噪声夜间数据 0~9 N3.1

昼(夜)间的时间区间按相关法律法规、

技术规范划定,或由当地人民政府划定。

PolId 污染物参数的编码 0~9/a~z C6 取值见附录B。

CalibrationType 校准类型编码 0~9 N1

校准类型编码取值,0:零点校准与调整;

1:量程校准与调整。

SampleType 水质自动采样器采样模式 0~9 N1

采集瞬时水样时取值0;采集混合水样时,

取值分别为:1(时间等比例)、2(流量

等比例)、3(流量触发)、4(远程控制)

HJ 212—2025

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表5 字段对照表(续表)

字段名 描述 字符集 宽度 取值说明

BeginTime 开始时间 0~9 N14

时间格式为YYYYMMDDhhmmss,表示

业务开始时间。

EndTime 截止时间 0~9 N14

时间格式为YYYYMMDDhhmmss,表示

业务截止时间。

DataTime 数据时间信息 0~9 N14

YYYYMMDDhhmmss,在使用分钟数据命

令2051、小时数据命令2061、日数据命

令2031、2041,时间标签为监测时段的开

始时间;在使用实时数据命令2011、2021

等,时间标签为数据采集的时刻。

NewPW 新密码

0~9/a~z

/A~Z

C6 数采仪访问密码、控制命令密码。

SKCreateTime 密钥创建时间 0~9 N17

时间格式为YYYYMMDDhhmmss zzz,表

示密钥创建时间。

NewSK 新密钥

0~9/a~z

/A~Z

C16 数据加密传输时使用的新密钥。

OverTime 超时时间 0~9 N2 单位为s,取值[0, 99]。

ReCount 重发次数 0~9 N2 取值[0, 99]。

xxxxxx-StandardValue 标准样品标称值 0~9 N6.2

进行校准过程中标准样品的标准浓度,

如:自动标样核查中溶液浓度。

xxxxxx-SampleRd 标准样品实际测量示值 0~9 N6.2

自动标样核查或校准后验证时,标准样品

的实际测量示值。

xxxxxx-ResultType 自动标样核查(校准)结果 0~9 N1

自动标样核查结果或校准后验证结果类

型,1表示通过,0表示未通过。

VaseNo 留样瓶编号 0~9 N2 取值[0, 99]。

Stime 出样时长 0~9 N4 单位为min,取值[0, 120]之间。

vvvvvv-Info 现场端信息 — —

“vvvvvv”是现场端信息编码,详见附录B

表B.10。

xxxxxx-vvvvvv 监测参数的现场端信息 0~9/a~z — 按附录B中规定取值。

InfoId 现场端信息编码 0~9/a~z C6 取值见附录B 表B.10。

xxxxxx-SN 自动监测设备唯一标识

0~9/A~

F

C24

固化于设备中,不可修改,编码结构见表

6。

注:污染物各项浓度实时值、最大值、最小值、平均值等根据实际的污染物监测范围及精度来决定所上传字符的宽度,

同时污染物各项浓度实时值、最大值、最小值、平均值的计量单位应该保持一致。

表6 自动监测设备唯一标识编码结构表

名称 厂商识别代码 厂商产品类别代码 校验位 产品序列号

长度(字符) 7~10 2~5 1 11

注:厂商识别代码、厂商产品类别代码、校验位默认采用中国物品编码中心提供的EAN—13标准编码,设备生产厂商

未获取该编码时由生态环境部的上位机赋码。产品序列号由设备生产商自行确定,并确保唯一性。设备编码示例:

6970000000001ABCDEFG1234。

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6.4 通信安全

6.4.1 一般要求

使用互联网传输数据时,应加密传输;使用各类专网传输数据时,宜加密传输,并从其通信安全

管理要求。

6.4.2 加密算法

采用SM4 加密算法,16字节(128 位)密钥,工作模式采用ECB 模式,填充模式采用Nopadding,

对数据段“CP=&&”到“&&CRC 校验码”之间的字符加密以保证数据安全。加密示例见附录A.2。

6.4.3 密钥管理

密钥设置、注册、更新、使用过程中应满足以下要求:

a) 每台数采仪应设置独立的初始密钥,初始密钥应固化于数采仪存储中,初始密钥用于联网调

试,正式联网传输前应向上位机自动获取正式密钥,密钥管理流程见附录A.3;

b) 初始密钥应在生态环境部的上位机进行注册;

c) 密钥最长有效期为90 日,密钥失效前数采仪应向上位机获取新密钥,密钥更新后补传历史

数据时应使用新密钥;

d) 因数采仪故障、维修、闲置等原因导致的密钥丢失、失效时,应在生态环境部的上位机重置

初始密钥;

e) 因上位机软件故障、网络故障、机房搬迁等原因导致的密钥更新失败时,上位机应延长密钥

的有效期,直至故障恢复;

f) 不应通过任何明文形式传输、转移、显示、存储密钥;

g) 密钥应该随机产生,不应设置固定值、顺序值、规律值等易于破解的数值。

6.4.4 加密范围

现场机向上位机发送的数据命令应加密(命令编码为2000~2999);现场机获取新密钥与上位机

设置新密钥命令应加密(命令编码为1014);现场机向上位机发送的现场机信息应加密(命令编码为

3020);其他命令无须加密。

6.5 编码规则

6.5.1 编码分类

监测参数分为以下5 类:

a)第1 类是污染物与噪声参数;

b)第2 类是污染物排放过程(工况)监控参数;

c)第3 类是现场端信息;

d)第4 类是用电参数;

e)第5 类是关键生产工况参数。

6.5.2 污染物与噪声参数编码规则

污染物参数参照HJ 524、HJ 525 的要求编码,噪声参数参照GB 3096 的要求编码。

HJ 212—2025

11

6.5.3 污染物排放过程(工况)监控参数编码规则

污染物排放过程(工况)监控参数编码规则见图5,采用6 位固定长度的字母数字混合格式组成:

a) 第1 位是编码分类,采用1 位小写字母表示,“e”表示废水污染物排放过程(工况)监控

参数,“g”表示废气污染物排放过程(工况)监控参数;

b) 第2 位是工艺分类,表示污染治理设施处理工艺的分类,采用1 位阿拉伯数字或小写字母表

示,即1~9/a~z,编码见附录B 中表B.4、表B.6;

c) 第3~4 位是参数编码,表示监控参数或一个监控指标在一个工艺类型中的编码,采用2 位

阿拉伯数字表示,即01~99,每一种阿拉伯数字表示一种监控参数或一个监控指标。编码见

附录B 中表B.5、B.7;

d) 第5~6 位是设备编码,表示污染治理设施的设备编码,采用2 位阿拉伯数字表示,即01~

99,默认值为01,多个相同设备监控同一类参数时,数字码编码依次递增。

图5 污染物排放过程(工况)监控参数编码规则示意图

6.5.4 现场端信息编码规则

现场端信息编码规则见图6,采用6位固定长度的字母数字混合格式组成:

a) 第1 位是编码分类,采用1 位小写字母表示,“i”表示现场端信息;

b) 第2 位是设备分类,表示现场设备的分类,采用1位阿拉伯数字或小写字母表示,即1~9/a~

z,编码见附录B 中表B.8;

c) 第3 位是信息分类,表示信息的分类,如日志、状态、参数等,采用1 位阿拉伯数字或小写

字母表示,即1~9/a~z,编码见附录B 中表B.9;

d) 第4~6 位是信息编码,表示现场设备的具体信息,每位均采用1 位阿拉伯数字或小写字母

表示,即1~9/a~z,编码见附录B 中表B.10。

图6 现场端信息编码规则示意图

e/g

第5~6 位:设备编码

第3~4 位:参数编码

第 2 位:工艺分类

第 1 位:编码分类

i

第4~6 位:信息编码

第 3 位:信息分类

第 2 位:设备分类

第 1 位:编码分类

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12

6.5.5 用电参数编码规则

用电参数编码规则见图7,采用6 位固定长度的字母数字混合格式:

a) 第1 位是编码分类,采用1 位小写字母表示,“d”表示用电监测参数;

b) 第2 位是用电分类,表示用电监测的分类,采用1 位阿拉伯数字,即1~9,编码见附录B

中表B.11;

c) 第3~4 位是参数编码,表示用电监测参数的编码,采用2 位阿拉伯数字,即01~99,编码

见附录B 中表B.12;

d) 第5~6 位是设备编码,表示监测现场设备的顺序信息,采用2 位阿拉伯数字表示,即01~

99,默认值为01,多个相同设备监测同一类参数时,数字码编码依次递增。

图7 用电参数编码规则示意图

6.5.6 关键生产工况参数编码规则

关键生产工况参数编码规则见图8,采用6 位固定长度的字母数字混合格式:

a) 第1 位是编码分类,采用1 位小写字母表示,“p”表示关键生产工况监测参数。

b) 第2~3 位是行业分类,表示关键生产工况参数的行业分类,如火力发电、水泥等行业,采

用2 位阿拉伯数字表示,即01~99,编码见附录B 中表B.13。

c) 第4 位是参数编码,表示关键生产工况监测参数的编码,如锅炉蒸发量等,采用1 位阿拉伯

数字或小写字母表示,即1~9/a~z,编码见附录B 中表B.14。

d) 第5~6 位是设备编码,表示生产设施的设备编码,采用2 位阿拉伯数字表示,即01~99,

默认值为01,多个相同设备监测同一类参数时,数字码编码依次递增。

图8 关键生产工况参数编码规则示意图

6.6 通信流程

6.6.1 请求命令(3 步或3 步以上)

请求命令流程见图9。

d

第5~6 位:设备编码

第3~4 位:参数编码

第 2 位:用电分类

第 1 位:编码分类

p

第5~6 位:设备编码

第 4 位:参数编码

第2~3 位:行业分类

第 1 位:编码分类

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图9 请求命令流程示意图

6.6.2 上传命令(1 步或2 步)

上传命令流程见图10。

图10 上传命令流程示意图

6.6.3 通知命令(2 步)

通知命令流程见图11 和图12。

图11 现场机通知上位机命令流程示意图

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14

图12 上位机通知现场机命令流程示意图

6.7 代码定义

6.7.1 系统编码(可扩充)

6.7.1.1 类别划分

系统编码分为5 类:

a)10~29 表示环境质量类别;

b)30~49 表示环境污染源类别;

c)50~59 表示温室气体排放类别;

d)70~89 表示生态系统类别;

e)91~99 表示系统交互类别;

f)A0~Z9用于未知系统编码扩展。

6.7.1.2 系统编码方法

系统编码由2 位取值01~99 的数字表示,见表7。

表7 系统编码表

系统名称 系统编码 描述

地表水环境质量监测 21

环境空气质量监测 22

声环境质量监测 23

地下水环境质量监测 24

土壤环境质量监测 25

海水质量监测 26

挥发性有机物监测 27

自动化实验室监测 28

大气环境污染源 31 本文表述为“大气污染源”

地表水体环境污染源 32

地下水体环境污染源 33

海洋环境污染源 34

土壤环境污染源 35

HJ 212—2025

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表7 系统编码表(续表)

系统名称 系统编码 描述

声环境污染源 36

振动环境污染源 37

放射性环境污染源 38

工地扬尘污染源 39

电磁环境污染源 41

废气污染物排放过程(工况)监控 42

废水污染物排放过程(工况)监控 43

设施用电监控 44

关键生产工况监控 45

温室气体排放监测系统 51

碳足迹跟踪系统 52

河流生态系统 71

湖泊和水库生态系统 72

森林生态系统 73

灌丛生态系统 74

草原生态系统 75

湿地生态系统 76

农田生态系统 77

城镇生态系统 78

荒漠生态系统 79

系统交互 91 用于现场机和上位机的交互

6.7.2 执行结果定义

执行结果定义见表8。

表8 执行结果定义表

编号 描述

1 执行成功

2 执行失败,但不知道原因

3 命令请求条件错误

4 通信超时

5 系统繁忙不能执行

6 系统故障

100 没有数据

6.7.3 请求命令返回

请求命令返回见表9。

表9 请求命令返回表

编号 描述

1 准备执行请求

2 请求被拒绝

3 PW错误

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表9 请求命令返回表(续表)

编号 描述

4 MN错误

5 ST错误

6 Flag错误

7 QN错误

8 CN错误

9 CRC校验错误

100 未知错误

6.7.4 数据标记内容

6.7.4.1 自动监测设备标记

自动监测设备的数据标记内容见表10。除数据有效(N)外,存在多种“自动监测设备维护”标

记时,优先认定标记时间最长的标记内容;不同的标记内容标记时间相同时,按照下列优先级从高到

低认定:D、C、M、T、Td。数据标记由现场端根据仪器仪表提供的数据标记、运行参数自动判定并

与监测数据同步上传,不应人工干预。数据传输有效性计算规则参见附录G。

表10 自动监测设备标记内容表

标记内容及代码 标记说明

数据有效

(N)

自动监测数据默认自动标记为“数据有效”。

故障

(D)

1. 因自动监测设备故障、检修产生数据缺失或无效的时段,标记为“故障”。包括浓度、温度

(烟温或水温)、湿度、压力、流量、运行状态等各类自动监测设备故障,采样环节的泄漏、堵

塞、掺杂等故障,以及现场端内部通信故障等;

2. 因自动监测设备断电产生数据缺失或无效的时段,标记为“故障”。如站房停电导致自动监

测设备停止运行的时段。

校准

(C)

因自动监测设备校准、核查产生数据缺失或无效的时段,标记为“校准”。

日常维护

(M)

因自动监测设备计划性维护保养产生数据缺失或无效的时段,标记为“日常维护”。

超量程

(T)

因自动监测设备测量结果数值超出当前工作量程产生数据缺失或无效的时段,标记为“超量程”。

关键工况参数故障

(Td)

反映生产工况的关键参数故障(如温度传感器因故障、损坏等情况)导致不能反映实际生产状

况的时段,标记为“关键工况参数故障”。如垃圾焚烧炉炉膛温度传感器、水泥窑窑尾烟室温

度传感器、锅炉蒸发量测量传感器故障、损坏等。

注:本标记不适用生产或污染治理设施自身的故障造成数据异常。

6.7.4.2 生产工况标记

生产工况标记内容见表11。

表11 生产工况标记内容表

标记内容及代码 标记说明

正常运行

(N)

正常排放废水、废气污染物的时段。

HJ 212—2025

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表11 生产工况标记内容表(续表)

标记内容及代码 标记说明

启动

(St)

排污单位生产设施开始启动时刻起,至正常稳定生产运行前的时刻止,标记为“启动”,对“冷

启动(冷点火)”“热启动(热点火)”有差异化管理要求的工艺,应进一步明确如下:

生产设施在完全停止状态下启动的,标记“冷启动(冷点火)”,代码为Stc;

生产设施在启动前处于低负荷运行状态或未完全停止运行前启动的,标记为“热启动(热点火)”,

代码为Sth。

停炉(机)

(Sd)

排污单位的生产设施由正常运行状态转变为停止运行状态操作时刻起,直至生产设施完全停止运

行时刻止,标记为“停炉(机)”。

闷炉

(B)

生产设施从正常运行状态向炉膛密闭自然降温或保温状态操作前的时刻起,标记为“闷炉”,闷

炉结束以标记“启动”或“停炉(机)”前时刻止。

停运

(F)

1.废气生产设施完全停止运行,“停炉(机)”标记完成时刻起,至再次标记“启动”前止,标

记为“停运”。

2.标记为“停运”的,应同时满足废气氧含量>20%(或氧含量不低于当地空气氧含量的2个百

分点)。

故障/事故

(Sr)

生产设施或污染治理设施发生故障或事故导致无法正常运行,且持续排放污染物的时段,包括对

生产设施故障或污染防治设施事故响应和维修处理阶段,标记为“故障/事故”。

停排

(F)

水污染源排放口停止排放废水的时段,应标记为“停排”。

注:生态环境主管部门发布行业生产工况标记规则的,可根据实际需要在本表基础上细化增加代码。

6.7.5 命令编码

6.7.5.1 类别划分

共有4 类命令(即请求命令、上传命令、通知命令和交互命令),命令编码分为以下4 组:

a)1000~1999 表示初始化命令和参数命令编码;

b)2000~2999 表示数据命令编码;

c)3000~3999 表示控制命令编码;

d)9000~9999 表示交互命令编码。

6.7.5.2 命令编码方法

命令编码用4 位阿拉伯数字表示,见表12。通信命令示例参见附录C。

表12 命令编码表

命令编码

命令名称

上位向现场 现场向上位

命令类型 描述

初始化命令

设置超时时间及重发次数 1000 请求命令

用于上位机设置现场机的超时时间及重发次

数,超时时间及重发次数参考取值参见表1

上传数采仪硬件序号 1001 通知命令 用于现场机向上位机发送硬件序号

设置数采仪MN编码 1002 请求命令 用于上位机设置现场机MN 编码

预留初始化命令 预留命令范围1003~1010

参数命令

提取现场机时间 1011 请求命令 用于提取现场机的系统时间

上传现场机时间 1011 上传命令 用于上传现场机时间

设置现场机时间 1012 请求命令 用于设置现场机的系统时间

HJ 212—2025

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表12 命令编码表(续表)

命令编码

命令名称

上位向现场 现场向上位

命令类型 描述

现场机时间校准请求 1013 通知命令 用于向上位机发送现场机时间校准请求

现场机获取新密钥 1014 上传命令 用于向上位机获取新密钥

上位机下发新密钥 1014 请求命令 用于上位机向现场机发送新密钥

提取实时数据间隔 1061 请求命令 提取实时数据间隔

上传实时数据间隔 1061 上传命令 上传实时数据间隔

设置实时数据间隔 1062 请求命令 指定实时数据间隔

提取分钟数据间隔 1063 请求命令 提取分钟数据间隔

上传分钟数据间隔 1063 上传命令 上传分钟数据间隔

设置分钟数据间隔 1064 请求命令 设置分钟数据间隔

设置现场机密码 1072 请求命令 用于设置现场机的密码

预留参数命令 预留命令范围1073~1999

实时数据

取污染物实时数据 2011 请求命令 用于启动现场机上传监测参数实时数据

上传污染物实时数据 2011 上传命令 用于现场机上传监测参数实时数据

停止上传污染物实时数据 2012 通知命令 用于停止现场机上传监测参数实时数据

原始监测数据(周期性监测)

取原始监测数据 2013 请求命令

用于上位机提取现场机的原始监测数据,适用

于周期性监测项目,如:废水混合样监测数据,

VOCs类监测参数原始监测数据。

上传原始监测数据 2013 上传命令 用于现场机上传原始监测数据

设备状态

取设备运行状态数据 2021 请求命令 用于启动现场机上传污染治理设施运行状态

上传设备运行状态数据 2021 上传命令 用于现场机上传污染治理设施运行状态

停止上传设备运行状态 2022 通知命令 用于停止现场机上传污染治理设施运行状态

日数据

取污染物日历史数据 2031 请求命令 用于上位机提取现场机的监测参数日历史数据

上传污染物日历史数据 2031 上传命令 用于现场机上传监测参数日历史数据

取设备运行时间日历史数据 2041 请求命令

用于上位机提取现场机的设备运行时间日历

史数据

上传设备运行时间日历史数据 2041 上传命令 用于现场机上传设备运行时间日历史数据

分钟数据

取污染物分钟数据 2051 请求命令 用于上位机提取现场机的监测参数分钟历史数据

上传污染物分钟数据 2051 上传命令 用于现场机上传监测参数分钟历史数据

取噪声单次测量数据 2052 请求命令

用于上位机提取现场机的噪声单次测量数据,

数据计算参照HJ 1402。

上传噪声单次测量数据 2052 上传命令

用于现场机上传噪声单次测量数据,数据计算

参照HJ 1402。

小时数据

取污染物小时数据 2061 请求命令

用于上位机提取现场机的监测参数小时历史

数据

上传污染物小时数据 2061 上传命令 用于现场机上传监测参数小时历史数据

自动标样核查(校准)数据

取自动标样核查(校准)数据 2062 请求命令

用于上位机提取现场机的自动标样核查或校

准数据

上传自动标样核查(校准)

数据

2062 上传命令 用于现场机上传自动标样核查或校准数据

HJ 212—2025

19

表12 命令编码表(续表)

命令编码

命令名称

上位向现场 现场向上位

命令类型 描述

其他数据

上传数采仪开机时间 2081 上传命令 用于现场机自动上传数采仪开机时间

上传炉膛温度5 min均值 2111 上传命令 用于现场机自动上传炉膛温度5 min均值

预留数据命令 预留命令范围2200~2999

控制命令

零点/量程校准与调整 3011 请求命令

用于上位机启动自动监测现场仪器仪表的零

点校准与调整、量程校准与调整

即时采样 3012 请求命令

用于上位机启动自动监测现场仪器仪表即时

采样并进行测量

启动清洗/反吹 3013 请求命令

用于上位机启动水自动监测现场仪器仪表清

洗或启动废气自动监测现场仪器仪表反吹

上传留样信息 3015 上传命令

用于现场机上传自动监测仪器现场仪表的单

次留样结果信息

提取出样时长 3018 请求命令

用于上位机提取查询自动监测现场仪器仪表

的出样时长

上传出样时长 3018 上传命令

用于现场机上传自动监测现场仪器仪表的出

样时长

提取设备唯一标识 3019 请求命令 用于上位机提取自动监测设备唯一标识

上传设备唯一标识 3019 上传命令

用于现场机上传自动监测设备唯一标识。自动监

测设备更换时,应上传自动监测设备唯一标识

提取现场机信息 3020 请求命令 用于上位机提取现场机信息

上传现场机信息 3020 上传命令

用于现场机上传现场机信息,或现场机信息变

化时,上传现场机信息

设置现场机参数 3021 请求命令 用于上位机设置现场机的参数

下发即时留样任务 3022 请求命令 用于上位发送直接留样任务命令

启动标样核查 3024 请求命令 用于上位机启动自动监测现场仪器仪表标样核查

预留控制命令

预留命令范围3025-3999,可用于扩充数智化

相关控制命令

交互命令

请求应答 9011 用于现场机回应接收的上位机请求命令是否有效

执行结果 9012

用于现场机回应接收的上位机请求命令执行

结果

通知应答 9013 9013 回应通知命令

数据应答 9014 9014 数据应答命令

心跳包 9015 用于判断网络连接在线状态

预留交互命令 预留命令范围9016-9999

注:命令编码为2000~2999、3020的通信命令同时适用于数采仪与移动终端的通信,通信协议参见附录E。

6.8 现场机与上位机初始化通信流程

现场机与上位机首次联网前应在生态环境部的上位机注册现场机信息,正式(重新)联网传输前激

活现场机;固定污染源应按照排污许可证信息核对联网信息确认表,可通过排污单位污染物排放口二维

码标识载入相关信息,参见附录F;首次联网设置如下:

a)校准数采仪时间;

b)设置超时数据的重发次数;

HJ 212—2025

20

c)设置实时数据上传时间间隔;

d)设置分钟数据上传时间间隔;

e)设置数据上传参数、频次等;

f)上传数采仪唯一标识、CPUID、MAC 等编码信息,上位机下发数采仪入网编码;

g)上传自动监测设备唯一标识,激活自动监测设备,获取正式传输密钥。

6.9 现场机与上位机通信带宽要求

根据传输数据的类型、结构特点及现场端通信介质不同,现场端可自行选定网络带宽,并预留适当

的网络带宽冗余,以增强传输的稳定性。

7 自动监测现场仪器仪表与数采仪的通信方式

7.1 自动监测现场仪器仪表与数采仪的电气接口标准

自动监测现场仪器仪表与数采仪之间宜采用数字信号传输,宜采用两线制的RS-485接口,RS-485

接口的电气标准参照RS-485 工业总线标准,也可采用RJ-45等其他电气接口。

自动监测现场仪器仪表和数采仪的RS-485 接口应明确标明“RS485+”“RS485-”等字样,以指

示接线方法。

7.2 自动监测现场仪器仪表与数采仪的串行通信标准

7.2.1 串行通信总线结构

自动监测现场仪器仪表与数采仪通信总线结构为一主多从,见图13。

数采仪(主)

自动监测仪器(从) 自动监测仪器(从)

RS485 总线

图13 RS485 总线系统结构示意图

7.2.2 串行通信传输协议

自动监测现场仪器仪表与数采仪的通信协议宜采用Modbus RTU标准。

Modbus RTU 协议定义了与下层通信层无关的简单协议数据单元(PDU)。串行链路上的Modbus

RTU帧见图14,通信要求参照GB/T 19582 执行。

地址字段 功能码 数据 CRC

Modbus RTU 串行链路PDU

图14 串行链路上的Modbus 帧示意图

串行链路上的Modbus RTU 帧各项说明如下:

a)在Modbus RTU 串行链路上,地址字段只含有从机地址;

HJ 212—2025

21

b)功能码表示指令要执行何种操作,功能码后是请求或响应数据字段;

c)差错检验字段(CRC)是“报文内容”数据进行“循环冗余校验”计算所得结果,采用CRC16

循环冗余校验算法。

7.3 串行通信传输内容

串行通信传输内容见表13。

表13 串行通信传输内容表

序号 命令 说明

1 实时数据采集 采集自动监测现场仪器仪表瞬时数据

2 工作状态采集 采集自动监测现场仪器仪表工作状态,用于数采仪自动判定标记内容,并实施数据标记

3 提取参数 提取自动监测现场仪器仪表的运行参数

4 设置参数 设置自动监测现场仪器仪表的运行参数

5 提取日志 提取自动监测现场仪器仪表运行日志

6 提取设备编码 提取自动监测现场仪器仪表唯一编码

7 时间校准与调整 对自动监测现场仪器仪表工作时间进行校准与调整

8 清洗

对自动监测现场仪器仪表发送清洗指令,对进样管路及测量主体部件进行清洁润洗工作,

以保障测量数据准确性,由具体仪器仪表确定是否支持此操作

9 反吹

对自动监测现场仪器仪表发送反吹指令,采用高压气体对测量回路吹扫,确保测量回路的

畅通,由具体仪器仪表确定是否支持此操作

10 零点校准与调整 对自动监测现场仪器仪表实施零点校准与调整,由具体仪器仪表确定是否支持此操作

11 量程校准与调整 对自动监测现场仪器仪表实施量程校准与调整,由具体仪器仪表确定是否支持此操作

12 即时采样 只针对间隔采样的自动监测现场仪器仪表,由具体仪器仪表确定是否支持此操作

13 提取出样时长 提取自动监测现场仪器仪表的污染物数据出样时长,由具体仪器仪表确定是否支持此操作

14 校准校验 对自动监测现场仪器仪表发送校准校验指令,实施远程校准校验操作

8 数据采集处理与上传要求

8.1 大气污染源自动监测数据采集处理与上传要求

8.1.1 大气污染源自动监测数据采集处理要求

大气污染源监测数据包含实时数据和统计数据(分钟数据、小时数据、日数据),数据采集处理

应满足以下要求:

a) 数采仪应直接连接一次仪表(分析仪),完成数据采集处理、上传;

b) 自动监测设备正常(不处于调试、故障、日常维护、校准与调整等状态)运行时,采集到的

监测数据应认定为有效数据,其中,因零点漂移导致的负值、零值且满足控制限时,应在上

位机修正处理,修正规则见表14;超出工作量程上限时上位机以工作量程上限值作为有效数

据修正处理;

c) 自动监测设备非正常(调试、故障、日常维护、校准与调整等状态)运行时,采集的监测数

据应认定为无效数据,按照标记规则标记后上传,且不应设置数据保持、零值、固定值等干

预输出结果的模式;

d) 行业排放标准或控制标准规定使用折算浓度值判定超标时,使用基准氧含量计算折算浓度值

(分钟数据、小时数据、日数据)应按照HJ 75 规定的颗粒物或气态污染物基准氧含量浓度

HJ 212—2025

22

折算公式计算。当氧含量≥21%,无法计算折算浓度时(或折算浓度值的数字位数大于表B.2

中规定的缺省数据类型的数字位数时),按表B.2 中规定的缺省数据<

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