DB51/T 2766-2021 丘陵山地拖拉机信息采集系统数据规范

ICS65.060.01

CCSB90

DB51

四川省地方标准

DB51/T2766—2021

丘陵山地拖拉机信息采集系统数据规范

2021-02-10发布2021-03-01实施

四川省市场监督管理局发布

DB51/T2766—2021

目次

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

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

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

4缩略语............................................................................2

5拖拉机系统架构....................................................................2

6通用要求..........................................................................3

7报文应用及数据结构................................................................9

附录A（规范性）日期数据格式和浮点数据格式.........................................23

附录B（规范性）状态消息代码定义...................................................24

附录C（资料性）CRC16校验和计算...................................................25

I

DB51/T2766—2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本文件由四川省经济和信息化厅提出、归口并解释。

本文件起草单位：四川省机械研究设计院（集团）有限公司、四川川龙拖拉机制造有限公司、农业

部南京农业机械化研究所、辽宁新阳新风科技有限公司。

本文件主要起草人：王强、廖功磊、费宇、刘翔、庄瑛、刘雪垠、傅强、王素珍、林忠、臧广辉。

本文件为首次发布。

II

DB51/T2766—2021

丘陵山地拖拉机信息采集系统数据规范

1范围

本文件规定了丘陵山地拖拉机信息采集系统数据规范的术语和定义、缩略语、拖拉机系统架构、通

用要求、报文应用及数据结构。

本文件适用于丘陵山地拖拉机信息采集系统服务器和拖拉机信息采集终端执行主从问答方式以及

拖拉机信息采集终端主动上传方式的通信。

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。

GB/T35381.1—2017农林拖拉机和机械串行控制和通信数据网络

DB51/T2567—201936.8kW以下丘陵山地拖拉机技术条件

3术语和定义

GB/T35381.1—2017、DB51/T2567—2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

丘陵山地拖拉机mountainoustractor

爬坡度不小于20°，可以在不小于15°的坡地沿等高线作业，具有自动调平功能的轮式拖拉机或能

在丘陵山区坡地作业的轮式拖拉机。

3.2

拖拉机序列号tractorserialnumber

拖拉机生产厂家用于唯一标识拖拉机的字符数字序列。

3.3

终端地址terminaladdress

系统中用于识别拖拉机的地址编码，简称终端地址。

3.4

路径path

拖拉机执行工作所需的位置序列表。

3.5

作业task

拖拉机执行的田间工作任务。

4缩略语

1

DB51/T2766—2021

GB/T35381.1—2017界定的以及下列缩略语适用于本文件。

AFN：应用功能码（ApplicationFunctionNumber）

BCD：二进码十进数（Binary-CodedDecimal）

BEIDOU：中国北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem）

BIN：二进制（BINary）

CA：受信任的颁发数字证书的机构（CertificationAuthority）

CAN：控制器局域网络（ControllerAreaNetwork）

ECU：电子控制单元（ElectricalControlUnit）

GPS：全球定位系统（GlobalPositioningSystem）

IEEE：美国电气电子工程师学会（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）

PEM：一种数字证书的格式（Privacyenhancedmail）

RTP：实时传输协议（Real-timeTransportProtocol）

RTMP：实时消息传输协议（RealTimeMessagingProtocol）

SEQ：消息序列号（SEQuenceNumber）

TCP：传输控制协议（TransmissionControlProtocol）

TLS：传输层安全（TransportLayerSecurity）

5拖拉机系统架构

5.1系统组成

拖拉机信息采集系统包括整机控制ECU、发动机ECU、速度控制系统ECU、车身调整系统ECU、机具悬

挂调整系统ECU、导航系统、各种机具及服务器系统。拖拉机信息采集系统组成如图1所示。

信息采集终端

导航系统

发动机ECU信息采

集系统

数据规

速度控制系统ECU范

拖拉机整机控

服务器系统

车身调整系统ECU制ECU

机具悬挂调整系统ECU

机具1ECU机具2ECU机具nECU

图1拖拉机信息采集系统组成

5.2系统描述

拖拉机整机控制ECU是拖拉机的控制中心，负责收集各个子系统采集的信息；发动机ECU控制发动机

的动力输出；车身调整系统ECU根据当前车身的姿态，将整机倾角调整到规定的范围内；机具悬挂调整

系统ECU根据当前的丘陵山地的坡度情况，调整机具悬挂系统的方向，将机具与地面的夹角调整到规定

的范围内。速度控制系统ECU根据整机控制ECU的指令，保证拖拉机按规定范围内的速度行驶。导航系统

2

DB51/T2766—2021

接受GPS/Beidou系统生成的拖拉机当前的位置信息，并根据整机控制ECU的指令控制拖拉机按设定的路

径行驶；机具提供拖拉机的附加功能。

服务器系统与拖拉机整机控制ECU通过本标准中规定的数据规范实现对拖拉机的远程管理。拖拉机

信息采集终端就是拖拉机负责和服务器交互数据信息的整机控制ECU。

6通用要求

6.1通信方式

6.1.1协议

采用TCP作为传输层协议，应符合下列规定：

——服务器端口：9500；

——所有保留字段都应当置为0x0；

——字节顺序采用大端模式（big-endian）；

——采用TLS安全协议。

示例：

普通数值数据0x1234={byte[0]=0x12;byte[1]=0x34;}

IP地址192.168.1.2={byte[0]=192;byte[1]=168;byte[2]=1;byte[3]=2;}

6.1.2数据包

数据包由包头、数据实体、校验码和结束字符组成，数据包格式见表1。

表1数据包格式

数据包名称描述数据项长度（字节）

起始字符（0xFE）固定的报文起始标志1

报文长度L本帧消息的长度2

包头应用功能码本报文的类型定义1

帧序列域SEQ本报文的序号1

地址域本终端的地址9

数据实体链路用户数据用户数据L1

校验码校验和本帧数据校验值2

结束字符结束字符（0xAB）固定的报文结束标志1

6.1.2.1报文长度L

报文长度L是整个报文数据的长度，由2字节表示，采用BIN编码，包含：起始字符（0xFE）、长度L、

功能码、帧序列域SEQ、地址域A、链路用户数据、校验和CS、结束字符（0xAB）的字节总数，应符合下

列规定：

a)采用网络传输，报文长度L不大于1024；

b)用户数据项长度L1仅代表本报文包含的链路用户数据的长度。

6.1.2.2帧序列域SEQ

3

DB51/T2766—2021

帧序列域SEQ为1字节，用于描述帧之间的传输序列的变化规则，由于受报文长度限制，数据无法在

一帧内传输，需要分成多帧传输（每帧都应有数据单元标识，都可以作为独立的报文处理）。帧序列域

SEQ定义见表2：

表2帧序列域SEQ定义

字节位第7～6字节位第5～0

D7～D6D5～D0

注1：字节第7位到第6位，D7～D6：用于表示本帧数据是多帧还是单帧

注2：字节第5位到第0位，D5～D0：用于表示本帧的在系统中的发送次序。

6.1.2.2.1发起帧序号PSEQ/响应帧序号RSEQ

6.1.2.2.1.1发起帧序号PSEQ

PSEQ取自1字节的启动帧计数器PFC的低6位计数值0～63。

拖拉机信息采集终端和管理系统服务器均有1个独立的、由1字节构成的计数范围为0～63的发起帧

帧序号计数器PFC，用于记录当前发起帧的序号。每发送1帧报文，该计数器加1，从0～63循环加1递增；

重发帧则不加1。

6.1.2.2.1.2响应帧序号RSEQ

响应帧序号RSEQ等于启动报文中的PSEQ。

6.1.2.2.1.3帧序号改变规则

发送报文后，当一个期待的响应在超时规定的时间内没有被收到，如果允许重发，则该重发的启动

帧序号PSEQ不变。重发次数可设置，最多3次；重发次数为0，则不允许重发。

6.1.2.2.2多帧序列号SEQ定义

当实体数据的长度超过单帧的限制时，应采用多个帧传输数据。多个帧数据传输时，多帧序列号SEQ

定义见表3。

表3多帧序列号SEQ定义

D7D6含义

00单帧数据包

01多帧起始数据包

10多帧中间数据包

11多帧结束数据包

6.1.2.3地址域

6.1.2.3.1地址域格式

地址域包括行政区划码A1、终端所属部门A2、终端地址A3，格式见表4。

4

DB51/T2766—2021

表4地址域A格式

地址域数据格式字节数

行政区划码A1BCD3

终端所属部门A2BIN2

终端地址A3BIN4

6.1.2.3.2行政区划码A1

行政区划码按GB2260—2017的规定执行，每个区由6位BCD码表示。

6.1.2.3.3终端所属部门A2

终端所属部门A2。A2=0x0000为无效地址。A2=0xFFFF表示系统广播地址。

6.1.2.3.4终端地址A3

终端地址A3。A3=0x00000000为无效地址。A3=0xFFFFFFFF表示广播地址。

6.1.2.4校验和

校验和是用户数据区的采用CRC16校验方式对包头和数据实体进行校验所产生的结果码，包括起始

字符（0xFE）、长度L、功能码、帧序列域SEQ、地址域A、链路用户数据。计算方法见附录C。

接收方校验流程，对于每帧：

a)检验帧的固定报文头中的开头和结束所规定的字符以及协议，标识位；

b)识别1个报文长度L；

c)每帧接收的字符数为用户数据长度L1+17；

d)帧校验和；

e)结束字符；

f)若校验失败，舍弃此帧；若无差错，则此帧数据有效。

6.2通信对象

本协议的通信对象是拖拉机信息采集终端与服务器。

6.3通信流程

由拖拉机信息采集终端发送注册请求包到服务器，服务器验证并回复成功后，拖拉机信息采集终端

开始向服务器定时发送心跳包来保持连接。拖拉机信息采集终端与服务器完成数据交互和时钟同步等功

能。通讯流程如图2所示。

5

DB51/T2766—2021

开始

拖拉机信息采集终端检查

网络连接

注册

发送心跳包保持连接

数据传输时间同步

结束

图2通信流程图

6.4通信时序

拖拉机信息采集终端开机后主动向服务器发起通信连接，服务器检查并确认后，拖拉机信息采集终

端应按约定周期发送心跳包以维持此连接并完成数据交互。报文采用同步方式发送。通信时序如图3所

示。

注册

注册响应

心跳包

心跳响应服

拖务

拉数据器

机系

数据响应统

...

其他命令

命令响应

图3通信时序图

6.5通信建立

6.5.1拖拉机注册

拖拉机信息采集终端确认网络已连接的情况下，向服务器发送注册数据包。服务器收到注册请求数

据包后，判断是否允许拖拉机注册，处理方法如下：

a)若拖拉机身份数据合法，服务器向拖拉机信息采集终端返回注册正确数据包，连接建立；

b)若拖拉机身份数据非法，服务器向运行体式数据采集器返回登录失败数据包，拖拉机信息采集

终端重新尝试登录服务器。

若拖拉机信息采集终端在设定的时间内没有收到服应答包，需要等待一段时候T2后重新尝试登录到

服务器，T2的取值范围：10s。拖拉机注册流程如图4所示。

6

DB51/T2766—2021

拖拉机开始服务器开始

拖拉机连接

等待注册请求

发送注册请求

超时发送注册否

注册合法

等待注册应答失败

等待

是

T2否

收到注册应答

是发送注册成功

否

注册成功

是注册失败注册成功

注册成功

结束结束

图4拖拉机注册流程图

6.5.2连接保持

拖拉机信息采集终端注册完成后，应主动给服务器发送数据或者心跳包来与服务器保持和服务器的

连接，拖拉机信息采集终端按设定的时间周期T向服务器发送心跳包。T的取值范围：5s～10s。

服务器收到心跳包后应将拖拉机信息记录下来，同时向拖拉机信息采集终端回复心跳应答包。当服

务器在10×T秒内没有收到心跳包，认为通信链路中断，关闭会话。

当拖拉机信息采集终端在连续发送了30个心跳包后，没有收到服务器的心跳应答包，认为通信链路

中断，应重新登录服务器。

拖拉机信息采集终端与服务器的连接保持流程如图5所示。

拖拉机开始服务器开始

注册

等待心跳包

以周期T发心跳

包

发送心跳是

收到心跳包

心跳包计数应答

否

是否

10*T内没收到

心跳包计数>30收到心跳响应心跳包视为通

信中断

否

是

心跳计数清零关闭会话

结束结束

图5连接保持流程图

7

DB51/T2766—2021

6.5.3实时数据传输

拖拉机注册完成后，应按服务器要求的采样周期采集数据，并按照服务器要求的传输周期和时限向

指定服务器（指令内指定的IP、端口号的服务器）发送运行状态数据包，当拖拉机信息采集终端判断通

信链路中断时，应停止发送。数据传输及命令下发流程分别如图6和图7所示。

拖拉机开始服务器开始

注册成功

下一个等待数据上传

数据

发送数据

否

是否是

发送次数>3收到响应发送正确响应数据正确

是

发送错误响应否

否

发送次数加1响应正确

是

否

是否周期命令结束

是

否是否

链路中断定时时间到

是

结束

图6数据传输流程

开始服务器

开始拖拉机

注册成功注册成功

等待下发命令发送命令

是

命令正确发送正确响应时限内收到响应发送次数加1

否

否

否发送错误响应发送次数>3

是是

结束结束

图7命令下发流程

8

DB51/T2766—2021

6.6时间同步

拖拉机应与服务器实现时间同步，并按如下要求进行：

——应采用NTP协议，平台作为NTP服务器端；

——采集设备上电时，应做一次时间同步；

——当采集设备有需要时进行时间同步。

7报文应用及数据结构

7.1应用功能码定义

应用功能码定义见表5。

表5应用功能码定义

应用功能码AFN应用功能定义

0x01注册命令

0x02验证地址命令

0x03拖拉机运行状态表命令

0x04拖拉机车身调整状态命令

0x05拖拉机机具悬挂调整状态命令

0x06拖拉机作业区数据命令

0x07故障状态命令

0x08机具注册命令

0x09机具状态命令

0x0A服务器遥控机具命令

0x0B任务下发命令

0x0C任务起停命令

0x0D拖拉机工作模式命令

0x0E参数上报控制命令

0x0F用户修改密码命令

0x10服务器复位同步命令

0x11服务器修改密码命令

0x12～0x2F保留

0x30遥控参数下发命令

0x31比例遥控命令

0x32数值遥控命令

0x33摄像头命令

0x34～0x70保留

0x71CA证书请求命令

0x72私钥证书请求命令

0x73CA信任证书请求命令

0x74～0xFF保留

9