GB/T 38619-2020 工业物联网 数据采集结构化描述规范

GB/T 38619-2020 Industrial internet of things—Specification of structured description for data acquisition

国家标准 中文简体 现行 页数:23页 | 格式:PDF

基本信息

标准号
GB/T 38619-2020
标准类型
国家标准
标准状态
现行
中国标准分类号(CCS)
国际标准分类号(ICS)
发布日期
2020-04-28
实施日期
2020-11-01
发布单位/组织
国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会
归口单位
全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC 28)
适用范围
本标准规定了工业物联网数据采集中的数据源识别、数据构成、数据关联关系、数据展示以及数据操作的描述方法。
本标准适用于工业物联网系统数据采集模块的设计和开发。

发布历史

研制信息

起草单位:
无锡物联网产业研究院、中国电子技术标准化研究院、安徽德诺科技股份公司、同济大学、上海汇环信息科技有限公司、江苏理工学院、富泰华工业(深圳)有限公司、常州信息职业技术学院、北京电信规划设计院有限公司、青海时代新能源科技有限公司、深圳市标准技术研究院、中国计量大学、重庆邮电大学、上海集成通信设备有限公司、宜科(天津)电子有限公司、深圳赛西信息技术有限公司、西安开元电子实业有限公司
起草人:
李建慧、陈德基、吴昊、吴亮、徐春丽、李孟良、陶为戈、王永星、肖淑艳、张学琴、陆海空、李家京、石欣欣、米伟、张旭杰、洪涛、张晖、杨宏、徐冬梅、吴明娟、陈书义、王公儒、邓钦元、熊飞、付根利、柏文彦、顾强、邢涛、张鑫、王孝强、余晖、于琴
出版信息:
页数:23页 | 字数:39 千字 | 开本: 大16开

内容描述

目次

前言…………………………Ⅲ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3缩略语……………………1

4概述………………………2

4.1工业物联网系统架构………………2

4.2工业物联网数据采集………………2

4.3数据采集描述………………………3

5数据源识别………………4

6数据构成…………………4

7数据关联关系……………6

8数据展示…………………8

9数据操作…………………14

附录规范性附录描述属性元素

A()……………………18

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

。。

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

工业物联网数据采集结构化描述规范

1范围

、、、

本标准规定了工业物联网数据采集中的数据源识别数据构成数据关联关系数据展示以及数据

操作的描述方法。

本标准适用于工业物联网系统数据采集模块的设计和开发。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,

件凡是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

。,()。

/—国民经济行业分类

GBT47542017

/—数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法

GBT74082005

3缩略语

下列缩略语适用于本文件。

二进制大对象()

BLOBBinarLareObect

ygj

客户资源管理()

CRMCustomerResourceManaement

分布式控制系统()

DCSDistributedControlSstem

企业资源计划()

ERPEnterriseResourcePlannin

pg

现场总线控制系统()

FCSFieldbusControlSstem

文件传输协议()

FTPFileTransferProtocol

超文本传输协议()

HTTPHerTextTransortProtocol

ypp

身份标识号()

IDIdentitDocument

信息技术()

ITInformationTechnolo

gy

数据库连接()

JDBCJavaJavaDataBaseConnectivit

脚本对象简谱()

JSONJavaJavaScritObectNotation

pj

制造执行系统()

MESManufacturinExecuationSstem

gy

巨大数据库()

MonoDBHumonousDataBase

gg

消息队列遥感传输()

MQTTMessaeQueuinTelemetrTransort

ggyp

用于过程控制的对象连接与嵌入技术()

OPCObectLinkinandEmbeddinforProcessControl

jgg

统一架构()

OPCUAOPCOPCUnifiedArchitecture

运行技术()

OTOerationTechnolo

pgy

可编程逻辑控制器()

PLCProrammableLoicController

gg

数据采集与监视控制()

SCADASuervisorControlAndDataAcuisition

pyq

结构化查询语言()

SQLStructuredQuerLanuae

ygg

/—

犌犅犜386192020

4概述

4.1工业物联网系统架构

工业物联网是物联网在工业领域中的应用其通过工业资源的网络互连数据互通和系统互操作

,、,

、、,

实现制造原料的灵活配置制造过程的按需执行制造工艺的合理优化和制造环境的快速适应达到资

,,、、、、

源的高效利用从而构建服务驱动型的新工业生态体系具有智能感知泛在互联精准控制数字建模

实时分析迭代优化等特征工业物联网数据采集是从工业物联网系统数据源即产生数据的组件或子

、。,

系统获取数据并提供给相关组件或子系统使用的过程工业物联网系统架构主要分为层包括工厂

,。3,

、,。

网络工厂内网络和工厂外网络如图所示

OTITIT1

图工业物联网系统架构框图

、、(、、

工厂OT网络是通过采用现场总线工业以太网等技术连接现场传感器控制器如PLCDCS

)、;,

等监控设备等组件工厂内网络主要由工厂内系统构成通过工业物联网网关和工厂级

FCSITIT

网络及工厂外互联网的安全隔离工厂外网络由工厂外互联网移动通信网

网关等实现与工厂OT;IT、、

专网等构成,通过网络连接。

IP

4.2工业物联网数据采集

工业物联网数据采集主要分为两类如图所示

,2。

第一类是指产生工厂内部网络时序数据的数据源由工业现场感知控制设备如传感器仪器

OT,(、

仪表等组成从工业生产资源如原料生产装备环境等中实时采集设备运行参数工况状态

、),(、、)、

PLC

参数运行环境参数等数据这些数据通过现场总线或工业以太网传输至工业网关再通过

、,,OPCUA、

等协议实现与实时数据库的通信的过程第二类是指产生工厂内网络以及工厂外

、;

MQTTHTTPIT

/—

犌犅犜386192020

,(、、、

IT网络与企业生产经营相关的业务管理数据的数据源主要由企业信息系统如MESERPCRM工

),、、、、

业云平台等组成其产生的大量网页文档或视频等数据通过HTTPFTPJDBCMonoDB等协议进

,、、。

行抽取再通过HTTPMQTT等协议将抽取转换后的数据存储到SQLBLOB等数据库中的过程

图工业物联网系统数据采集框图

4.3数据采集描述

针对以上工业物联网系统数据采集过程对其数据源及其数据的描述可分为两层一是对采集数据

,,

包括数据源识别描述和数据构成描述二是对采集过程中数据使用者和数据源

源及其数据的静态描述,;

之间交互的动态描述,,,:

包括数据操作如图所示分述如下

):,、。

a数据源识别描述对数据源的基本属性的描述如数据源名称ID等

):,:

b数据基本描述对数据源中数据基本构成的描述包括

数据构成对数据源中数据组和数据的基础属性进行描述

1):;

):;

2数据关联关系对数据组之间的数据或数据组内部数据关联关系进行描述

):、、,,

数据展示对采集数据通过交互界面表格图等形式进行展示该功能为可选在图中

33

用虚线表示。

数据操作描述对数据采集过程中相关数据进行操作的描述包括对数据及数据组进行读写

):,、

以及对数据源的重置、、。

自检诊断等操作

第章第章将对以上采集过程分层进行包括数据源识别数据构成数据关联关系数据展

5~9,、、、

示数据操作等

、。

图数据采集结构化描述架构框图

/—

犌犅犜386192020

5数据源识别

数据源识别描述是对数据源基本属性的描述如表所示

,1。

表数据源识别描述

属性名称数据类型表示属性描述

,:

数据源的唯一标识可采用以下方式对数据源进行命名产业类型_产

ID

业领域_公司名称_数据来源。产业类型和产业领域见/—,

IDstringGBT47542017

数据来源可参照数据源的类型进行自定义

Namestring数据源的名称

Descritionstrin数据源描述

pg

,,、

数据源的类型工业物联网中各种产生数据的组件或子系统如传感器执

Testrin

ypg

系统系统供应链系统

行器、、、、、、

PLCDCSSCADAMESERP

Providerstring数据源的提供方

自定义string自定义的数据源属性

、、。

表中属性名称数据类型表示属性描述等用于描述的属性元素说明详见附录

1A

以下用JSON格式给出数据源描述的示例。

示例:MES数据源描述

"DataSource":

"Name":"MES数据源",

"Descrition":本数据源提供了公司的相关数据,

"XXMES"

"ID":___,

"roduceelectronicXXMES"

"Te":"MES",

yp

"Provider":"XX公司",

"Version":"3.1"

以上示例中Version系统版本号为自定义的数据源属性。

6数据构成

一个数据源中可包含若干个数据组,一个数据组中可包含若干个数据,一个数据中包含若干个数据

属性。数据组和数据的具体属性描述如下:

a)数据组

数据组是逻辑上实现某种功能的数据集合,其属性的数据类型表示和描述如表所示。

/—

犌犅犜386192020

表数据组描述

属性名称数据类型表示属性描述

IDstring数据组ID在同一数据源中唯一

Namestring数据组名称

,:(//)(

数据组描述可采用以下方式对数据组进行描述产品项目部门_工

Descritionstrin

pg

///)

艺流程名工艺流程号设备名设备号_位置_自定义描述

DatasourceIDstring数据组所属的数据源的ID

,:,:,:

数据组的默认访问属性只读只写读写

AccessflastrinRWRW

gg

自定义string自定义的数据组属性

表中属性名称数据类型表示属性描述等用于描述的属性元素说明详见附录

2、、A。

以下用JSON格式给出数据组描述的示例。

示例1:工业风机在线实时监控

_:

"DataGrou"

"Name":_,

"Drauhtfan"

"ID":,

"0001"

"Descrition":__,

"PCtestEuimentBfanCheckdata"

pqp

"DatasourceID":___,

"roduceelectronicXXMES"

"Accessfla":,

"R"

"Number":

"5"

以上示例中Number在线风机个数为自定义的数据组属性。

b)数据

数据描述如表3所示。

表数据描述

属性名称数据类型表示属性描述

IDstring数据ID

Namestring数据名称

Descritionstrin数据描述

pg

DatarouIDstrin数据所属的数据组ID

gpg

strin,,,

ginteerfloat

Te数据类型

yp

booleanarra

Unitstring数据计量单位

Lenthunsinedinteer数据的字节长度

ggg

Uerlimitfloat数据值的上限

pp

Lowerlimitfloat数据值的下限

Centerlinefloat数据的中心值

/—

犌犅犜386192020

表续

3()

属性名称数据类型表示属性描述

Reuisiteboolean采集数据缺失标识

Nocomliantmarkboolean数据超限标识

数据的默认访问属性只读只写读写

,:,:,:

AccessflastrinRWRW

gg

Gettimetimestamp数据的产生时间

自定义string自定义的数据属性

、、。

表中属性名称数据类型属性描述等用于描述的属性元素说明详见附录

3A

以下用JSON格式给出数据描述的示例。

示例2:工业风机在线实时监控

"Data":

"Name":湿度,

""

"ID":"001"

:_,

"DatarouID""Drauhtfan"

gpg

"Te":"float",

yp

"Unit":"%rh",

"Lenth":,

"2"

"Uerlimit":,

"60%"

pp

"Lowerlimit":,

"30%"

"Centerline":"50%",

"Reuisite":"false",

"Nocomliantmark":"false",

"Descrition":产线湿度,

""

"Accessfla":,

"R"