T-UNP 410-2024 工業(yè)智能設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)要求

ICSUNSPSCCCS35.08043.23.15TechnicalrequirementsfordataacquisitionsystemofindustrialintelligentequipmentIT/UNP410—2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4系統(tǒng)架構(gòu) 5功能要求 2數(shù)據(jù)采集 2數(shù)據(jù)預(yù)處理 2數(shù)據(jù)統(tǒng)計 2數(shù)據(jù)傳輸 2用戶管理 2系統(tǒng)設(shè)置 36性能要求 3響應(yīng)時間 3準確性 3可靠性 3吞吐量 3數(shù)據(jù)傳輸速率 3并發(fā)連接數(shù) 37數(shù)據(jù)要求 3數(shù)據(jù)采集 3數(shù)據(jù)存儲 4數(shù)據(jù)處理 48接口要求 4接口設(shè)計 4接口開發(fā) 4接口發(fā)布 4接口更新 59安全要求 5基本要求 5網(wǎng)絡(luò)安全 5數(shù)據(jù)安全 5用戶身份驗證和授權(quán) 510運維要求 5系統(tǒng)監(jiān)控 5T/UNP410—2024故障處理 系統(tǒng)優(yōu)化 參考文獻 T/UNP410—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由武漢登辰科技有限公司提出。本文件由中國聯(lián)合國采購促進會歸口。本文件起草單位：武漢登辰科技有限公司、武漢力控控制科技有限公司、杭州樂芯科技有限公司、武漢楚林數(shù)字科技有限公司、武漢湘君機電制造有限公司。本文件主要起草人：儀忠江、袁濤、黃滔、王志勇、雷鳴。T/UNP410—2024為助力中國企業(yè)參與國際貿(mào)易，推動企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，中國聯(lián)合國采購促進會依托聯(lián)合國采購體系，制定服務(wù)于國際貿(mào)易的系列標準，這些標準在國際貿(mào)易過程中發(fā)揮了越來越重要的作用，對促進貿(mào)易效率提升，減少交易成本和不確定性，確保產(chǎn)品質(zhì)量與安全，增強消費者信心具有重要的意義。聯(lián)合國標準產(chǎn)品與服務(wù)分類代碼（UNSPSC，UnitedNationsStandardProductsandServicesCode）是聯(lián)合國制定的標準，用于高效、準確地對產(chǎn)品和服務(wù)進行分類。在全球國際化采購中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它為采購商和供應(yīng)商提供了一個共同的語言和平臺，促進了全球貿(mào)易的高效、有序發(fā)展。圍繞UNSPSC進行相關(guān)產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)團體標準的制定，對助力企業(yè)融入國際采購，提升國際競爭力具有十分重要的作用和意義。本文件采用UNSPSC分類代碼由6位組成，對應(yīng)原分類中的大類、中類和小類并用小數(shù)點分割。本文件UNSPSC代碼為“43.23.15”，由3段組成。其中：第1段為大類，“43”表示“信息技術(shù)廣播和電信”，第2段為中類，“23”表示“軟件”，第3段為小類，“15”表示“特定于業(yè)務(wù)功能的軟件”。1T/UNP410—2024工業(yè)智能設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)要求本文件規(guī)定了工業(yè)智能設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)、功能要求、性能要求、數(shù)據(jù)要求、接口要求、安全要求、運維要求。本文件適用于工業(yè)智能設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與建設(shè)。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1數(shù)據(jù)采集datacollection獲取傳感器、變送器及其他物理信號源、控制器、監(jiān)控系統(tǒng)以及企業(yè)信息或業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的過程。[來源：GB/T42127—2022，3.1.1]4系統(tǒng)架構(gòu)工業(yè)智能設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計遵循分層架構(gòu)原則，系統(tǒng)架構(gòu)圖見圖1，應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)應(yīng)用層：負責實現(xiàn)主要業(yè)務(wù)功能，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)傳輸、用戶管理、系統(tǒng)設(shè)置等模塊；b)運營層：負責系統(tǒng)的日常監(jiān)控、故障處理與性能優(yōu)化，確保系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行；c)支撐層：為系統(tǒng)提供操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫及中間件等基礎(chǔ)服務(wù)，支持應(yīng)用層的正常運行；d)網(wǎng)絡(luò)層：保障系統(tǒng)各模塊之間的高效通信和數(shù)據(jù)的安全傳輸；e)硬件層：提供服務(wù)器和存儲設(shè)備等硬件資源，確保系統(tǒng)的計算能力和數(shù)據(jù)存儲需求；f)安全層：通過權(quán)限管理、數(shù)據(jù)加密及安全審計等措施，確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全；g)接口層：提供標準化接口，支持與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互與協(xié)同工作。圖1工業(yè)智能設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構(gòu)2T/UNP410—20245功能要求5.1數(shù)據(jù)采集應(yīng)包括但不限于以下功能：a)多源數(shù)據(jù)采集：支持從各種不同類型的工業(yè)智能設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等傳感器、電壓表、電流表等智能儀表；b)多種數(shù)據(jù)類型采集：支持采集多種數(shù)據(jù)類型包括模擬量（連續(xù)變化的物理量，如電壓、電流）、數(shù)字量（離散的信號，如開關(guān)狀態(tài)）、文本信息（設(shè)備的故障代碼、操作記錄等）等；c)實時采集：對于化工反應(yīng)過程中的溫度和壓力變化等對時間敏感的工業(yè)過程支持實時獲取設(shè)備的數(shù)據(jù)。5.2數(shù)據(jù)預(yù)處理應(yīng)包括但不限于以下功能：a)數(shù)據(jù)過濾：對采集到的原始數(shù)據(jù)進行過濾，去除噪聲數(shù)據(jù)和錯誤數(shù)據(jù)；b)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：將采集到的不同格式和單位的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換；c)數(shù)據(jù)聚合：將多個相關(guān)數(shù)據(jù)進行聚合，將某一時間段內(nèi)的設(shè)備功率數(shù)據(jù)聚合為能耗數(shù)據(jù)。5.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計應(yīng)包括但不限于以下功能：a)數(shù)據(jù)可視化：提供如圖表、報表等可視化界面，展示設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)效率、能耗等關(guān)鍵指標，支持用戶自定義視圖；b)數(shù)據(jù)報表生成：自動生成每日、每周或每月的設(shè)備運行報告；c)歷史數(shù)據(jù)查詢：提供歷史數(shù)據(jù)查詢功能，支持按時間范圍、設(shè)備類型等條件篩選數(shù)據(jù)。支持數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能；d)數(shù)據(jù)分析與挖掘：運用數(shù)據(jù)分析算法，對采集到的數(shù)據(jù)進行深度分析和挖掘。提供設(shè)備故障預(yù)測、生產(chǎn)效率優(yōu)化等高級分析功能；e)數(shù)據(jù)整合與共享：整合來自不同設(shè)備和生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)，形成全面的生產(chǎn)數(shù)據(jù)視圖。支持與其他信息系統(tǒng)的對接。5.4數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)包括但不限于以下功能：a)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議：支持將采集和預(yù)處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程服務(wù)器或其他目標系統(tǒng)，并支持HTTP、HTTPS、MQTT、FTP等多種傳輸協(xié)議，支持根據(jù)目標系統(tǒng)的要求和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境選擇合適的傳輸協(xié)議，確保數(shù)據(jù)安全、高效地傳輸；b)數(shù)據(jù)斷點續(xù)傳：支持數(shù)據(jù)的斷點續(xù)傳功能，在數(shù)據(jù)傳輸過程中若出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障或其他異常情況導(dǎo)致傳輸中斷，在恢復(fù)正常后能從斷點處繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)重復(fù)傳輸和丟失；c)數(shù)據(jù)加密傳輸：具備數(shù)據(jù)加密傳輸功能，采用SSL/TLS等加密算法對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密處理，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性和保密性，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。5.5用戶管理應(yīng)包括但不限于以下功能：a)用戶列表查看：提供完整的用戶列表視圖，支持管理人員查看系統(tǒng)中所有用戶的用戶名、角色、權(quán)限等基本信息；b)用戶添加：支持管理人員創(chuàng)建新用戶賬戶，分配相應(yīng)的角色和權(quán)限；c)用戶刪除：員工離職或角色發(fā)生變化時，支持管理人員通過用戶管理模塊刪除離職用戶賬戶；d)權(quán)限管理：支持管理人員為用戶分配不同的角色和權(quán)限級別，控制用戶對系統(tǒng)資源的訪問和操作；e)用戶審核與審計：記錄用戶的登錄嘗試、操作歷史和其他關(guān)鍵事件，便于管理人員進行后續(xù)分析和調(diào)查。3T/UNP410—20245.6系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)包括但不限于以下功能：a)日志保留：支持用戶選擇日志的保留時間，系統(tǒng)自動清除超過保留時間的日志，確保不占據(jù)過多磁盤空間；b)系統(tǒng)保護：在制定時間內(nèi)沒有操作，系統(tǒng)會自動啟動保護。6性能要求6.1響應(yīng)時間6.1.1對數(shù)據(jù)查詢請求，系統(tǒng)響應(yīng)時間不應(yīng)超過500ms。6.1.2當系統(tǒng)接收到改變設(shè)備的運行速度、啟停設(shè)備等控制指令，從指令接收到執(zhí)行反饋的響應(yīng)時間不應(yīng)超過2s。6.2準確性數(shù)字信號的采集準確率應(yīng)達到99.9%。6.3可靠性無故障工作時間應(yīng)至少達到500000h。6.4吞吐量系統(tǒng)每秒應(yīng)至少能處理1000筆數(shù)據(jù)采集與傳輸任務(wù)，其中數(shù)據(jù)采集任務(wù)的吞吐量不低于600筆/秒，數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)的吞吐量不低于400筆/秒。6.5數(shù)據(jù)傳輸速率在穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，從智能設(shè)備到采集系統(tǒng)的上行傳輸速率不應(yīng)低于10Mbps，從采集系統(tǒng)到遠程服務(wù)器或其他目標系統(tǒng)的下行傳輸速率不應(yīng)低于20Mbps。6.6并發(fā)連接數(shù)系統(tǒng)應(yīng)支持至少500個智能設(shè)備的并發(fā)連接，在高并發(fā)場景下，如工廠大規(guī)模設(shè)備同時上線或在短時間內(nèi)有大量數(shù)據(jù)交互需求時，仍能保持穩(wěn)定運行。7數(shù)據(jù)要求7.1數(shù)據(jù)采集7.1.1采集周期系統(tǒng)的采集周期不宜大于30s。7.1.2采集準確度采集準確度包括以下要求：a)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的有效位數(shù)應(yīng)與現(xiàn)場對應(yīng)計量設(shè)備的有效位數(shù)一致；b)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)應(yīng)與現(xiàn)場對應(yīng)計量設(shè)備的實際讀數(shù)一致。7.1.3采集成功率在實際工作條件下，不同傳輸方式對應(yīng)的系統(tǒng)的采集成功率應(yīng)符合表1的要求。4T/UNP410—2024表1采集成功率7.2數(shù)據(jù)存儲7.2.1存儲器的存儲能力和數(shù)據(jù)保存時間應(yīng)在產(chǎn)品說明中標明。7.2.2存儲系統(tǒng)應(yīng)支持數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能，確保在發(fā)生故障時能迅速恢復(fù)數(shù)據(jù)，保障業(yè)務(wù)連續(xù)性。7.2.3隨著數(shù)據(jù)量的增長，存儲系統(tǒng)應(yīng)具備良好的可擴展性。7.2.4應(yīng)明確數(shù)據(jù)存儲的物理位置、邏輯結(jié)構(gòu)、備份策略等，保障數(shù)據(jù)的可訪問性和持久性。7.3數(shù)據(jù)處理7.3.1系統(tǒng)應(yīng)支持對數(shù)據(jù)實時處理。7.3.2系統(tǒng)宜提供采集數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和分析手段。7.3.3系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用場景的需求，對采集的數(shù)據(jù)進行濾波、降噪、求平均值、多傳感器融合等預(yù)處理。7.3.4系統(tǒng)對異常數(shù)據(jù)在采集時應(yīng)不予自動修復(fù)，并限制其發(fā)布，保證原始數(shù)據(jù)的唯一性和真實性。7.3.5系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)集成交互成功率、采集數(shù)據(jù)完整率。8接口要求8.1接口設(shè)計服務(wù)接口設(shè)計的基本原則包括但不限于：a)安全性原則：提供多種安全可靠的技術(shù)手段，保證接口數(shù)據(jù)的安全；b)開放性原則：采用通用的接口設(shè)計標準，保證與其他系統(tǒng)的互聯(lián)互通；c)靈活性原則：根據(jù)業(yè)務(wù)變化，靈活調(diào)整接口容量與性能；d)松耦合原則：減少提供方的業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接口服務(wù)實現(xiàn)的依賴性。8.2接口開發(fā)服務(wù)接口開發(fā)要求包括但不限于：a)接口名稱：接口的中文名稱宜包含提供方名稱、共享信息名稱和接口分類等信息；b)接口方式：包括WebService和REST兩種方式，若為REST方式，應(yīng)標明REST操作；c)接口測試：接口應(yīng)對信息共享協(xié)同平臺開放測試權(quán)限，并提供測試用例；d)接口授權(quán)：提供方授權(quán)的接口應(yīng)明確管控參數(shù)ApiKey；e)接口參數(shù)：1)REST類型的服務(wù)接口，僅支持在Header里傳入授權(quán)驗證相關(guān)的參數(shù)，不支持使用信息共享協(xié)同平臺保留的參數(shù)名AppKey、AppSecret、ApiKey、ApiSecret，POST方式的接口支持在Body中傳遞Application/JSON格式的參數(shù)；2)WebService類型的服務(wù)接口，不支持在Header傳遞參數(shù)，應(yīng)在Body中進行傳遞；3)傳遞參數(shù)為中文字符時，應(yīng)采用UTF-8編碼。f)返回數(shù)據(jù)：1)接口注冊時應(yīng)標明接口的返回格式；2)返回數(shù)據(jù)應(yīng)采用JSON等固定的格式封裝。8.3接口發(fā)布接口發(fā)布時主要描述信息填寫要求包括但不限于：a)接口概述：應(yīng)描述出接口的提供方和功能；b)接口授權(quán)：應(yīng)明確服務(wù)授權(quán)方，服務(wù)授權(quán)方包括信息共享協(xié)同平臺和提供方；5T/UNP410—2024c)輸入?yún)?shù)：針對每個接口發(fā)布，應(yīng)給出參數(shù)名、參數(shù)說明、類型、約束等輸入信息；d)輸出參數(shù)：針對每個接口發(fā)布，應(yīng)給出返回值格式等輸出信息；e)接口實例：提供方應(yīng)提供服務(wù)接口實例，并標注返回參數(shù)含義等信息。8.4接口更新服務(wù)接口更新要求包括但不限于：a)應(yīng)提前在信息共享協(xié)同平臺進行更新備案，說明服務(wù)更新的計劃停止時間、重新啟動時間、變更內(nèi)容等；b)不應(yīng)在工作時間內(nèi)進行服務(wù)接口更新；c)不應(yīng)變更輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)。9安全要求9.1基本要求9.1.1建立安全管理制度，明確安全責任和流程。9.1.2對系統(tǒng)進行定期安全審計，及時發(fā)現(xiàn)和修復(fù)安全漏洞。9.1.3應(yīng)定期檢查和更新系統(tǒng)安全配置，確保系統(tǒng)的安全性，防止系統(tǒng)漏洞被利用。9.2網(wǎng)絡(luò)安全9.2.1采用防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，保護數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)的連接安全。9.2.2對網(wǎng)絡(luò)通信進行加密，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的保密性和完整性。9.2.3限制網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限，只支持被授權(quán)的用戶和設(shè)備訪問數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。9.3數(shù)據(jù)安全9.3.1在數(shù)據(jù)傳輸過程中，應(yīng)保證數(shù)據(jù)的安全性，包括數(shù)據(jù)傳輸加密、身份認證、完整性保護和可追溯性等方面。9.3.2對采集到的數(shù)據(jù)進行加密存儲，防止數(shù)據(jù)泄露。9.3.3建立數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機制，確保數(shù)據(jù)的可用性和可靠性。9.4用戶身份驗證和授權(quán)9.4.1采用用戶名和密碼、數(shù)字證書等強身份驗證機制，確保用戶的身份真實可靠。9.4.2對用戶進行授權(quán)管理，根據(jù)用戶的角色和權(quán)限分配相應(yīng)的操作權(quán)限。9.4.3定期更新用戶密碼，防止密碼被破解。9.4.4對數(shù)據(jù)進行訪問控制，只有被授權(quán)的用戶才能訪問特定的數(shù)據(jù)。10運