DB11/T 2107-2023 供热系统智能化数据采集及通信规范
DB11/T 2107-2023 Intelligent data collection and communication specification for heating system
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2023年06月
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内容描述
ICS27.010
CCSF10
DB11
北京市地方标准
DB11/T2107—2023
供热系统智能化数据采集及通信规范
Specificationfordataacquisitionandcommunicationofheatingsystem
intelligence
2023-06-25发布2023-10-01实施
北京市市场监督管理局发布
DB11/T2107—2023
目次
前言..............................................................................II
供热系统智能化数据采集及通信规范.......................................................1
1范围.................................................................................1
2规范性引用文件.......................................................................1
3术语和定义...........................................................................1
4基本规定.............................................................................2
5数据要求.............................................................................3
6数据采集.............................................................................5
7数据通信.............................................................................6
8数据安全.............................................................................9
附录A(规范性)热源智能化基础数据、运行数据、报警数据采集.......................11
附录B(规范性)热网智能化基础数据、运行数据、报警数据采集.......................23
附录C(规范性)热力站智能化基础数据、运行数据、报警数据采集.....................26
附录D(规范性)热用户智能化基础数据、运行数据、报警数据采集.....................33
参考文献........................................................................40
I
DB11/T2107—2023
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》的规则起
草。
本文件由北京市城市管理委员会提出并归口。
本文件由北京市城市管理委员会组织实施。
本文件起草单位:北京市热力工程设计有限责任公司、北京市热力集团有限责任公司、北京热力智
能控制技术有限责任公司、北京华热科技发展有限公司、北京市供热协会、北京市煤气热力工程设计院
有限公司、北京北燃绿谷供热科技发展有限公司、北京优奈特能源工程技术有限公司、中国电信股份有
限公司北京分公司、中国电信天翼物联科技有限公司。
本文件主要起草人:石英、高慧、白舰、李淼、曹健、常增军、李仲博、孙宁、孙鹏、林莉、姬忠
良、丁琦、张迪、张焕武、王斌、梁静、宋盛华、陈鸣镝、孙锦峰、陈旭、李虎、陈立、张语嫣、朱开
城、李峰。
II
DB11/T2107—2023
供热系统智能化数据采集及通信规范
1范围
本文件规定了供热系统智能化建设中热源、热网、热力站和热用户的基本规定、数据要求、数据采
集、数据通信和数据安全。
本文件适用于供热系统智能化建设中的数据采集及通信传输。
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/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求
GB/T50549电厂标识系统编码标准
GB50736民用建筑供暖通风与空气调节设计规范
CJJ/T55供热术语标准
DB11/T2106.1供热系统智能化改造技术规程第1部分:热源、热网和热力站
DB11/T2106.2供热系统智能化改造技术规程第2部分:热用户
3术语和定义
CJJ/T55、DB11/T2106.1和DB11/T2106.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
基础数据basedata
供热系统中相对固定不变的物理属性、管理性质、地理信息等信息数据。
3.2
运行数据operationaldata
供热系统运行过程中动态变化的测量数据、计算数据等信息数据。
3.3
报警数据alarmdata
供热系统运行过程中超过设定阈值及状态异常而产生及发送的数据。
3.4
标准数据类型standarddatatype
一个值的集合以及定义在这个值集上的一组操作的统一规范。
3.5
感知层perceptionlayer
位于供热智能化系统结构的底层,由具有感知、通信、识别(或执行)能力的基本感应器件与感知
网络组成,用于数据采集和物体标识的系统。
注:基本感应器件包括但不限于二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、经纬度坐标数据采集器(GPS、
北斗、GGNS、伽利略等)、各类传感器、M2M终端、传感器网关等,感知网络包括RFID网络、传感器网络等。
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3.6
网络层networklayer
位于供热智能化系统结构的中层,是连接感知层和平台层(智能监控平台)的传输通道。
4基本规定
4.1数据传输方式及结构
4.1.1数据采集及传输宜从不同维度选择如下方式:
a)从网络链路与传输介质维度划分为有线与无线,当数据传输的稳定性要求高时,宜选择有线通
信方式;
b)从数据安全维度划分为专用网络与公用网络,当数据传输的安全性要求高时,宜选择专用网络
通信方式;
c)从数据响应维度划分为宽带与窄带,当传输的数据量更大、数据传输要求更迅速时,宜选择宽
带通信方式;
d)当设备参与供热系统控制及调节时,宜采用有线、专用网络、宽带通信方式;
e)当设备仅做用户展示时,可采用无线、公用网络、窄带通信方式。
4.1.2数据传输结构主要有集中式和分布式,见图1。
图1数据传输结构
4.2数据采集应用场景
4.2.1数据采集场景应包括:热源智能化、热网智能化、热力站智能化和热用户智能化。
4.2.2热源智能化的采集应符合附录A的规定。
4.2.3热网智能化的采集应符合附录B的规定,并设置测漏系统,对热网关键节点进行远程监测、管
线测漏、井室智能监测和井盖防盗等安全监测。
4.2.4热力站智能化应的采集应符合附录C的规定。
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4.2.5热用户智能化的采集包括热力入口、用户入口和室温数据,应符合附录D的规定。
4.2.6室外气象参数的获得应符合GB50736中室外空气计算参数的规定。
4.3数据采集及通信设备的要求
基于供热智能化系统的三层构架,数据相关的设备包含智能监控平台、边缘计算及感知层三部分设
备,设备应满足与数据相关的以下要求:
a)智能监控平台设备应具有数据的存储、展示、计算及应用(统计、分析、学习及预测)等功能,
并满足数据的准确性、有效性、可拓展性、灵活性和安全要求;
b)边缘计算设备应具有数据的缓存、协议转换、通信、计算等功能,并满足数据的准确性、有效
性和安全性等要求;
c)感知层主要包括感知设备和控制设备,应具备数据的采集、传输及执行功能,并应满足数据获
取的精度、频次、持续性等要求:
1)感知设备应具有测量并采集温度、湿度、压力、流量、液位、气体浓度等介质参数或外部
环境参数的功能;
2)控制设备应具有接收指令、分析指令、执行指令、控制程序和数据的输入与结果的输出、
对异常情况和某些请求处理的功能。
5数据要求
5.1数据类型
数据类型包括结构化数据、非结构化数据和半结构化数据。结构化数据一般包括整数类型、浮点数
类型、字符类型和布尔类型等四种数据类型,数据类型及数据格式的表示应符合表1的规定。非结构化
数据一般包括文本、图片、图纸、模型、视频等。半结构化数据为两种数据类型的结合。
表1数据类型及数据格式说明
数据类型数据格式举例说明应用场景
字符类型cc中文字符,可以包含汉字、字母字符(a-z,名称、地址、型号等基础数据、
A-Z)和数字字符等具体情况描述等
c1212位字符(即6个汉字)固定长度的中文字
符
c..12最多为12位字符(即6个汉字)长度的中
文字符
aa特指字母字符(A、B、C)
a33位字母字符,定长
a..3最多为3位字母字符
u1u1长度不确定的文本
整数类型nn数值型字符(0、1、2、3···)个数
n33位数字字符,定长
n..3最多为3位数字字符
浮点数类型n..9,2数值型,总长度最长为9位数字字符,小数温度、湿度、压力、流量、热量、
点后保留2位数字频率、电流等物理参数及长度等
几何尺寸、坐标等地理信息
3
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表1(续)
数据类型数据格式举例说明应用场景
字符类型anan字母和数字字符设备型号、编号等
an33位字母和数字字符,定长
浮点数类型an..9,2总长度最长为9位数字字符,小数点后保留温度、湿度、压力、流量、热量、
2位数字频率、电流等物理参数及长度等
几何尺寸、坐标等地理信息
整数类型dd日期型日期、时间
d8日期型,按年、月、日顺序,格式为8位定
长、全数字表示(YYYYMMDD)。年用4位数
字表示,月、日各用2位数字表示,彼此之
间没有分隔符
d10日期型,按年、月、日、时顺序,格式为10
位定长、全数字表示(YYYYMMDDhh)。年用
4位数字表示,月、日、时各用2位数字表
示,彼此之间没有分隔符
d14日期型,按年、月、日、时、分、秒顺序,
格式为14位定长、全数字表示
(YYYYMMDDhhmmss)。年用4位数字表示,
月、日、时、分、秒各用2位数字表示,彼
此之间没有分隔符
布尔类型bb布尔值0:否,1:是报警数据、状态数据
5.2数据获取要求
数据获取应满足下列规定:
a)采集的数据应全面、准确、完整;
b)采集的数据应及时、可靠,数据标识应统一;
c)应支持标准数据类型的分类接入;
d)应具有数据采集故障处理措施,数据采集中断时应及时报警或修复。
5.3数据通信
数据通信应满足下列规定:
a)各级通信系统应实现在线监督、诊断,并建立安全机制;
b)平台与现场数据通信的内容及格式应标准化、规范化,满足时效性、可靠性要求;
c)平台与外部系统通信时,应结合系统实际情况,选择合适的策略保证系统的稳定性和安全性。
5.4编码要求
系统宜参考GB/T50549进行编码,感知设备数据应预留基础身份标识编码。
5.5地理信息要求
4
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系统地理信息所使用的坐标和高程应符合“北京2000坐标系”。利用城市基础地理信息数据进行
空间定位与地形分析时,测图比例尺宜采用1:500。
6数据采集
6.1一般规定
6.1.1系统应采集热源、热网、热力站和热用户的基础、运行和报警数据,报警宜有主动上报功能。
6.1.2热源、热网、热力站和热用户的主要感知设备(如温度、压力、流量、热量等传感器或变送器)
的精度应满足DB11/T2106.1和DB11/T2106.2的要求。
6.1.3数据的采集时间要求如下:
a)基础数据如发生变化应及时更新;
b)运行数据的采集,每次时间间隔应根据生产实际运行调节情况确定,并满足以下要求;
1)热源运行数据采集时间间隔宜小于等于1min;
2)热网运行数据采集时间间隔宜小于等于60min;
3)热力站运行数据采集时间间隔宜小于等于1min;
4)热用户运行数据采集时间间隔热力入口宜小于等于30min,入户装置和室温宜小于等于
60min。
c)报警数据应实时上传。
6.1.4感知设备应具备缓存能力或配套本地存储设备,宜满足六个月的本地保存,并支持查询。存储
能力应满足采集和上传时间间隔并考虑一定的冗余,防止上传失败时的数据丢失。
6.1.5用于运行分析及投诉查询等应用的数据在智能监控平台保存时间应不少于3个供暖季,如有其
他需求可另行备份。
6.2热源信息采集
6.2.1热源基础数据的采集应符合附录A中表A.1的规定。
6.2.2热源运行数据的采集应符合附录A中表A.2的规定。
6.2.3热源报警数据的采集应包括运行参数报警、设备故障报警和站房环境报警,并应符合附录A中
表A.3的规定。
6.3热网信息采集
6.3.1热网基础数据的采集应符合表附录B中B.1的规定。
6.3.2热网运行数据的采集应符合附录B中表B.2的规定。
6.3.3热网报警数据的采集应包括运行参数报警、井室环境报警,应并符合附录B中表B.3的规定。
6.4热力站信息采集
6.4.1热力站基础数据的采集应符合附录C中表C.1的规定。
6.4.2热力站运行数据的采集应符合附录C中表C.2的规定。
6.4.3热力站报警数据的采集应包括运行参数报警、设备故障报警和站房环境报警,并应符合附录C
中表C.3的规定。
6.5热用户信息采集
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6.5.1热用户基础数据的采集,包括热力入口和用户,并应符合附录D中表D.1的规定。
6.5.2热用户运行数据的采集应符合附录D中表D.2的规定。
6.5.3热用户报警数据的采集应符合附录D中表D.3的规定。
7数据通信
7.1通信网络结构
供热智能化系统的总体通信网络可采用如下两种通信网络物理结构:
a)大型锅炉房及市政热网可采用一层数据汇集(集中式),即热源、热网、热力站和热用户的数
据分别直接上传至智能监控平台,见图2a),当有网络安全等级保护要求时应采用专用网络。
b)中小型锅炉房可采用两层数据汇集(分布式),即以热源、热力站为锚点,对供热系统进行通
信层面的网格化,同时做两层数据汇集。热网附带的数据采集设备以“就近”原则接入热力站,
热用户附带的数据采集设备以“归属”原则接入热力站,实现第一层汇集。热力站通过专线接
入热源,实现第二层汇集,见图2b)。
图2a)集中式通信网络结构逻辑连接图
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图2b)分布式通信网络结构逻辑连接图
7.2通信模式
7.2.1设备接入方式
供热智能化系统的智能监控平台应支持智能设备直连及设备挂载在网关上、作为网关的子设备,由
网关直连两种接入方式。当设备不具备直连功能或系统有拓扑关系管理需求时,应采用网关直连。
7.2.2网关直连结构
7.2.2.1系统网关直连结构网络层分为设备接入网和互联网(公网和专线)两个层次。
7.2.2.2热源、热网、热力站和热用户的网络通信应符合7.2.4~7.2.7的要求。
7.2.3通信带宽的选择及要求
应根据供热智能化系统数据采集的四种应用场景、设备特性、运营商网络覆盖情况和传输的数据量
选择不同的通信带宽,并符合以下原则:
a)热源及热力站的智能化系统传输的数据量大,宜选择宽带通信;
b)热网及热用户的智能化系统传输的数据量小,可采用窄带通信;
c)控制设备应满足响应的及时性,不宜采用NB等窄带通信;
d)当选择NB等窄带通信时,并发数据量应在运营商的并发能力限制范围内。
e)当系统有在线升级功能要求时,应考虑软件包字节、通信速率和升级时长等因素综合选择通信
方式。
f)在通信受限情况下,可采用近距离或短距离等局部通信方式进行数据传输。
7.2.4热源的网络通信要求
7.2.4.1热源宜采用DCS控制系统、网关直连方式,设备接入网为两层网络结构:
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a)第一层过程级网络,被采集对象为单一设备,应采用有线方式,采用RS232、RS485等标准串
口,通过Modbus、Profibus或CANbus等工业设备通信协议与控制系统进行通信;其中,变
频器与控制系统间的连接,宜采用总线或交换的方式;
b)第二层操作级网络,被采集对象为混合系统,宜采用以太网通信方式。
7.2.4.2DCS系统通过网关接入互联网,应采用宽带,当采用有线方式时宜为光纤;当采用无线方式
时应为移动通信网络,应根据实际情况对涉密用户及采控节点采用加密技术或互联网专线进行数据传输。
7.2.5热网的网络通信要求
热网宜根据情况采取以下方式:
a)在部分条件较为特殊的环境(如井室较深较大时),宜采用网关直连,设备接入网为一层网络
结构,单一设备可采用有线方式通过工业设备通信协议或短距离无线窄带通信;接入互联网宜
采用无线移动通信宽带网络进行数据传输;
b)井室较浅较小时,宜采用智能设备直连,采用无线移动通信窄带或宽带网络直接接入互联网;
c)应根据实际情况对涉密用户及采控节点采用加密技术或互联网专线进行数据传输。
7.2.6热力站的网络通信要求
7.2.6.1热力站宜采用PLC控制、网关直连方式,设备接入网为一层网络结构,单一设备应采用有线
方式,采用RS232、RS485等标准串口,通过Modbus、Profibus或CANbus等工业设备通信协议与控
制系统进行通信;其中,变频器与PLC间的连接,宜采用总线或以太网通信方式。
7.2.6.2PLC通过网关接入互联网,应采用宽带,当采用有线方式时宜为光纤,当采用无线方式时,
应采用移动通信网络,应根据实际情况对涉密用户及采控节点采用加密技术或互联网专线进行数据传输。
7.2.7热用户系统的网络通信要求
热用户宜根据情况采取以下方式:
a)新建居民建筑及具备条件的楼栋热力入口、用户入口和室温,从整体热用户系统考虑宜采用网
关直连,单一设备可采用有线方式通过工业设备通信协议或短距离无线窄带通信方式,接入互
联网宜采用无线移动通信宽带网络进行数据传输;
b)改造建筑的楼栋热力入口和室温,可采用智能设备直连,采用无线移动通信窄带或宽带网络直
接接入互联网;
d)应根据实际情况对涉密用户及采控节点采用加密技术或网络专线进行数据传输。
7.3设备通信性能
7.3.1采集器终端不应锁定固定频点,应支持国内运营商提供的主体运营网络的异频重选功能。
7.3.2容错性能要求如下:
a)供热智能化系统的通信应根据具体项目条件实施通信系统冗余能力建设;
b)热源及热力站的互联网接入根据具体实施条件宜具备双链路;
c)重要热网节点和热用户的智能设备宜有通信冗余备份。
7.3.3网络质量数据上报
供热智能化系统应记录所接入的无线网络质量数据;能够按照要求进行数据统计,向网关或智能监
控平台上报,数据格式满足平台要求。
7.4通信可靠性要求
7.4.1供热智能化系统的通信应具备断点续传等故障恢复能力,当网络异常后能及时恢复。
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7.4.2供热智能化系统应具备数据稳定传输的能力,依托于运营商,通信正常情况下,一次数据传输
成功率有线传输不宜低于95%,无线传输不宜低于80%。
7.4.3系统中各设备或系统间的通信应符合行业规定的标准通信方式,通信能力应满足系统的最低容
量和传输时间间隔要求,各级通信系统应实现在线监督、诊断,保障数据传输的安全、稳定、通畅。
7.4.4智能监控平台与热源、热网、热力站及热用户等系统数据通信的内容及格式应标准化、规范化,
应满足实时性、可靠性要求。通信系统中断服务时间应满足数据获取的及时性和有效性。
7.4.5系统中各设备或系统应能按照一定的时间间隔向智能监控平台发送数据,每次发送的时间间隔
满足以下要求:
a)热源运行数据上传平台时间间隔宜小于等于10min;
b)热网运行数据上传平台时间间隔宜小于等于120min;
c)热力站运行数据上传平台时间间隔宜小于等于10min;
d)热用户运行数据上传平台时间间隔宜小于等于60min。
7.4.6智能监控平台应能按照一定的算法进行,将控制指令分时传输给供热智能化系统中的设备或系
统,每次下发指令的时间间隔满足以下要求:
a)下发指令给热源的时间间隔宜小于等于10min;
b)热网运行只监不控,不下发数据;
c)下发指令给热力站的时间间隔宜小于等于10min;
d)下发指令给热用户的时间间隔宜小于等于60min。
7.4.7数据传输失败时,可重复传输,每次重复传输的时间间隔满足以下要求:
a)热源运行数据重复上传平台和下发指令给热源的时间间隔宜大于等于1min且小于等于5min;
b)热网运行数据重复上传平台时间间隔宜大于等于15min且小于等于60min;
c)热力站运行数据重复上传平台和下发指令给热力站的时间间隔宜大于等于1min且小于等于
5min;
d)热用户运行数据重复上传平台和下发指令给热用户的时间间隔宜大于等于10min且小于等于
30min。
7.4.8智能监控平台与外部系统通信时,应保证系统的稳定性和安全性。
8数据安全
8.1一般规定
8.1.1数据的产生、存储、传输、使用、销毁全生命周期过程均涉及信息安全。
8.1.2供热智能化系统信息安全等级保护应符合GB/T22239相关规定,且满足以下要求:
a)按相关法规被认定为关键信息基础设施的热源、热网、热力站、热用户的控制系统、信息系统
和网络应符合网络安全等级保护三级的工业控制系统安全扩展要求;
b)一般的热源、热网和热力站的控制系统、信息系统和网络宜符合网络安全等级保护二级的工业
控制系统安全扩展要求;
c)热用户的信息系统和网络应符合网络安全等级保护一级的物联网安全扩展要求。带有控制功能
的热用户设备的控制系统、信息系统和网络,宜符合安全等级保护二级的物联网安全扩展要求。
8.2数据采集、传输及存储安全
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8.2.1应采取措施保障数据采集及存储的数据安全,防止数据丢失、泄漏、被篡改:
8.2.2智能设备接入供热智能化系统之前,应通过身份认证。
8.2.3感知设备的物理防护安全要求应符合以下要求:
a)应保护终端的部署安全以及防止对感知设备的篡改;
b)宜具备足够的物理安全防护机制以确保硬件自身接口和本地芯片不被损坏;
c)应具备足够的抗振动、防挤压、防水等强物理特性。
8.2.4敏感数据传输,应当采取加密等手段,保证数据的机密和完整性。
8.2.5涉及用户隐私的信息,应实现数据脱敏。
8.2.6数据通信协议应自主可控,宜采用标准协议。
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附录A
(规范性)
热源智能化基础数据、运行数据、报警数据采集
热源智能化基础数据、运行数据、报警数据采集分别见表A.1、A.2和A.3。
表A.1热源智能化基础数据采集
数据类型计量采集
基础数据说明
及格式单位级别
热源名称字符型(c..30)√
所属供热单位字符型(c..30)√
字符型(c..50)√示例:市-区-街道-小区
行政地址文本£半结构化:文本
图片£非结构化:地图
字符型(c..20)√地上/地下、一层/二层、独立建筑
建筑类型
图片£非结构化:照片
字符型(c..50)〇
地理位置
文本£半结构化:文本
热源基
如:燃气锅炉房、电锅炉房、热泵
本信息热源类型字符型(c..30)〇
机房及太阳能光热系统等
修建年代日期型(d8)〇YYYYMMDD
编号或编码字符型(an..30)〇按编码规则编号
文本〇半结构化:文本、计算书、变更等
设计资料图纸√非结构化:CAD图纸
模型£非结构化:Revit模型
文本√半结构化:文本、竣工验收单等
竣工资料图纸〇非结构化:CAD图纸
模型£非结构化:Revit模型
设计供热面积浮点型(n..10,2)㎡√
设计供热负荷浮点型(n..7,2)kW√
设计供热指标整数型(n..3)W/㎡√
热源供系统数量整数型(n..20)〇
热能力供热形式字符型(c..20)〇直接连接、间接连接、混水连接
信息设计循环流量浮点型(n..7,2)m3/h√
设计供水温度浮点型(n..5,1)℃√
设计回水温度浮点型(n..5,1)℃√
设计压力浮点型(n..4,2)MPa√
热源设名称字符型(c..30)√
锅
备基本生产厂家字符型(c..30)√
炉
信息生产日期日期型(d8)√YYYYMMDD
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表A.1(续)
数据类型计量采集
基础数据说明
及格式单位级别
型号字符型(an..20)√
文本√半结构化:样本、说明书,计算书
图片£非结构化:图片
设备资料
图纸£非结构化:CAD图纸
定制服务
推荐标准
- HB 3857-1986 螺钉窝量规 1986-07-14
- HB 1401-1987 偏心竖槽正方形支承 1987-04-08
- QJ 395-1978 沉头铆钉孔反锪钻 铆钉直径=3~6ψ=90°、120° 1980-01-01
- HB 6819-1993 MJ外螺纹圆弧型中径测具 1994-06-01
- QB/T 1326.6-1991 白兰地、威士忌、俄得克总酯的试验方法 1991-11-25
- HB 3838-1986 高抗剪强度铆钉抽钉钳 (用于HB 1-607-83) 1986-07-14
- JC 175-1973 无碱玻璃纤维套管 1973-09-01
- HB 5324-1985 航空用厌氧胶紫外萤光性试验方法 1986-02-01
- HB 956-2000 密封圈 2000-09-20
- HB 6818-1993 MJ外螺纹锥,V型中径测具 1994-06-01