GB/T 38619-2020 工业物联网 数据采集结构化描述规范

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

Ⅰ

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

Ⅲ

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

ｇ

分布式控制系统（）

ＤＣＳＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳｓｔｅｍ

ｙ

企业资源计划（）

ＥＲＰＥｎｔｅｒｒｉｓｅＲｅｓｏｕｒｃｅＰｌａｎｎｉｎ

ｐｇ

现场总线控制系统（）

ＦＣＳＦｉｅｌｄｂｕｓＣｏｎｔｒｏｌＳｓｔｅｍ

ｙ

文件传输协议（）

ＦＴＰＦｉｌｅＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ

超文本传输协议（）

ＨＴＴＰＨｅｒＴｅｘｔＴｒａｎｓｏｒｔＰｒｏｔｏｃｏｌ

ｙｐｐ

身份标识号（）

ＩＤＩｄｅｎｔｉｔＤｏｃｕｍｅｎｔ

ｙ

信息技术（）

ＩＴＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏ

ｇｙ

数据库连接（）

ＪＤＢＣＪａｖａＪａｖａＤａｔａＢａｓｅＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔ

ｙ

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

１

／—

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

１

、、（、、

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

２

／—

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

ｇ

，、、。

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

２

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

３

）：，、。

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

）：，、

ｃ

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

３

３

／—

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

１

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＂

ｐ

＂ＩＤ＂：＿＿＿，

＂ｒｏｄｕｃｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＸＸＭＥＳ＂

ｐ

＂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。

２

４

／—

犌犅犜３８６１９２０２０

表数据组描述

２

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＂

ｐ

｛

＂Ｎａｍｅ＂：＿，

＂Ｄｒａｕｈｔｆａｎ＂

ｇ

＂ＩＤ＂：，

＂０００１＂

＂Ｄｅｓｃｒｉｔｉｏｎ＂：＿＿，

＂ＰＣｔｅｓｔＥｕｉｍｅｎｔＢｆａｎＣｈｅｃｋｄａｔａ＂

ｐｑｐ

＂ＤａｔａｓｏｕｒｃｅＩＤ＂：＿＿＿，

＂ｒｏｄｕｃｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＸＸＭＥＳ＂

ｐ

＂Ａｃｃｅｓｓｆｌａ＂：，

＂Ｒ＂

ｇ

＂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

３

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

ｇ

Ｔｅ数据类型

ｙｐ

，

ｂｏｏｌｅａｎａｒｒａ

ｙ

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

５

／—

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

ｑ

Ｎｏｃｏｍｌｉａｎｔｍａｒｋｂｏｏｌｅａｎ数据超限标识

ｐ

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＂

ｇ

＂Ｕｅｒｌｉｍｉｔ＂：，

＂６０％＂

ｐｐ

＂Ｌｏｗｅｒｌｉｍｉｔ＂：，

＂３０％＂

＂Ｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅ＂：＂５０％＂，

＂Ｒｅｕｉｓｉｔｅ＂：＂ｆａｌｓｅ＂，

ｑ

＂Ｎｏｃｏｍｌｉａｎｔｍａｒｋ＂：＂ｆａｌｓｅ＂，

ｐ

＂Ｄｅｓｃｒｉｔｉｏｎ＂：产线湿度，

＂＂

ｐ

＂Ａｃｃｅｓｓｆｌａ＂：，

＂Ｒ＂