GB/T 38619-2020.Industrial internet of things-Specification of structured description for data acquisition.
1范围
GB/T 38619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。
GB/T 38619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。
GB/T 4754-2017国 民经济行业分类
GB/T 7408-2005数据元和交换格式 信息交换日 期和时间表示法
3缩略语
下列缩略语适用于本文件。
BLOB二进制大对象(Binary Large Object)
CRM客户资源管理(Customer Resource Management)
DCS分布式控制系统( Distributed Control System)
ERP企业资源计划( Enterprise, Resource Planning)
FCS现场总线控制系统( Fieldbus Control System)
FTP文件传输协议(File Transfer Protocol)
HTTP超文本传输协议(HyperText Transport Protocol)
ID身 份标识号Adentity Document)
IT信 息技术(Information Technology)
JDBC Java 数据库连接(Java DataBase Connectivity)
JSON Java 脚本对象简谱(JavaScript Object Notation)
MES制造执行系统( Manufacturing Execuation System)
MongoDB巨大数据库( Humongous Data Base)
MQTT消 息队列遥感传输( Message Queuing Telemetry Transport)
OPC用于过 程控制的对象连接与嵌人技术(Object Linking and Embedding for Process Control)
OPC UA OPC 统一架构(OPC Unified Architecture)

ICS35.110
中华人民共和国国家标准
GB/T38619—2020
工业物联网
数据采集结构化描述规范
Industrial internet of things-Specification of structured description fordata acquisition
2020-04-28发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-11-01实施
规范性引用文件
缩略语
工业物联网系统架构
工业物联网数据采集
数据采集描述
数据源识别
数据构成
数据关联关系
数据展示
数据操作
附录A（规范性附录）
描述属性元素
GB/T38619—2020
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。GB/T38619—2020
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。本标准由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28）提出并归口。本标准起草单位：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：本标准主要起草人：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。m
1范围
工业物联网
数据采集结构化描述规范
GB/T38619—2020
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。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。GB/T4754—2017国民经济行业分类GB/T7408—2005数据元和交换格式缩略语
下列缩略语适用于本文件。
日期和时间表示法
信息交换此内容来自标准下载网
SiKAca
BLOB二进制大对象（BinaryLargeObject)CRM客户资源管理（CustomerResourceManagement)DCS分布式控制系统（DistributedControlSystem）企业资源计划（Enterprise ResourcePlanning）ERP
FCS现场总线控制系统（FieldbusControlSystem）FTP文件传输协议（FileTransferProtocol)HTTP超文本传输协议（HyperTextTransportProtocol)ID身份标识号（IdentityDocument）信息技术（InformationTechnology）IT
Java数据库连接（JavaDataBaseConnectivity）JDBC
JSONJava脚本对象简谱（JavaScriptObjectNotation）MES制造执行系统（ManufacturingExecuationSystem）MongoDB巨大数据库（HumongousDataBase）MQTT消息队列遥感传输（MessageQueuingTelemetryTransport）OPC用于过程控制的对象连接与嵌入技术（ObjectLinkingandEmbeddingforProcessControl）OPCUAOPC统一架构（OPCUnifiedArchitecture）OT运行技术（OperationTechnology）PLC可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）SCADA数据采集与监视控制（SupervisoryControlAndDataAcquisition）SQL：结构化查询语言（StructuredQueryLanguage）GB/T38619—2020
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、送代优化等特征。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3层，包括工厂OT网络、工厂内IT网络和工厂外IT网络，如图1所示。业公平台
T.级网关
』平台
企业资源计划
传感器
仪器仪表
在制品
供应链管理
车间制造执行管理
工业物联网网
现场据采集
制或品
业生产资源
4:产装备
DOS/FCS
流水毁
客户关系管理
现场数据监控
辅助设施
工业物联网系统架构框图
T:厂外 1T网络
\网络
T厂(T阀络
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PLC、DCSFCS等）、监控设备等组件工厂内IT网络主要由工厂内IT系统构成，通过工业物联网网关和工厂级网关等实现与工厂OT网络及工厂外互联网的安全隔离；工厂外IT网络由工厂外互联网、移动通信网、专网等构成，通过IP网络连接。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2所示。第一类是指产生工厂内部OT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、仪器仪表、PLC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、MQTT、HTTP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IT网络以及工厂外2
GB/T38619—2020
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MES、ERPCRM、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HTTP、FTP、JDBC、MongoDB等协议进行抽取，再通过HTTP、MQTT等协议将抽取转换后的数据存储到SQL、BLOB等数据库中的过程。实时数据库
工业网关
时序数据
感归控制设备
SQI.数据库，BT.OT数据库等
数据灿取服务（上IL）
业务数据
T广内和T广外[T 系统
图2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，一是对采集数据源及其数据的静态描述，包括数据源识别描述和数据构成描述，一是对采集过程中数据使用者和数据源之间交互的动态描述，包括数据操作，如图3所示，分述如下数据源识别描述：对数据源的基本属性的描述、如数据源名称、ID等。a
b）数据基本描述：对数据源中数据基本构成的描述，包括：1）数据构成：对数据源中数据组和数据的基础属性进行描述：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；2）
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3中3）
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5章～第9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、数据展示、数据操作等。
数帮操作
数据带本描述
数船展示
数据关联关系
效诺构成
数据源识别
动态交插述
静态借息描述
图3数据采集结构化描述架构框图GB/T38619—2020
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1所示。表1数据源识别描述
属性名称
Description
Provider
自定义
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ID进行命名：产业类型_产string
string
string
string
string
string
业领域公司名称_数据来源。产业类型和产业领域见GB/T4754一2017数据来源可参照数据源的类型进行自定义数据源的名称
数据源描述
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、执行器、PLC、DCS、SCADA、MES系统、ERP系统、供应链系统数据源的提供方
自定义的数据源属性
表1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A。HiiKaeeir
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\
\Description\：“本数据源提供了XX公司MES的相关数据\，\ID\：\produce_electronic_XX_MES\.\Type\,\MES\,
\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。数据构成
个数据源中可包含若于个数据组，二个数据组中可包含若干个数据，二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：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2所示。4
属性名称
Description
Data source ID
Access flag
自定义
数据类型表示
string
string
string
string
string
string
数据组描述
数据组ID，在同一数据源中唯
数据组名称
属性描述
GB/T38619—2020
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）_（工艺流程名/工艺流程号/设备名/设备号）_位置_自定义描述数据组所属的数据源的ID
数据组的默认访间属性，R：只读，W：只写.RW：读写自定义的数据组属性
表2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
\Data_Group\：
\Name\\Draught_fan\,
\ID\.\0001\.
\Description\：\PC_testEquipmentB_fanCheck data\\Access flag\\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。
属性名称
Description
Data group ID
Length
Upper limit
Lowerlimit
Center line
数据类型表示
string
string
string
string
string.integer.float,
boolean,array
string
unsigned integer
数据ID
数据描述
属性描述
数据名称
数据描述
数据所属的数据组ID
数据类型
数据计量单位
数据的字节长度
数据值的上限
数据值的下限
数据的中心值
GB/T38619—2020
属性名称
Requisite
No compliant mark
Access flag
Get time
自定义
数据类型表示
boolean
boolean
string
timestamp
string
表3（续）
采集数据缺失标识
数据超限标识
属性描述
数据的默认访问属性，R：只读.W：只写RW：读写数据的产生时间
自定义的数据属性
表3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A。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\
\Data group ID\:\Draught_fan\,\Type\\float\,
\Unit\:\%rh\.
\Length\：\2\.
\Upperlimit\.\60%\,
\Lowerlimit\.\30%\，
\Center line\.\50%\,
\Requisite\:\false\,
\No compliant mark\:\false\.\Description\：\产线湿度\\Access flag\:\R\.
\Get time\;\timestamp\.
\Period\：\采集周期为1次/10分钟\以上示例中Period采集周期为自定义的数据属性。数据关联关系
数据关联关系是数据组之间或数据组内部数据之间具有的相关关系，可包含：联合：一组数据作为整体，一旦该组数据中的任意一个数据被修改，联合内的所有其他数据都a）
需要被刷新。数据联合关系的描述如表4所示。6
属性名称
Data IDs
自定义
数据类型表示
string
RelationshipE
string
数据联合关系描述
属性描述
存在关联关系的数据的ID的集合数据的关联关系名称
自定义的数据关联关系属性
GB/T38619—2020
表4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A。以下用JSON格式给出数据关联关系描述的示例。示例1：工业电度表的数据采集（联合关系）\Relationship\.
\Name\,\Union\,
\DataIDs\
\Data IDI\.\001\,
\Data ID2\\002\.
\Data ID3\\003\
\Union ID\\Union_001\
以上示例中UnionID联合码ID为自定义的数据联合关系属性条件：一组数据的有效性受另外一组数据影响。数据条件关系的描述如表5所示。b）
数据条件关系描述
属性名称
Data IDs
Condition
Result
自定义
数据类型表示
string]
RelationshipE
string
stringLJ
string
属性描述
存在关联关系的数据的ID的集合数据的关联关系名称
条件关联关系定义
受条件关系影响的数据的ID的集合自定义的数据关联关系属性
表5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A。以下用JSON格式给出数据条件关系描述的示例。示例2：阀门打开后流量的数据采集（条件关系）\Relationship\：
\Name\：\Condition\.
\Data IDs\
GB/T38619—2020
\Data ID1\.\001\.
\Data ID2\\002\,
\Data ID3\.\003\
\Condition\：\DatalD1&DataID2\,\Result\\DatalD3\.
\Condition ID\：\Condition_o01\以上示例中ConditionID条件关联ID为自定义的数据关联关系属性。计算：数学运算关系。数据计算关系的描述如表6所示。c）
表6数据计算关系描述
属性名称
Data IDs
Calculation
Return type
自定义
数据类型表示
stringj
RelationshipE
string
integer.float,
string
属性描述
存在关联关系的数据的ID的集合数据的关联关系名称
计算关联关系定义
计算关系的返回类型
自定义的数据关联关系属性
表6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A。以下用JSON格式给出数据计算关系描述的示例。示例3：根据三相电压值计算不平衡电压（计算关系）\Relationship\:
\Name\：\Calculation\，
\Data IDs\
\Data IDI\.\oo1\.
\Data ID2\.\002\
\Data ID3\：\003\
\Data ID4\:\004\
\Calculation\\sqr((1-sqr(3-6*(DatalD1-4+ DataID2-4+DatalD3-4)/(DataID1-2+ DataD2-2+DatalD3-2))))/(1+sqr(3-6(DataID1-4+DatalD2-4+DatalD3-4)/(DatalD1-2+DatalD2-2+DataID3-2)))))\,\Return type\：\float\,
\Acknowledge Code\：\string”以上示例中AcknowledgeCode为自定义的数据计算关系属性，表示及计算输人参数的正确性以及计算是否成功等应答信息。
数据展示
工业物联网采集的数据可通过交互界面、表格和图向数据使用者进行展示，其属性描述如下：a)
交互界面展示
交互界面展示描述如表7所示。
属性名称
Layout
Description
Layoutwidth
Layout height
Background
Object count
Object name
Object ID
Object width
Object height
Object data source
Location
Parameter count
Parameter name
Parameter type
Return type
自定义
string
string
string
数据类型表示
unsigned integer
string
string
string
string
string
string
unsigned integer
string
char,integer.float,string
boolean,Data
char.integer.float,string.
boolean,Data
string
交互界面展示描述
界面的布局样式
界面描述
界面的宽度
界面的高度
界面的背景
界面中对象的个数
对象的名字
对象的ID
对象的宽度
对象的高度
对象引用的数据
属性描述
对象在窗体上的坐标，单位像素目标操作引发的事件
事件函数的参数个数
事件函数的参数名称
事件函数的参数数据类型
事件函数的返回数据类型
自定义的交互界面展示属性
GB/T38619—2020
表7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A。以下用JSON格式给出数据交互界面展示描述的示例。示例1工业风机功率数据展示
\DataDisplay\：
\Objectname\\数据展示\
\Layout\\RelativeLayout\\Layout width\\match_parent\,\Layout height\\match_parent\,\Object count\:\5\,
\ImageView\
\Object name\:\ImageView\.\ObjectID\\@+id/logolmageView\.\Object width\\wrap_content\.
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。