GB/T 22281.2-2011机器的状态监测和诊断 数据处理、通信和表达 第2部分：数据处理

ICS 25.040.40 N 18 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 22281.2—2011/ISO 13374-2:2008 机器的状态监测和诊断 数据处理、通信和表达 第2部分：数据处理 Condition monitoring and diagnostics of machines — Data processing, communication and presentation — Part 2: Data processing (ISO 13374-2:2008, IDT) 2011-12-30 发布 2012-05-01 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布 前言 GB/T 22281《机器的状态监测和诊断 数据处理、通信和表达》已经或计划发布以下部分： ——第1部分：总则； ——第2部分：数据处理； ——第3部分：通信要求。 本部分为GB/T 22281的第2部分。本部分按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用ISO 13374-2:2008《机器的状态监测和诊断 数据处理、通信和表达 第2部分：数据处理》（英文版）。 与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下： 第1部分：总则 GB/T 22281.1—2008 机器的状态监测和诊断 数据处理、通信和表达 (ISO 13374-1:2003, IDT) 本部分的技术内容和组成结构与ISO 13374-2:2008《机器的状态监测和诊断 数据处理、通信和表达 第2部分：数据处理》（英文版）相一致，只在需要的地方，做了个别编辑性修改： ——将“ISO 13374-2”改为“GB/T 22281的第2部分”或“GB/T 22281的本部分”； ——删除了ISO 13374-2:2008的前言，按照我国国家标准重新起草了前言； ——将本部分中出现的已转化为国家标准的国际标准编号改为国家标准编号，未转化的国际标准保留； ——在附录B中增加了表B.1、表B.2和表B.3，将B.2.2、B.3.2和B.4.2的词汇分别置于表格中，便于查看。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC 159）归口。 本部分负责起草单位：北京机械工业自动化研究所。 本部分参加起草单位：清华大学。 本部分主要起草人：高雪芹、黎晓东、杨书评、黄双喜。 引言 目前为机器的状态监测和诊断（CM&D）编写的各种计算机软件系统，如果不进行进一步的集成工作，就无法便利地进行数据交换或以即插即用方式操作。这便难以将各个系统集成，并且难以为用户提供一个统一的机器状态视图。GB/T 22281的第1部分至第3部分的目的在于提供若干开放的CM&D软件体系结构的基本要求，以便在没有专门平台或硬件协议的情况下，CM&D信息也能够通过各种软件包得以处理、传送和显示。 1 范围 GB/T 22281的本部分详细说明了开放的状态监测和诊断（Condition monitoring and diagnostics，CM&D）体系结构需要符合的参考信息模型和参考处理模型的要求。软件设计人员需要信息模型和处理模型，以便充分描述所有的数据处理要求。GB/T 22281的本部分有助于CM&D系统的互操作性。 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 22281.1—2008（ISO 13374-1:2003, IDT） 机器的状态监测和诊断 数据处理、通信和表达 第1部分：总则 ISO/IEC 14750:1999 信息技术 开放式分布处理 接口定义语言（Information technology Open Distributed Processing — Interface Definition Language） 3 CM&D信息体系结构要求 3.1 概述 一个信息体系结构描述了一个给定系统或应用的所有的数据对象及其特征（或属性）、特征数据类型、数据对象关系、参考数据和数据文档。一个开放的CM&D信息体系结构规范应描述图1中所示的五层中的每一层的内容。 图1 CM&D信息体系结构层次 层5：数据文档定义 层4：参考数据库 层3：实现数据模型 层2：概念性信息模型 层1：语义定义 3.2 语义定义要求 为了使应用此信息体系结构的各方能够便于理解，一个开放的CM&D信息体系结构规范应为该系统中的每个主要数据对象提供一组语义定义。可以使用非形式描述语义，例如，数据对象的英语定义；也可以使用本体方式进行形式描述，例如，万维网联盟（W3C）建议的资源描述格式（RDF）。 3.3 概念信息模型要求 一个概念信息模型（conceptual information model）是与CM&D有关的所有基本数据对象以及它们的主要特征（也称“属性”）、特征数据类型、对象相互关系和对象或关系约束的综合定义。一个开放的CM&D信息体系结构规范应提供非专用的概念信息模型（有时叫做“模式”），其与如何物理存储或访问数据无关。此概念信息模式给出了各种数据元素结构的蓝图，有助于系统集成以及数据完整性。使用概念性模式，可以验证实现数据模型。统一建模语言（UML）已成为软件业的主要建模语言并且现在已经成为国际标准ISO/IEC 19501。UML包括用于信息建模的标准化类图表示法（关于UML的补充信息参见附录B）。 3.4 实现数据模型要求 以概念信息模型为基础，实现数据模型（implementation data model）提供了应传递或存储的数据元素的精确表示法。一个开放的CM&D信息体系结构规范应提供一个符合其概念数据模型的开放的实现数据模型。 一个开放的CM&D实现数据模型应该可以集成多种来源的机器信息，并支持对等的数据库，可以有用户定义的查找条目，以及使用标准化时间戳和工程单位。该模式应支持唯一的企业、站点及数据库或数据源标识符，以区分从不同物理位置获取的数据。该模式还宜支持父-子分层结构中包括机器的设施段（服务段位置）的全系统唯一标识符。同时，该模式宜支持资产专用唯一标识符，以便在部分分层结构中监测和追踪个体部件。 在该模式中宜规定存储企业站点、站点数据库、过程或机器段信息（诸如物理方位、驱动类型、安装类型和联轴器类型）、资产标牌数据（包括诸如额定转速、额定功率、品牌及型号以及轴承或其他部件信息的条目）、量测位置、数据测量源、变送器、变送器方位、工程单位、信号处理后缩放类型（signal processing post-scaling types）、排序列表以及警报的基本框架。在数据层，该模式宜支持下列格式：对历史单值数字数据的传输、快速傅里叶变换（FFT）频谱数据、固定百分比频带（CPB）频谱、时域波形、样品试验数据、温度记录图像和二进制大对象。通过Gregorian（公元纪年或CE）日历和基于世界标准时间（UTC）的GB/T 7408—2005（参见参考文献[11]）且存储地方时区偏移的词法表示法，该模式宜支持一个引用了特定时间实例的日期/时间符号。 可以使用各种模式定义来详细说明本规范。在科学编程领域，文件描述模式格式（file description schema format）已使用多年。它映射为ASCII或二进制数据文件格式，这些文件可以输出或输入计算机系统。发布的一个完整的记录格式描述详细说明了文件所包含的数据区、这些数据区相对于其他数据区的准确位置、数据区是ASCII码格式还是二进制格式，以及每个数据区的确切数据格式——实浮点、整数、字符、可变字符串。 关系信息模式格式（relational information schema format）是关系数据库管理系统的定义语言。关系描述法类似于定义了下述各项的蓝图：存放数据的各种“空间的名称”（或数据库表名）、表内数据的“内容”（或列）、每个数据列准确的数据格式（科学浮点、整数、可变字符串等）、数据列是否可以为空或不为空（非空）以及每个数据行的唯一标识键（主键）。通过包含“引用”（外键），一个表单便可与另一表单