T-31SIOT 001.3-2017 工业物联网应用开发组件规范 第3部分 设备接入与数据采集

登记号T/31335310115F0782017工业物联网应用开发组件规范第3部分：设备接入与数据采集Applicationdevelopmentcomponentcriterionofindustrialinternetofthi2017-08-20发布2017-10-15实施上海市物联网行业协会发布I 1范围 12规范性引用文件 1 14缩略语 25设备接入与数据采集方法 25.1功能要求 25.2性能要求 45.3安全要求 4ⅢT/31SIOT001《工业物联网应用开发组件规范》拟分成部分出版，目前计划发布以下部分的中文版和英文版：——第1部分：模型和术语；——第2部分：系统间通信协议；——第3部分：设备接入与数据采集；——第4部分：监视与控制；——第5部分：实时数据存储与处理；——第6部分：信息管理与应用。本部分为T/31SIOT001的第3部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。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。本部分由上海市物联网行业协会提出并归口。本部分起草单位：上海旋思科技有限公司、上海宝驰信医药科技股份有限公司、上海庆科信息技术有限公司、上海金自天正信息技术有限公司、上海市物联网行业协会、卓然(靖江)海宝信软件股份有限公司、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中国电子科技集团公司第三十二研究所、上海七牛信息技术有限公司、希姆通信息技术(上海)有限公司、上海宏力达信息技术股份有限公司、上海市标准化协会、上海浦东软件平台有限公司、上海理想信息产业(集团)有限公司、上海华谊信息技术有限公司、上海顶逸信息科技有限公司。工业物联网是工业信息化发展中的一个新兴领域，也是未来智能制造的重要支撑技术，工业物联网应用开发组件是物联网技术与行业应用之间的桥梁和纽带，研究并制定《工业物联网应用开发组件规范》的目的是指导工业物联网行业在产业的协作应用，推动工业物联网市场的良性发展。《工业物联网应用开发组件规范第3部分：设备接入与数据采集》标准所规范的实现工业物联网设备接入与数据采集的支撑开发平台技术和组件要求，为工业物联网设备接入与数据采集的分析、设计、开发、实施和运维过程提供具有指导价值的参考模型，以及应该遵循的原则性方法或要求。1T/31SIOT001的本部分规定了工业物联网接入与数据采集组件的术语、定义和缩略语，规定了工业物联网接入与数据采集组件的方法，包含一般要求、工业通信网关、网关客户端、网关接入管理平台、本部分适用于工业物联网设备接入与数据采集。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。GA216.1—1999计算机信息系统安全产品部件第1部分：安全功能检测T/31SIOT001.1工业物联网应用开发组件规范第1部分：模型和术语3术语和定义T/31SIOT001.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了T/31SIOT001.1中的一些术语和定义。网络中交换与传输的数据单元。同一测点相邻两次数据读取的时间间隔。转发通道transmissionchannel将工业通信网关数据发送给第三方使用的逻辑通道。一种接入各类工业网络协议、并对网络协议做报文转换的装置。一种不需编译就可以直接执行的简单命令语言。通信规约communicationprotocol一种让不同信息传递或者交换能正常运行的标准。2微机综合保护装置microcomputerintegratedprotectiondevice协议隔离protocolisolation通过协议转换保证受保护信息在逻辑上是隔离的，只有被系统要求传输的信息可以通过。下列缩略语适用于本文件。API:应用程序编程接口(ApplicationProgrammingInterface)HTTP:超文本传输协议(Hypertexttransferprotocol)NTP:网络时间协议(NetworkTimeProtocol)OLE:对象连接与嵌入(ObjectLinkingandEmbedding)OPC:用于过程控制的OLE(OLEforProcessControl)SDK:软件开发工具包(softwarede5设备接入与数据采集方法宜通过工业通信网关将设备接入工业物联网。工业通信网关接入各工业网络协议，并对网络协议做报文转换，应完成通信链路适配、通信规约解析、协议隔离及数据转发功能，并具备网关接入管理平台。设备接入与数据采集架构如图1所示。↑有线、无线、有线无线双通道自适应冗余个图1设备接入与数据采集架构3设备是工业现场生产用到的装置，此处特指带有通信功能的装置。工业通信网关接入各工业网络协议，并对网络协议做报文转换。应具备下列功能：——适配多种通信链路。包括工业设备常用的通信链路如：RS485/422/232、以太网、CAN总线；工业现场总线如：Profibus、CCLink、PowerLink、Device——支持主流通信协议并具备协议扩展功能。支持IEC60870、IEC61850、DNP3、Modbus、SNMP、CDT、DLT645、CJ-T主流的PLC、微机综合保护装置的数据采集，并支持多协议、多通道并发工作。——协议隔离。通过规约解析，将数据提取出来以另一种规约发送出去，采集端的设备规约不暴露在转发端，达到协议隔离的目的。——使用主流通信协议进行数据转发。支持IEC60870、IEC61850、DNP3、Modbus、SNMP、协议并发工作。—数据断线缓存功能。设备应内置数据断缓专用的非机械硬盘，容量不小于8GB。当设备与平台的网络连接断开时，采集到的数据应缓存在非机械硬盘，网络连接恢复后，断线期间的数据应补录到平台数据库。——同时连接双中心。一个中心负责工业通信网关的数据传输，另一个中心负责工业通信网关的——数据传输的加密。对数据进行加密，保证数据的安全。——数据的压缩。对数据进行压缩，降低对网络带宽的要求。——满足安全要求的操作系统。如Linux或Vxworks操作系统。——NTP对时。网关从NTP对时服务器授时，且可作为NTP服务器，对其他设备对时。网关客户端是工业通信网关提供的运行在用户计算机中的一组程序，宜通过网关接入管理平台或直接对网关进行开发和维护。应具备下列功能：——设定不同物理通道使用的通信协议，配置设备的物理地址、通道地址或通信参数等；——设定需要从设备中采集的数据；——设定接入平台参数，配置需要传输到平台的数据；——将参数下载到工业通信网关；——获取工业通信网关的配置；——监视工业通信网关工作状态；——监视工业通信网关采集的数据；——监视、记录工业通信网关与设备之间的通信报文。网关接入管理平台是架设在局域网或互联网上对网关进行管理的平台，通过IP地址或域名即可自动连接。网关客户端通过连接到网关接入管理平台检索到现场网关、进行远程开发和维护。应具备下4列功能：——网关接入管理。支持网关主动发起连接和认证。——远程维护。可以通过客户端软件远程配置所有接入的工业通信网关，获取网关配置信息，下载——WebServices访问接口。第三方系统可通过WebServives接口从网关接入管理平台获取——API访问接口。第三方系统可通过API接口从网关接入管理平台获取数据。——数据存储。对接收到的网关数据进行存储。——报警服务。建立报警模型，将报警信息通过手机短信、邮件等方式通知客户。——Http访问接口。使用HTTP协议向第三方提供数据。——OPCServer。使用OPC规范向第三方提供数据。——协议转发。使用国家标准或行业标准协议，向第三方提供数据。交互应用从网关设备接入管理平台获取数据，通过图表、曲线、报表等和决策提供支持。设备接入与数据采集应满足下列性能要求：a)采集周期网关接多个设备后，系统将所有设备轮询一次所花费的时间不宜大于(0.2×采集网关所管理的设备的总数)秒。b)采集准确度系统采集数据的有效位数应与现场对应计量设备的有效位数一致。系统采集数据应与现场对应计量设备的实际读数一致。c)数据传输可靠性按照式(1)计算系统的采集成功率。采