船级社指南 船舶数字化检验数据交换技术指南 GD21-2023

指导性文件GUIDANCENOTES船舶数字化检验数据交换技术指南2023船舶数字化检验数据交换技术指南当前，随着数字技术在船舶行业的快速发展，船舶的智能化、数字化程度越来越高，船舶在营运过程中产生了大量数据，为基于数据的船舶检验创造了条件。提供标准的数据交换规则，已经成为行业面临的迫切需求。为促进船舶数字化检验数据标准化交换，中国船级社结合业界的数据交换需求，编制了《船舶数字化检验数据交换技术指南》。本指南根据《船舶数字化检验应用指南》提出的数字化检验应用方案，在其基础上制定了用于船舶数字化检验的数据结构和数据交换技术规则，以促进船舶数据标准化交换的工作开展，为船舶数字化检验验证提供遵循依据。本指南由中国船级社编写和更新，通过网页发布，使用相关方对本指南如有意见或建议可通过电子邮件反馈至ic@。 1 1第2节数据范围与类型 2第2章数据标识与结构 4 4 4 7 第3章数据交换接口 第4章数据交换实施与测试验证 附录1CCS船舶数字模型 41附录2位置编码 42附录3通用传感器信号类型 44附录4通用数据元数据结构示例 45附录5时序数据结构要求与实现 47船舶数字化检验数据交换技术指南11.1.1适用范围本指南规定了用于船舶数字化检验的数据标准以及数据交换接口规则。适用于申请中国船级社（以下称“CCS”）开展数字化检验的船舶，其他涉及到数据交换的业务可参照本指南执行。申请数字化检验的船舶在向CCS分发数据或授权CCS访问数据时，应遵循本指南技术要求，包括数据命名格式、数据结构，并通过标准接口协议提供数据。除另有规定外，本指南有关定义如下：(1)数字化：系指利用信息系统、各类传感器、机器视觉等技术，获取检验对象的原始数据、各种信息和相关知识，形成可识别、可存储、可计算的数据，以建立相关的数据模型，进行处理、分析和应用。(2)检验对象：系指船舶文件/资料、船体结构、机械/电子设备(系统)等所有船舶检验目标。(3)数据通道：用于从船舶机械/电子等设备到船载数据服务器或船舶数字系统的数据传输虚拟通道，定义设备运行状态的数据静态特性，如通过数据通道形式表达主机气缸排气温度、燃油进口压力。(4)数据通道ID：数据通道标识符，用于唯一标识船上数字化设备的数据通道。其用法见本指南第2章第2.3.2。(5)数据通道列表：定义数据通道ID和数据通道属性的列表，并通过数据所有者进行共享。(6)数据通道属性：数据通道的属性，如单位和范围。(7)命名空间：为避免名称冲突而使用的名称集。(8)时间序列数据：按时间顺序收集的数据集。相关文件中的条款通过本指南的引用将成为本指南的一部分，凡是标注日期的引用文件，仅标注日期的版本适用于本指南。凡是不标注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改通报、变更通告）适用于本指南。(1)ISO19847:2018船舶与海上技术船载海上共享数据服务器(Shipsandmarinetechnology—Shipboarddataserverstosharefielddataatsea)船舶数字化检验数据交换技术指南2(2)ISO19848:2018船舶与海上技术船载机械设备数据格式(Shipsandmarinetechnology—Standarddataforshipboardmachineryandequipment)(3)ISO80000系列量和单位(Quantitiesandunits)interchangeformats-Informationinterchange-Representationofdatesandtimes)注：GB/T7408-2005数据元和交(5)W3CXML扩展标记语言(XML)1.0，W3C推荐[ExtensibleMarkupLanguage(XML)1.0,W3CRecommendation](6)W3CXML模式第1部分：结构，W3C推荐(XMLSchemaPart1:W3CRecommendation)(7)W3CXML模式第2部分：数据类型，W3C推荐(XMLSchemaPart2:Datatypes,W3CRecommendation)(8)RFC3339互联网日期和时间：时间戳(DateandTimeontheInternet:Timestamps)(9)RFC4180逗号分隔值(CSV)文件的通用格式和MIME类型[CommonFormatandMIMETypeforComma-SeparatedValues(CSV)Files](10)RFC5234语法规范的扩展BNF：ABNF(AugmentedBNFforSyntaxSpecifications:ABNF)(11)RFC3986统一资源标识符(URI)：通用语法(UniformResourceIdentifierURI:GenericSyntax)1.1.4缩略语下列缩略语适用于本指南：(1)HTTP:超文本传输协议(HypertextTransferProtocol)(2)RESTFUL:也称REST，是一种网络应用程序的设计风格和开发方式(RespresentationalStateTransfer)(3)JSON:JavaScript对象表示法(JavaScriptObjectNotation)(4)URI:统一资源标识符(UniformResourceIdentifier)(5)URL:统一资源定位器(Uniformresourcelocator)(6)UTC:世界标准时间(UniversalTimeCoordinated)(7)UTF-8:UCS编码的8位传输格式(UCSTransformationFormat8)(8)XML:可扩展标记语言(ExtensibleMarkupLanguage)(9)CSV:逗号分隔型取值格式(CommaSeparatedValues)船舶数字化检验数据交换技术指南31.2.1数据范围本指南规定的用于船舶数字化检验的相关数据，包括但不限于船舶文件/资料、船体结构、船载机械/电子设备（系统）等检验对象产生多种结构形式的数据。1.2.2数据类型根据数字化检验涉及的数据范围，按照检验数据类型分为结构化数据、半结构化数据和非结构化数据，具体如下图所示。图检验数据类型结构化数据是指可以使用关系型数据库表示和存储，表现为二维的数据特点。例如结构化查询语言（简称“SQL”）数据库。根据数字化检验涉及的数据构成特点，本指南将结构化数据分为通用结构化数据（以下简称“通用数据”）、时序结构化数据（以下简称“时序数半结构化数据具有基本固定结构模式的特点，属于结构化数据的一种表现形式。例如通过XML或JSON表示的系统日志、电子记录簿等，本指南在数据组织及数据交换中按照通用数据的方式进行处理。非结构化数据没有固定结构，例如文档、图片、音频和视频等，非结构化数据的表示可通过结构化元数据形式对其进行描述，数据实体作为结构化元数据的元素进行描述和存储，传输时遵循本指南通用数据结构的原则。本指南在数据组织及数据交换中对其按照通用数据的方式进行处理。根据对检验数据类型的梳理和归类，本指南通过第2章、第3章分别对通用数据和时序数据的命名、数据结构和数据接口进行了详细规定。船舶数字化检验数据交换技术指南4本章规定了通用数据和时序数据的标识方法和数据结构要求。数据标识可识别和区分不同的检验对象，确保相关检验对象在标识命名层面的一致性和唯一性。标识编码是对检验对象数据赋予特定代码的过程。标识编码的原则应满足CCS《船舶与海上设施数字系统验证指南》的要船舶设备传感器采集点位对象采用时序数据标识方法。其他检验对象，例如船舶文件资料、电子记录簿等，采用通用数据标识方法。数据结构为独立于数据格式（如XML、JSON、CSV等）的逻辑结构规定。2.2.1一般要求本节规定的通用数据标识是对通用数据类型的标识及属性要求。通用数据基于CCS船舶数字模型（简称：emd）进行标识。2.2.2通用数据类型标识通用数据类型标识英文代码为TypeID。通用数据类型标识编码遵循URI的格式定义，URI定义允许多种不同的组合，通用数据类型标识为这些组合的子集，具体格式要求如表(1)所示。通用数据类型标识表(1)通用数据类型标识=[协议]://命名实体/船/(1)通用数据类型标识组合通过使用在RFC5234中定义的扩展BNF(ABNF)进行定义，在5URI中“协议”元素是可选的，斜杠(“/”)为描述层次结构的保留字符。(2)通用数据类型标识组合详细说明。①命名实体命名实体元素应为产生通用ID的实体拥有或控制的域。CCS的命名实体为：②船舶ID(a)船舶ID是对船舶的通用识别。(b)通常，船舶ID宜使用IMO编号（国际航行船舶）或船舶统一识别号CMSAID（中国籍船——/IMO1234567——/CN202212345672③命名规则(a)命名规则应为数据通道命名规则的指定名称。(b)此名称可在命名实体的监督下自由设置，并应在前面具有表示命名实体的符号，以消(c)命名规则是为船上部件和系统定义命名方案（或标识方案）的一组要求。命名规则应定义标识字符串的组成，以及开发标识字符串的方法。(d)本指南的命名规则特指emd，模型获取方法参见附录1④版本版本指的是命名规则版本号。⑤通用数据分类码(a)通用数据分类码特指emd对通用数据的分类编码，分类码的获取参考附录1。(b)通用数据分类码须基于emd进行选择。示例：P1.003.006该示例表示的是船舶证书分类码。以下是基于CCS命名实体给出的命名示例。示例：船舶证书/imo1234567/emd/v1.0/P1.003.注：不要求通用数据类型标识为可解析的URI，即该URI不一船舶数字化检验数据交换技术指南62.2.3通用数据类型属性本指南规定的通用数据类型属性集合如表所示。通用数据类型属性表Name(1)在实际应用中应按以上属性规定进行描述。(2)若以上未列出的属性类型或与本指南规定的明显不同，经CCS同意后可在此基础上进行扩展。通用数据类型属性规定说明(1)数据对象类型(DataObjectType)数据对象类型的属性值遵循表(1)的规定。数据对象类型属性表表(1)NormalFile数据对象类型属性为强制性属性，如不在此类型代码范围内的特殊数据，经CCS同意后可增加新的类型。………NormalFile…(2)描述语言(DescriptionLanguage)描述语言属性用于规定通用数据类型对象描述采用的语言或语法，本指南支持的语言或语法遵循表(2)的规定。描述语言属性表表(2)XML描述语言属性为强制性属性，需要明确通用数据类型对象描述采用的语言或语法。……船舶数字化检验数据交换技术指南7……(3)对象元数据(ObjectMetadata)对象元数据实体应采用Base64算法进行编码处理，具体对象元数据结构明文示例参见附录4。(4)名称(Name)名称属性表示的是通用数据类型对象的名称。…………(5)备注(Remarks)在备注中可以描述关于目标通用数据类型对象的任意补充信息。2.3.1一般要求时序数据采用数据通道形式标识，数据通道由数据通道ID和数据通道属性构成。本节规定的数据通道命名是基于emd的数据通道ID及属性的标识方法。2.3.2数据通道ID数据通道ID包含以下三种表达形式：——本地ID(LocalID)——短ID(ShortID)(1)通用ID为通用识别船载数据通道，是以数据交换为目标的通用标识方法，通用ID为全球唯一标识。(2)本地ID用于船内识别船载数据通道。例如，船载计算机系统、综合自动化系统(IAS)和报警监测系统(AMS)，均有自己的数据通道列表，由唯一的通道ID组成，该通道ID可对应于本地ID。(3)短ID为本地ID的可选短替代标识符。(4)这些ID应不区分大小写，以避免意外错误输入。(5)对于同一艘船，本地ID和短ID应唯一。对于不同的船舶，相同类型传感器的数据通道具有相同的本地ID。相反，即使数据通道具有相同的含义，每条船舶的短ID也可能不同。船舶数字化检验数据交换技术指南通用ID(1)通用ID标识遵循URI的格式，URI格式允许多种不同的组合，但通用ID为这些组合的子集，具体格式要求如表(1)所示。通用ID命名格怯表(1)/(2)通用ID组合通过使用在RFC5234中定义的扩展BNF(ABNF)进行定义，在URI中“协议”元素是可选的，斜杠(“/”)为描述层次结构的保留字符。(3)通用ID组合详细说明。①命名实体(a)命名实体元素应为产生通用ID的实体拥有或控制的域。(b)CCS的命名实体为：②船舶ID(a)船舶ID是对船舶的通用识别。(b)通常，船舶ID宜使用IMO编号（国际航行船舶）或船舶识别号CMSAID（中国籍船舶）。——/IMO1234567——/CN20221234567本地ID(1)本地ID使用ABNF定义，格式规定如表(1)所示。本地ID命名格怯表(1)本地ID=命名规则/版本/船舶设备分类码/设备监测对象/位置/传感器信号类型/9(2)本地ID组合详细说明。①命名规则(a)命名规则应为数据通道命名规则的指定名称。(b)此名称可在命名实体的监督下自由设置，并应在前面具有表示命名实体的符号，以消(c)命名规则是为船上部件和系统命名方案（或标识方案）的一组要求。命名规则应规定标识字符串的组成，以及开发标识字符串的方法。(d)本指南的命名规则特指emd。模型获取方法参见附录1。②版本版本指的是命名规则的版本号。③船舶设备分类码(a)船舶设备分类码特指emd设备分类标识码，模型分类码的获取参考附录1。(b)船舶设备分类码须基于emd进行选择。格式：主设备编码.子设备编码+编号示例：P4.003.003+1该示例表示的是1号柴油机，其中“+编号”为可选项，适用于多个同类设备的情况。④设备监测对象(a)设备监测对象适用于通过船舶设备分类码无法完全表达清楚数据通道的情况。(b)如果设备监测对象为多级对象组合表达，对象之间用“.”进行区分。(c)该项为非必填项，对象名称原则上采用英文单词或词组进行表达，但单词之间不能包含空格以及URI约定的/?#[]@等保留字符。格式：设备监测对象.设备监测对象+编号。示例：CYLINDER.EXHAUST_GAS+2该示例表示的是2号气缸废气，其中“+编号”为可选项，适用于多个同类监测对象的情⑤位置位置标识的是设备监测对象所处的位置。位置编码获取参见附录2，优先使用附录2中的位置编码,如不在附录2中允许自行定义，推荐采用有意义的位置英文单词，经CCS评估确认后可纳入使用。示例：Inlet⑥传感器信号类型传感器信号类型表达的是监测对象传感器的类型代码。传感器信号获取参见附录3，优先船舶数字化检验数据交换技术指南使用附录3中的信号类型,如不在附录3中允许自行定义，推荐采用有意义的英文单词。示例：Speed短ID(1)短ID是本地ID的可选短替代。数据通道和短ID之间必须有一对一的对应关系，因此短ID对于一艘船是唯一的。(2)短ID的规定如下：(3)短ID应尽量简短，并使用机器友好符号、用户友好短语或这些符号和短语的组合表示。——0001——TAH001——ME001_RPM以下是基于CCS命名实体给出的命名示例。示例：1号柴发电机组2号缸排气温度ttp:///IMO1234567/emd/v1.0/P8.003.006+1/Cylinder.Exhaus/emd/v1.0/P8.003.006+1/Cylinder.Exhaust_Gas+2/Outlet/2.3.3数据通道属性本指南规定的数据通道属性分类如表所示。数据通道属性表表UnitName船舶数字化检验数据交换技术指南(1)在实际应用中应按以上属性规定进行描述。(2)若以上未列出的属性类型或与本指南规定的明显不同，经CCS同意后可在此基础上进行扩充。通道属性规定说明(1)数据通道类型(DataChannelType)①数据通道类型用于标识数据通道的类型，例如测量值、平均值、报警和状态。数据通道类型由以下子属性组成：——类型(Type)——更新频率(UpdateCycle)——计算周期(CalculationPeriod)②其中类型(Type)子属性规定了数据通道的类型，属性的值遵循表(1)中的规定。类型子属性表表(1)③更新频率表示更新测量值的频率，此子属性应在定期更新测量值时使用。④当一个数据通道的值为使用特定时间段的测量值计算的结果时，应使用计算周期表示该时间段。⑤更新频率和计算周期应以大于0的十进制数字描述，更新频率和计算周期的单位应为“秒”。⑥类型子属性是强制的，其他属性是可选的。……5(2)格式(Format)①格式为用于描述数据格式，并由以下子属性构成。——类型(Type)——限定(Restriction)②类型子属性为强制性，限定子属性为可选，格式属性下可能存在多个限定子属性。③可用的类型如表(2)所示，这些数据类型的规定符合W3CXML架构定义语言(XSD)1.1第2部分：数据类型。类型子属性表表(2)④W3CXML模式中定义的限定见表(3)可用于规定可接受的值。每个数据类型的验证规则和可用约束应遵循W3CXML模式。约束子属性表表(3)值）。……①范围用于描述数据范围。范围属性由以下子属性组成。——低(Low)——高(High)②“低”子属性表示模拟数据的下限，“高”子属性表示其上限。③子属性值的数据类型为带精度的数值或空。只有在无法指定下限和/或上限时，子属性的值才能为空。④范围的高值必须大于且不等于低值。⑤范围属性仅对模拟数据是强制的。⑥范围不表示值的上下边界。若传感器出现故障或其他异常情况，则该值可能会超出范……0①单位属性应用于测量值的单位和量。单位属性由以下子属性组成。——单位符号(UnitSymbol)——计量名称(QuantityName)②ISO80000中定义的单位符号和量名称应用于单位符号和量名称子属性。“单位符号”子属性表示测量值的单位符号（例如，“m”表示长度，“kg”表示质③计量名称子属性可用于标识为数据通道的物理或化学项测量或计算的变量值。④测量值应根据本属性中规定的单位进行描述。……(5)质量编码(QualityCoding)质量编码表示数据质量评价模式的名称，该模式应能区分数据通道的有效测量值和无效测量值。…pcQuality………(6)名称(Name)名称可以用来描述为船载控制系统和其他仪器分配的名称。…………(7)备注(Remarks)在备注中，描述了数据通道上的任意补充信息。…………船舶数字化检验数据交换技术指南2.4.1一般要求本节规定的是对通用和时序数据的数据结构要求。数据结构可以通过使用XML、JSON和CSV格式来描述。本节给出了用于定义数据结构且独立于实现语言的标准数据类型。标准数据类型可替换为在实现语言中定义的数据类型。本节规定的通用数据列表结构和时序数据通道列表结构，目的是在传递数据前需要根据对应列表格式要求将相关通用数据列表或者数据通道列表分享或提交给CCS，CCS在接收具体数据时将根据列表清单对数据进行识别和解析。2.4.2实现语言本节中规定的通用数据结构格式示例参照附录4。本节中规定的时序数据结构应按照附录5的要求实施。2.4.3标准数据类型为定义数据结构，使用了从表中列出的标准建模语言(UML)基本类型派生的以下标准数据类型。标准数据类型表Null2.4.4通用数据列表结构数据模型通用数据列表结构应包含以下5种要素：(1)包(Package)船舶数字化检验数据交换技术指南包是由包头和数据主体组成的数据包。(2)包头(Header)包头表示何时创建通用数据通道列表以及由谁创建。(3)通用数据列表(GeneralDataList)通用数据列表由一系列通用数据类型标识和通用数据类型属性组成。(4)通用数据类型标识(TypeID)通用数据类型标识为本指南第2章第2节中规定的一条通用数据类型标识。(5)通用数据类型属性(Property)通用数据类型属性是对通用数据类型的属性规定。这些元素按图所示的层次结构排列。图通用数据列表结构模型逻辑结构(1)通用数据类型列表结构的逻辑结构如图所示。(2)通用数据类型列表结构体现为数据包，包元素由包头和通用数据类型列表元素组成，通用数据类型元素包括通用数据类型标识和属性的元素。船舶数字化检验数据交换技术指南图通用数据列表结构逻辑图每种元素的详细信息描述如下。(1)包结构(Package)包结构表(1)11(2)包头结构(Header)包头结构表(2)1Author11船舶数字化检验数据交换技术指南(3)通用数据列表(GerneralDataList)数据通道列表结构表(3)*(4)通用数据类型(GeneralDataObjectType)数据通道结构表(4)11(5)通用数据属性结构(Property)属性结构表(5)111Name112.4.5通用数据结构数据模型通用类型数据应由以下要素组成：(1)包(Package)包元素由包头（元数据）和通用数据（主数据体）组成的数据。(2)包头(Header)①包头元素包含必要的元数据，可表示何时创建数据、由谁创建的数据。②如果包头元素通过任何方式提前提供，则包头元素本身可以被省略。(3)通用类型数据(GeneralTypeData)①通用类型数据元素是包的主体，包含本章第2节中给出的通用类型数据。②通用类型数据元素还表示一组数据集。一旦更新了通用数据列表，并且更新会影响数据的值时，则应新生成该元素。(4)数据集(DataSet)数据集是一组特定通用数据类型标识所组成的对象元数据结构的数据集这些元素按图所示的层次结构排列。船舶数字化检验数据交换技术指南图通用类型数据模型逻辑结构(1)通用类型数据应具有图所示的逻辑结构。(2)通用类型数据体现为数据包。包具有包头和通用类型数据构成。图通用类型数据逻辑图船舶数字化检验数据交换技术指南每种元素的详细信息描述如下。(1)包结构(Package)包结构表(1)1*(2)包头结构(Header)包头结构表(2)111Author1(3)通用类型数据结构(GeneralTypeData)通用类型数据结构表(3)NumberOfDataSetNonNegativeInteger1TypeIDString1DataSet(4)CustomData*(4)数据集_自定义数据结构(CustomData)数据集_自定义数据结构表(4)*2.4.6时序数据通道列表结构数据模型数据通道列表应包含以下5种要素：(1)包(Package)船舶数字化检验数据交换技术指南包是由包头和数据通道(主数据体)组成的数据包。(2)包头(Header)包头表示何时创建数据通道列表以及由谁创建。(3)数据通道(DataChannel)数据通道由属性和数据通道ID组成。(4)数据通道ID(DataChannelID)数据通道ID为本指南第2章第2.3.2中规定的一种数据通道标识符。(5)属性(Property)属性定义本指南第2章第2.3.3中规定的数据通道的属性。这些元素按图所示的层次结构排列。图数据通道列表模型逻辑结构(1)数据通道列表的逻辑结构如图所示。(2)数据通道列表体现为数据包，包元素由包头和数据通道列表元素组成，数据通道列表元素包括一个或多个具有其ID和属性的数据通道元素。船舶数字化检验数据交换技术指南图数据通道列表的逻辑图每种元素的详细信息描述如下。(1)包结构(Package)包结构表(1)11船舶数字化检验数据交换技术指南(2)包头结构(Header)包头结构表(2)1Author11(3)数据通道列表结构(DataChannelList)数据通道列表结构表(3)*(4)数据通道结构(DataChannel)数据通道结构表(4)11(5)数据通道ID结构(DataChannelID)11(6)属性结构(Property)属性结构表(6)111Unit11Name11(7)数据通道类型结构(DataChannelType)数据通道类型结构表(7)船舶数字化检验数据交换技术指南111(8)格式结构(Format)格式结构表(8)11(9)约束结构(Restriction)约束结构表(9)*1111111111“Preserve”“Replace”“Collapse”1(10)范围结构(Range)范围结构表(10)11(11)单位结构(Unit)单位结构表(11)112.4.7时序数据结构数据分类(1)时序数据分类①时序数据为测量值的集合，其中所有的值均有相应的测量时间，通常这些数据是按时间顺序排列和记录的。②在实际应用当中，为了有效的数据传输，本节规定了两种不同的时序数据表示法，分别为表格数据和事件数据，根据测量值的更新间隔合理使用不同的表达方法。(2)表格数据①表格数据是以定期间隔报告的固定数量的值的向量。②数据通道列表规定了时间间隔。——多个原始数值从传感器/发射器在同一时间采样——定期进行的计算结果（如时间平均值、标准偏差等）③测量值按时间戳分组，表格数据形式如表(1)所示。数据示例表(1)关关开(3)事件数据①事件数据是一组特定时间不固定的数据。——报警信息——状态信息——手动输入信息②事件数据通常测量值根据时间戳和数据通道ID以及表(2)等形式进行分组。事件数据示例表(2)(4)时序数据组成船舶数字化检验数据交换技术指南①表格/事件数据的每一行称为数据集(DataSet)。②表格数据由一组不带数据通道ID的数据集组成，值可以按其时间顺序标识。③表(1)的表格数据如下所示：DataSet("2022-01-01T00:00:01④事件数据由具有数据通道ID的数据集的集合组成，因为在特定时间不能固定多个值。⑤表(2)的事件数据如下所示：数据模型时间序列数据应由以下要素组成：(1)包(Package)包元素由包头（元数据）和时间序列数据（主数据体）组成的数据。(2)包头(Header)①包头元素包含必要的元数据，用于将包中的数据链接到数据通道列表中的正确通道和现实世界中的时间。②可表示何时创建时间序列数据、谁创建的时间序列数据、时间序列数据的测量周期。③如果包头元数据通过任何方式提前提供，则包头元素本身可以被省略，或者只是由短ID列表组成。(3)时序数据(TimeSeriesData)①时间序列数据元素是包的主体，包含本章第3节中规定的时间序列数据。②时间序列数据元素还表示一组数据集，并按数据通道列表版本分组。一旦更新了数据通道列表，并且更新会影响时间序列数据的值，则应重新生成该元素。(4)表格数据(TabularData)①表格数据元素包含本章第(2)中规定的值列表。②表格表示以相同时间戳和更新间隔报告的测量值的有序列表。③表格数据应按更新间隔进行分组。(5)事件数据(EventData)事件数据元素包含一个（通常）不定期更新的值列表，其中为每个数据点提供了对数据通道列表（本地ID或短ID）的引用，详细信息见本章第(3)。(6)数据集(DataSet)数据集是一组具有相同时间戳的测量值,有两种类型的数据集，一种用于表格数据，另一种用于事件数据。这些元素按图所示的层次结构排列。图时间序列数据模型逻辑结构①时间序列数据应具有图所示的逻辑结构。②时间序列数据体现为数据包，包由包头和时间序列数据构成，时间序列数据包括一个或多个数据集，数据集具有一个时间戳和一个或多个数据。船舶数字化检验数据交换技术指南图时间序列数据逻辑图每种元素的详细信息描述如下。(1)包结构(Package)包结构表(1)1*(2)包头结构(Header)包头结构表(2)1111Author1(3)时间间隔结构(TimeSpan)时间间隔结构表(3)11(4)时间序列数据结构(TimeSeriesData)时间序列数据结构表(4)TabularData(5)TabularData*EventData(6)EventData1(5)表格数据结构(TabularData)表格数据结构表(5)NumberOfDataSetNonNegativeInteger1NumberOfDataChannelNonNegativeInteger1DataChannelIDString*DataSet(7)DataSet_Tabular*(6)事件数据结构(EventData)事件数据结构表(6)NumberOfDataSetNonNegativeInteger1DataSet*(7)数据集_表格结构(DataSet_Tabular)数据集_表格结构表(7)Timestamp1Value*Quality1(8)数据集_事件结构(DataSet_Event)数据集_事件结构表(8)Timestamp1DataChannelID1Value1Quality1船舶数字化检验数据交换技术指南3.1.1一般要求本章规定的接口规则目的是指导船东或船公司根据规则编制接口服务，向CCS提供数字化检验所需数据。数据传输格式应符合本指南第2章规定的数据标识与结构标准。船东或船舶管理公司编制的接口服务应有日志监控功能，日志内容应至少涵盖最近30天内所有完整历史记录。当数据传输失败时，接口服务应具有故障排除后再次传输的能力。接口服务所在服务器时钟应和UTC同步。3.2.1一般要求适用于船舶检验数据交换的接口格式规定。接口服务应满足第4章第2节的测试验证要求。3.2.2接口标准接口编程遵循REST架构原则。接口数据交换框架结构见图，具体要求如下。(1)船舶与企业船舶数字平台之间的数据交换规则由企业自行定义。(2)企业船舶数据平台提供船舶检验数据分享或提交CCS需按照本指南的规则执行。图接口数据交换框架调用过程(1)接口支持推送和调取两种模式，如图所示，请求处理使用Http/Https协议，如果请求未成功，返回Http状态码，如果请求成功，得到对应的调用结果。图请求-应答调用过程示例3.2.3接口格式请求-应答协议结构(1)请求-应答协议结构如下表所示。(2)当使用数据通道类型选项、查询选项和标签选项时，应符合RFC3986的要求，选项和参数不需要区分字母大写和小写。请求-应答协议的结构表方法(1)请求-应答协议中使用的方法如表所示。(2)当接口发布方接收到请求时，应在日志中记录Http状态代码、Http方法类型、时间和请求-应答协议方法表船舶数字化检验数据交换技术指南type=ts_sdd：[LocalID].[DataChannelType].[Histo服务根(1)服务根格式和详细信息如表所示。服务根详细信息表资源路径(1)资源路径仅适用于执行GET和TRACE方法。(2)时序数据传输有如下特殊要求：①当数据通道类型为“本地ID(LocalID)”时，资源路径格式和详细信息如表所示。②当数据通道类型为“短ID(ShortID)”时，指定数据通道列表中给出的一个短ID。不能通过将短ID用“/”或“，”分开，指定多个短ID。③当数据通道类型为“本地ID(LocalID)”时，如果使用GET方法，可在资源路径中使用通配符。通配符的更多信息见本节。路径资源详细信息表Name>类型选项(1)表列出了可处理的数据类型和设置类型的方法。(2)类型选项在Http头中指定，也可用于GET方法以外的其他方法。(3)类型选项默认为“ts_data”类型。类型选项的详细信息表ts_data1ts_sdd11船舶数字化检验数据交换技术指南数据通道类型(1)指定访问船载数据服务器中资源的ID类型,仅适用于时序数据相关通道数据的获取。(2)表中列出了可处理的数据通道类型以及指定它们的方法。数据通道类型选项默认为“本地ID”。(3)数据通道类型选项在消息体中指定。数据通道类型选项详细信息表查询选项(1)查询选项用于指定数据格式、更改排序顺序方式、用于过滤等。(2)表列出了可使用的查询选项以及指定它们的方法。(3)一次可指定多个查询选项。(4)当日期和时间用于选项参数时，使用ISO8601格式添加。(5)查询选项在消息体中指定。查询选项详细信息表“方法”时的UTC1标签选项(1)标签选项仅适用于时序数据接口调用方法。(2)当使用GET方法获取时间序列数据时，指定栏目标题输出格式的优先级。(3)如果未指定，按顺序使用短ID、本地ID。(4)表列出了可使用的标签选项以及指定它们的方法。(5)标签选项在消息体中指定。标签选项详细信息表资源路径中通配符的使用(1)该条款仅适用于时序数据接口GET方法。(2)有关资源路径的结构，参见第2章第3节2.3.2中的本地ID。(3)当获取保存在船载数据服务器中的时间序列数据、数据通道列表和数据源信息时，使用资源路径中的通配符创建过滤器。(4)通配符字符串：#：多级通配符。多级通配符用于在URI中匹配任意数量级别。+：单级通配符。单级通配符仅匹配一个URI级别。0方法的返回代码(1)数据传输处理结果和Http状态码（见表0）。Http状态码表0船舶数字化检验数据交换技术指南3.2.4接口示例表格数据示例数据示例表/emd/v1.0/P4.006.003+1//DrivingEnd/Sp/emd/v1.0/P4.006.003+2//DrivingEnd/Sp/emd/v1.0/P4.006.003+3//DrivingEnd/Sp/emd/v1.0/P4.006.003+1//DrivingEnd/Temperat/emd/v1.0/P4.006.003+2//DrivingEnd/Temperat/emd/v1.0/P4.006.003+3//DrivingEnd/Temperat/emd/v1.0/P4.006.003+1//DrivingEnd/Sp/emd/v1.0/P4.006.003+2//DrivingEnd/Sp/emd/v1.0/P4.006.003+3//DrivingEnd/Sp/emd/v1.0/P4.006.003+1//DrivingEnd/Temperat/emd/v1.0/P4.006.003+2//DrivingEnd/Temperat/emd/v1.0/P4.006.003+3//DrivingEnd/Temperat/emd/v1.0/P4.006.003+1//DrivingEnd/Sp/emd/v1.0/P4.006.003+2//DrivingEnd/Sp/emd/v1.0/P4.006.003+3//DrivingEnd/Sp/emd/v1.0/P4.006.003+1//DrivingEnd/Temperat/emd/v1.0/P4.006.003+2//DrivingEnd/Temperat/emd/v1.0/P4.006.003+3//DrivingEnd/TemperatPOST方法POSThttp://localhost/?implemented=JSON(1)数据格式见附录5。(2)处理结果在Http请求中返回，返回值参见表0Http状态码。GET方法(1)对表中的实际记录数据执行GET方法。GEThttp://localhost/IMO1234567/+/+/P4.006.003/+/+?offset=2022-01-25T06：45：船舶数字化检验数据交换技术指南03Z&before=true&limit=3(2)搜索条件：在IMO1234567船舶本地ID中包含“P4.006.003”2022年11月25日，6:45:03或更早的日期和时间，在过去的方向搜索3秒内的数据。(3)搜索结果如下：/emd/v1.0/P4.006.003+1//DrivingEnd/Speed/emd/v1.0/P4.006.003+2//DrivingEnd/Speed/emd/v1.0/P4.006.003+3//DrivingEnd/Speed/emd/v1.0/P4.006.003+1//DrivingEnd/Temperature/emd/v1.0/P4.006.003+2//DrivingEnd/Temperature/emd/v1.0/P4.006.003+3//DrivingEnd/Temperature/emd/v1.0/P4.006.003+1//DrivingEnd/Speed/emd/v1.0/P4.006.003+2//DrivingEnd/Speed/emd/v1.0/P4.006.003+3//DrivingEnd/Speed/emd/v1.0/P4.006.003+1//DrivingEnd/Temperature/emd/v1.0/P4.006.003+2//DrivingEnd/Temperature/emd/v1.0/P4.006.003+3//DrivingEnd/TemperaturePUT方法PUThttp://localhost/(1)数据格式见附录5。更新对应于数据设置结构的时间戳和的本地ID的实际记录数据。(2)处理结果在Http请求中返回，返回值参见表0Http状态码。TRACE方法(1)对表中的实际记录数据执行TRACE方法：TRACEhttp://localhost/IMO1234567/+/+/ExhaustGas/#?offset=2022-01-25T06:43:02Z&before=true(2)搜索条件：在IMO1234567船舶本地ID中包含“P4.006.003”在2022年01月25日，6:43:02或更早的日期和时间，在时间节点之前的方向选择。(3)正常结束的返回消息：｛Result:6｝3.3.1一般要求接口服务应采用适当的身份认证方法和接口数据范围的授权功能。接口服务应采用SSL协议进行数据传输，提供数据传输的安全支持。接口服务安全同时需满足CCS《船舶网络系统要求及安全评估指南》第3.3.3通信安全的相关要求。推荐船东或船舶管理公司在数据交换时能够应用区块链技术，以达到数据确权，防篡改、防抵赖的目的。通过数据交换提交到CCS的数据所有权归数据授权方所有，仅用于CCS开展船舶的数字化检验。船舶数字化检验数据交换技术指南4.1.1一般要求实施船舶数字化检验的船东或船舶管理公司按照CCS《船舶数字化检验应用指南》第2章要求制定实施计划。检验数据交换过程按本指南的相关要求进行标识，并组织数据结构。在实施数据交换前要与CCS明确数据交换接口采用推送或调取模式。在实施数据交换前要与CCS明确所交换的数据权属及用途。4.1.2实施步骤检验数据交换前，船东或船舶管理公司按照实施计划准备数字化检验所需数据。船东或船舶管理公司（或委托的供方服务机构）提供数据交换接口服务，并开展测试验证。经CCS验证同意后，按照实施计划开展数据交换。4.2.1一般要求接口发布方应对数据交换接口模块进行测试验证，并将方法和结果记录在测试验证报告中。测试验证报告要体现测试验证项目、方法、判断标准和结果。测试验证适用于船舶申请数字化检验附加标志时。CCS将参考接口发布方的测试验证报告对接口进行测评和适配，确保其功能状态监控正常，数字化检验所需数据能够完整提交到CCS。4.2.2测试验证项目系统时钟(1)接口发布方数据服务器系统内部时钟具有与UTC同步的功能。(2)无论数据服务器是否与UTC同步，都需要确认服务器的系统时钟精度与UTC的误差为1秒/每小时或更小。(3)确认当船载数据服务器与UTC不同步时，系统时钟出现异常应具有警报提示的功能。船舶数字化检验数据交换技术指南数据格式通过检查接口文档确认数据交换接口处理的数据格式符合本指南第2章第4节的要求。数据传输服务(1)通过观察确认接口数据传输服务所请求的数据。(2)通过观察确认数据传输服务中发送的数据并根据方法做了正确的处理。(3)数据传输服务可能采用的所有方法进行测试。(1)通过观察确认接口服务具有系统日志功能，通过分析评估确认所有系统日志记录被保存，且在之后至少30天内可供查阅，并能够将以下事项记录到日志中。①请求来源的访问控制日志，能够记录审核通过或失败日志。②记录请求来源所请求的接口方法、参数，能够记录调用成功和失败日志。③能够记录接口调用耗时。船舶数字化检验数据交换技术指南1.1CCS船舶数字模型是对船舶数字化分类进行了层次结构划分，为每个项目给出了编码和名称，编码基于通用十进制分类(UDC)编码系统，有关CCS船舶数字模型详细说明、工具及接口，请参见/emd/栏目。2船舶数字模型一级分类说明标准模型一级分类表1BoilerandAssociatedENavigationaidEquipmentRadioCommunicationsEqLifesavingandFireFi船舶数字化检验数据交换技术指南1位置是指在船上的位置。规定了以下3种类型的位置：1.1绝对位置：相对于船上固定坐标系的位置。1.2通用位置：描述一个典型位置的项，通常出现在普遍船舶上。1.3相对位置：个体在一组部件中相对彼此的相对位置。2使用emd进行传感器命名，通常使用位置编码(表2)。位置编码表2FrontpartoftheshipBowoftheshipLeftsideoftheshiptowardsthesheadingRightsideoftheshiptowardstheshipheadingLeftfrontsideoftheshiptowardstheAftPortLeftrearsideoftheshiptowardstheRightrearsideoftheshiptowardstheCenteroftheshipinthelongitudinalTheportsideofcenterthelongitudinaldirectionoftheshipThestarboardsideofthecenteroftheAftRearpartoftheshipNumberPlatform肋位号nFirstphase,Rphase,UphaseinathUpperToppartoftheequipmentBottompartoftheequipmentNearsideofprimemover/motorFarsideofprimemover/motor船舶数字化检验数据交换技术指南传感器信号类型常用的信号类型参见表3。传感器信号类型表3123456789On-OffOn-OffStatus船舶数字化检验数据交换技术指南1文件传输对象元数据结构示例1.1XML格式：<<Documents><Row><DocumentKey>文件唯一标识</DocumentKey><DocumentName/>文件名称</DocumentName><DocumentSize/>文件大小</DocumentSize><ValidDate/>有效期</ValidDate><DocumentBody/>文件内容Base64编码</DocumentBody><Remark/>备注</Remark></Row></Documents>{"{"Documents":[{"DocumentKey":"文件唯一标识","DocumentName":"文件名称","DocumentSize":"文件大小","ValidDate":"有效期","DocumentBody":"文件内容base64编码","Remark":"备注"}]}2船舶营运实验与维修结构示例2.1XML格式<<Definition><DataObjectCode>数据对象代码</DataObjectCode><DataObject>数据对象</DataObject><OperationProjects><Row><OperationProjectCode>操作项目代码</OperationProjectCode><OperationProject>操作项目</OperationProject><EquipmentNo>设备编号</EquipmentNo><OperationProjectData><Row><OperationType>操作类型</OperationType><OperationResult>操作结果</OperationResult><No>编号</No><Temperature>温度</Temperature><Speed>转速</Speed><OperationTime>操作时间</OperationTime><Remarks>备注</Remarks><Enclosures><Row><AttachmentID></AttachmentID><AttachmentName></AttachmentName><AttachmentAddress></AttachmentAddress></Row></Enclosures></Row></OperationProjectData></Row></OperationProjects></Definition>2.22.2JSON格怯{"dataObjectCode":"数据对象代码","dataObject":"数据对象","operationProjects":[{"operationProjectCode":"操作项目代码","operationProject":"操作项目","equipmentNo":"设备编号","operationProjectData":[{"operationType":"操作类型","operationResult":"操作结果","no":"编号","temperature":"温度","speed":"转速","operationTime":"操作时间","remarks":"备注","enclosures":[{"attachmentID":"""attachmentName":"""attachmentAddress":""}1.1.1本指南第2章第4节所述结构的数据将由XML、JSON或CSV实现。1.1.2无论采用何种实现语言，数据都应遵守以下要求。1.1.3数据应以文本形式书写，并采用UTF-8编码，无字节顺序标记(BOM)。1.1.4建议使用XML/JSON交换时间序列数据的数据通道列表和时序数据（包含单个数据集或多个数据集）。在使用JSON时，由于没有模式验证机制，建议使用能够与实际船上数据服务器通信的环境开发应用程序。对于特别大的时间序列数据，建议使用CSV，在这种情况下，需要提前共享数据通道列表。建议使用XML/JSON交换数据通道列表。2XML的实现2.1一般要求2.1.1在本节中，对使用XML和XML模式实现本指南第2章第4节中规定的数据格式的情况进行了说明。2.1.2XML模式是根据下面描述的规则制定的。应规定最小和最大发生次数。应创建XML模式以命令XML向所有元素和属性添加命名空间。示例：<nr:NamingRulenr:ID="Naming_Rule"/>命名规则特定的元素和属性应属于其自身的命名空间。文件中的任何换行或缩进字符都不应视为重要信息。2.2标准＆XML模式数据类型。本指南第2章第2.4.3中的标准数据类型替换为表2.2中的XML模式数据类型。标准数据类型和XML模式数据类型之间的对应关系表2.2NotNegativeIntegerNotNegativeIntegerNull<elementname="example"typnillable=“true”2.3数据通道列表2.3.1命名空间以下命名空间应添加到数据通道列表中的所有元素和属性中。XML命名：sdd=urn:ISO19848:船舶_数据_定义在使用命名规则特定的元素/属性时，命名空间应避免重复。XMLNamespace:nr=urn:ISO19848:Ship_Data_Definition:CCS_EMODEL2.3.2XML架构语法本指南第2章第2.4.6中的数据结构应使用以下XML架构进行定义和验证。<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><xs:schemaxmlns:sdd="urn:ISO19848:SHIP_DATA_DEFINITION:CCS_EMODEL"attributeFormDefault="unqualified"elementFormDefault="qualified"targetNamespace="urn:ISO19848:SHIP_DATA_DEFINITION:CCS_EMODEL"xmlns:xs="/2001/XMLSchema"><!--(1)包结构--><xs:elementname="Package"type="sdd:Package"/><xs:complexTypename="Package"><xs:sequence><!--(2)包头结构--><xs:elementname="Header"type="sdd:Header"minOccurs="1"maxOccurs="1"/></xs:sequence></xs:complexType><!--(2)包头结构--><xs:complexTypename="Header"><xs:sequence><!--IMO编号，船舶统一识别号’或者其他标识编码--><xs:elementname="ShipID"type="xs:string"minOccurs="1"maxOccurs="1"/><!--数据所有者--><xs:elementname="Author"type="xs:string"minOccurs="0"maxOccurs="1"/><!--数据创建时间--><xs:elementname="DateCreated"type="xs:dateTime"minOccurs="0"maxOccurs="1"/><!--自定义包头的扩展定义--><xs:anyprocessContents="lax"namespace="##other"minOccurs="0"maxOccurs="unbounded"/></xs:sequence></xs:complexType><!--(3)数据通道列表结构--><xs:complexTypename="DataChannelList"><xs:sequence><!--(4)数据通道结构--><xs:elementname="DataChannel"type="sdd:DataChannel"minOccurs="1"maxOccurs="unbounded"/></xs:sequence></xs:complexType><!--(4)数据通道结构--><xs:complexTypename="DataChannel"><xs:sequence><!--(5)数据通道ID结构--><xs:elementname="DataChannelID"type="sdd:DataChannelID"minOccurs="1"maxOccurs="1"/><!--(6)属性结构--><xs:elementname="Property"type="sdd:Property"minOccurs="1"maxOccurs="1"/></xs:sequence></xs:complexType><!--(5)数据通道ID结构--><xs:complexTypename="DataChannelID"><xs:sequence><xs:elementname="LocalID"type="xs:string"minOccurs="1"maxOccurs="1"/><xs:elementname="ShortID"type="xs:string"minOccurs="0"maxOccurs="1"/></xs:sequence></xs:complexType><!--(6)属性结构--><xs:complexTypename="Property"><xs:sequence><!--(1)数据通道类型的标识，例如平均值、报警和状态等--><xs:elementname="DataChannelType"type="sdd:DataChannelType"minOccurs="1"maxOccurs="1"/><!--(2)用于描述数据格式的格式定义--><!--假设数据类型是"浮点","整数","布尔","文本"和"符号"--><xs:elementname="Format"type="sdd:Format"minOccurs="1"maxOccurs="1"/><!--(3)测量值范围--><xs:elementname="Range"type="sdd:Range"minOccurs="0"maxOccurs="1"/><!--(4)测量值的单位和数量--><xs:elementname="Unit"type="sdd:Unit"minOccurs="0"maxOccurs="1"/><!--(5)测量值的数据质量评估方案名称--><xs:elementname="QualityCoding"type="xs:string"minOccurs="0"maxOccurs="1"/><!--(6)控制系统和其他仪表中指定的名称--><xs:elementname="Name"type="xs:string"minOccurs="0"maxOccurs="1"/><!--(7)备注--><xs:elementname="Remarks"type="xs:string"minOccurs="0"maxOccurs="1"/><!--自定义扩展属性--><xs:anyprocessContents="lax"namespace="##other"minOccurs="0"maxOccurs="unbounded"/></xs:sequence></xs:complexType><!--(7)数据通道类型结构--><!--(1)数据通道类型的标识，例如平均值、报警和状态等--><xs:complexTypename="DataChannelType"><xs:sequence><xs:elementname="Type"minOccurs="1"maxOccurs="1"><xs:simpleType><xs:restrictionbase="xs:string"><xs:enumerationvalue="Inst"/><xs:enumerationvalue="Average"/><xs:enumerationvalue="Max"/><xs:enumerationvalue="Min"/><xs:enumerationvalue="StandardDeviation"/><xs:enumerationvalue="Calculated"/><xs:enumerationvalue="SetPoint"/><xs:enumerationvalue="Output"/><xs:enumerationvalue="Alert"/><xs:enumerationvalue="Status"/><xs:enumerationvalue="ManuallyInput"/></xs:restriction></xs:simpleType></xs:element><xs:elementname="UpdateCycle"type="xs:decimal"minOccurs="0"maxOccurs="1"/><xs:elementname="CalculationPeriod"type="xs:decimal"minOccurs="0"maxOccurs="1"/></xs:sequence></xs:complexType><!--(8)格式结构--><!--(2)测量值格式--><xs:complexTypename="Format"><xs:sequence><!--—格式类型--><xs:elementname="Type"minOccurs="1"maxOccurs="1"><xs:simpleType><xs:restrictionbase="xs:string"><xs:enumerationvalue="Decimal"/><xs:enumerationvalue="Integer"/><xs:enumerationvalue="Boolean"/><xs:enumerationvalue="String"/></xs:restriction></xs:simpleType></xs:element><!--(9)取值限制--><xs:elementname="Restriction"minOccurs="0"maxOc