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ICS 91.140.60 CCS P 40 13 河北省地方标准 DB 13/T 5424 2021 城市供水 物联网计 量系统技 术规范 2021-07-28 发布 2021-08-28 实施 河北省市 场监督 管 理局 发 布 DB 13/T 5424 2021 I 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标 准化 工作 导则 第1 部分：标 准化 文件 的结 构 和起草 规则 的规定起草。本文件 唐山 市市 场监 督管 理局 提 出。本文件起草单位：汇中仪 表股份有限公司、唐山市 自来水公司、石家庄给排 水设计研究院有限责任公 司。本文件 主要 起草 人：陈辉、刘国 兴、张继 川、周洪 岭、张 军、吴保 丰、王伟 明、赵 志刚。DB 13/T 5424 2021 1 城 市供水 物联网计 量系统 技术规范 1 范围 本文件 规定 了城 市供 水物 联网计 量系 统的 感知 层、物联网 传输 层、应用 系统 的技术 要求。本文件 适用 于城 市供 水物 联网计 量系 统的 设计、建 设及维 护。2 规范性 引用 文件 下列文件中的内容通过文 中的规范性引用而构成本 文件必不可少的条款。其 中，注日期的引用文件，仅该 日期 对应 的版 本适用 于本 文件；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 778.1 饮 用冷 水水 表和热 水水 表 第1 部分：计量要 求和 技术 要求 GB/T 778.4 饮 用冷 水水 表和热 水水 表 第4 部分：GB/T 778.1 中未 包含 的计 量要求 GB/T 2887 计 算机 场地 通 用规范 GB/T 15478 压 力传 感器 性能试 验方 法 GB/T 28827.1 信息 技术 服务 运行 维护 第1 部 分：通用 要求 GB/T 28827.3 信息 技术 服务 运行 维护 第3 部 分：应急 响应 GB/T 30269.1 信息 技术 传感 器网 络 第1部 分：参考体 系结 构和 通用 技术 GB/T 30269.501-2014 信 息技术 传 感器 网络 第501 部分：标 识：传感 节点 标识符 编制 规则 GB/T 30882.1-2014 信 息技术 应 用软 件系 统技 术要求 第1 部分：基 于B/S 体系 结构 的应 用软件系 统的 基本 要求 GB/T 30975 信 息技 术 基于计 算机 的软 件系 统的 性能测 量与 评价 GB/T 33745 物 联网 术语 GB/T 36627 信 息安 全技 术 网 络安 全等 级保 护测 试评估 技术 指南 GB/T 38561-2020 信息 安 全技术 网 络安 全管 理支 撑系统 技术 要求 GB/T 38637.1-2020 物联网 感 知控 制设 备接 入 第1部 分：总体 要求 GB/T 38637.2-2020 物联网 感 知控 制设 备接 入 第2部 分：数据 管理 要求 JJG 162 饮用 冷水 水表 检 定规程 JJG 624 动态 压力 传感 器 检定规 程 JJG 860 压力 传感 器（静 态）检 定规 程 JJG 1033 电磁 流量 计检 定规程 JJG 1030 超声 流量 计检 定规程 JB/T 6170 压 力传 感器 JB/T 9248 电 磁流 量计 CJ/T 3063 超 声波 流量 计 3 术语和 定义 GB/T 33745 界 定 的 以 及 下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件。感知层 设备 具备信息采集、传输、分 析、处理、执行指令和联 网功能的电子设备。供水 计量中常用的感知层设备 有流 量计、水 表、压力传 感器、水 质检 测仪 等。数据采 集 通 过 传 感 器 测 量 电 压、电 流、温 度、压 力、声 音、编 码 数 据 等 电 气 或 物 理 现 象 的 过 程。DB 13/T 5424 2021 2 来 源：GB/T 33745-2017，2.5.5 数据分 析 为提取 有用 信息 和形 成结 论而对 数据 加以 详细 研究 和概括 总结 的过 程。来 源：GB/T 33745-2017，2.5.4 4 城市供 水物 联网 计量 系统 组成 城市供水物联网计量系统 是运用物联网感知、物联 网通讯以及软件技术，采 集、传输、存储、分析计量数据，从而满足 城市供水物联网计量需求 的系统。其通常由感知层 设备、物联网传输层、应用系 统三 部分 组成，如 图 1 所 示。感知层设备物 联 网 传输应用系统流量 计 水 表 压 力设备 其 他设 备专用 通信网 络数据 分析 计 量管理 数据采 集 数据处 理公用通 信网络城市 供水物 联网计 量系统 图1 城市 供水 物联 网计 量系统 组成 5 物联网 感知 层技 术要 求 物联网 感知 层设 备要 求 5.1.1 感知层 设备 基本 要求 物联网 感知 层设 备应 符合 下列要 求：a)水表应 符 合 GB/T 778.1、GB/T 778.4、JJG 162 中 的规定；b)电磁流 量计 应符 合 JB/T 9248、JJG 1033 中的 规定；c)超声流 量计 应符 合 CJ/T 3063、JJG 1030 中的 规定；d)压力传 感器 应符 合 GB/T 15478、JB/T 6170、JJG 624、JJG 860 中 的规 定；e)其他感 知层 设备 应符 合相 关标准 中的 规定。5.1.2 感知层 设备 物联 网接 入要 求 应符合GB/T 38637.1-2020 中第5、6、7章 的规 定。物联网 感知 层数 据要 求 5.2.1 上报的 数据 内容 城市供 水物 联网 计量 系统 中感知 层设 备的 感知 数据 应符合GB/T 38637.2-2020 中5.2 的规 定。感知层 设备 应上 报的 数据 内容见 表1。DB 13/T 5424 2021 3 表1 感知 层设 备上 报的 数 据 感知层设备上报的数据 单位 设备标识-生产厂家标识-程序版本标识-协议版本标识-设备状态码-瞬时流量 m/h 压力值 MPa 进水体积 m 进水温度 间隔水量 m 信号强度 dBm 信噪比 dB 供电方式-电压 V 剩余电量%流速 m/s 日用水时间 min 累计运行时间 h 历史计量数据-5.2.2 扩展数 据 感知层 设备 宜上 报的 数据 包括：间 隔不 高于1 min 的 密集数 据（间 隔可 设置）、日 用水 量、小时用水量、日最高瞬时流量、日最高瞬时流量发生时 间、日最低瞬时流量、日 最低瞬时流量发生时间等。5.2.3 数据补 报 感知层设备的采集数据未 能及时上报至数据中心时，应在下次上报时主动进 行补报。感知层设备应至 少存 储近7d的 工况 数据。5.2.4 远程控 制数 据 感知层 设备 应响 应系 统远 程控制 数据 并对 设备 参数 进行设 置调 整，设 备参 数应 包括：设 备时 钟、采集频 率、上报 地址、端 口等。感知层 设备 宜具 备远 程升 级的功 能。数据安 全要 求 5.3.1 数据完 整性 应符合GB/T 38637.2-2020 中8.1 的规 定。5.3.2 数据加 密 应符合GB/T 38637.2-2020 中8.2 的规 定。6 物联网 传输 层技 术要 求 DB 13/T 5424 2021 4 传输层 体系 结构 应符合GB/T 30269.1 的规 定。应用层 接入 协议 应符合GB/T 38637.1-2020 中第8 章的 规定。物联网 接入 平台 宜选用 现有 成熟 的物 联网 平台，也可 选用 用户 自研 物联网 平台。消息时 序 消息时 序描 述了 感知 层设 备与平 台间 交互 的时 序逻 辑，应 符合GB/T 38637.1-2020 中 关于 请求 应答模型 的描 述和 定义，包 含设备 数据 上报、平 台指 令下发 以及 相关 确认。消 息时序 如图2所 示。设备数据上报（总包数n，当前1）数据响应（有待发 指令）数据上报n（无后续消息）数据响应（有后 续指令）平台发送指令1（有后续指令）设备回复命令响应（ACK）平台发送指令n（无后续指令）设备回复命令响 应（ACK）等待上报等 待指 令继续等待上报 结束平台 图 2 协议 时序 消息格 式 6.5.1 消息结 构 消息结构主要由帧头、消 息标识、消息体、帧尾四 部分构成。消息格式的基 本结构如图3所示。消息头 长度.身 份标 识 分包标 识 消息序号 补报 标识.测量数据 网络参数.校验 消 息尾帧尾 消息 体 消息 标识 帧头协议消息 格式 图 3 协议 消息 格式 DB 13/T 5424 2021 5 6.5.2 帧头 帧头应 包括 消息 头和 消息 长度两 部分，并 支持 扩展。6.5.3 消息标 识 消息标 识应 包括 以下 四部 分，并 支持 扩展：a)身份标 识：感知 层设 备的 身份标 识符，应 符 合 GB/T 30269.501-2014 中5.2 的规定；b)分包标识：传输数据 超出 消息最大长度限制时，应 支持传输数据进行分 包传 输。消息中应含有明 确的 分包 标识；c)消息序号：设备主动 上报 或平台下发消息时应 包含 各自的消息序号，消 息序 号范围应至少保证在 一个 交互 周期 内不 会重复，宜 采用 递增 的序 号进行 标识；d)补报标 识：对于 数据 补报 情况应 在消 息中 明确 标识。6.5.4 消息体 消息体 应包 括感 知层 设备 的测量 数据 和网 络参 数两 部分，并支 持扩 展。测量 数据内 容见 表 1 中数据定 义。信号 强度、信 噪比等 网络 参数 宜作 为独 立消息 上传。6.5.5 帧尾 帧尾应 包括 消息 校验 和结 束符两 部分。消息验 证与 安全 6.6.1 消息验 证 消息应 采用 成熟 的校 验算 法对消 息数 据进 行验 证。6.6.2 消息安 全 消息 应 加密 传输，并 应采 用成熟 的加 密算 法。7 应用系 统技 术要 求 系统总 体架 构 7.1.1 系统架 构图 应用系统主要包括数据采 集系统、数据存储系统、数据分析系统和计量管理 系统，系统总体架构如图4所 示。系 统应用接口数据存储基础资 源应用 系统数 据采集系 统 数据存储 系统 数据 分析 系统 计 量管理 系统系统应用 接口 对外 服务统 一接 口服务器硬 件资源 网 络环 境存储中间 件 非关 系型 数据库 关系 型数据 库应用监 控网络监 控数据监 控硬件监 控 图 4 系统 架构 图 应用系 统实 现 DB 13/T 5424 2021 6 7.2.1 数据采 集系 统 应符合GB/T 38637.2-2020 中6.1 的规 定。7.2.2 数据存 储系 统 应符合GB/T 38637.2-2020 中6.2 的规 定。7.2.3 数据分 析系 统 应符合GB/T 38637.2-2020 中6.3 的规 定。7.2.4 计量管 理系 统 7.2.4.1 基本功 能 7.2.4.1.1 档案管 理 系统应具备业务中涉及的 用户、感知层设备、监测 点等基础资料的录入、修 改、删除功能，应支持对 记录 的批 量操 作。7.2.4.1.2 抄表数 据 系统应 具备 查询 感知 层设 备上报 数据 的功 能，且 历 史数据 保存 应不 少于2年。应提供 多维 度和 不同时间 粒度 的查 询功 能。7.2.4.1.3 告警管 理 系统应具备告警管理功能，对感知层设备异常、数 据异常进行分析并告警，告警可设置不同的级别。告警应通过PC端、移动端等多种途径，以文 字、声音等多种形式对用 户进行提醒。系统宜具备告警 规则 的自 定义 功能。7.2.4.1.4 日志管 理 系统应 具备 通讯 日志 记录 和查看 功能，包 括通 讯原 始报文、远 程指 令记 录等。日志 应至 少保 存3个月。7.2.4.1.5 仪表更 换 系统应 具备 仪表 更换 功能，支持 新旧 仪表 更换、不 同用户 间仪 表互 换。7.2.4.1.6 权限管 理 系统应 具备 权限 管理 功能，包括 功能 使用 权限、界 面操作 权限、数 据访 问权 限等。7.2.4.1.7 对外统 一接 口 系统应 提供 对外 服务 统一 接口，实 现内 外部 数据 对 接。接口 应符 合 安 全 性、共 享 性、扩 展 性、兼容 性 等 要 求。7.2.4.1.8 统计查 询 系统应 具备 数据 的统 计查 询功能，包括 对设 备信 息、用户信 息、用 水信 息等 多 维度的 查询 统计。7.2.4.1.9 远程控 制 系统应具备对感知层设备 进行远程操作的功能，包 括参数设置、参数读取、远程升级等操作。系统应 支持 查看 远程 操作 的执行 状态 及历 史记 录。7.2.4.2 扩展功 能 7.2.4.2.1 自定义 报表 系统宜 具备 根据 用户 不同 需求灵 活定 制统 计查 询报 表的功 能。7.2.4.2.2 仪表健 康状 况查 询 DB 13/T 5424 2021 7 系统宜 具备 实时 查看 感知 层设备 的电 池电 压、信号 强度等 状态 信息 的功 能。7.2.4.2.3 用水分 析 系统宜具备用水分析功能，可通过大数据对人群占 比、居民用水行为习惯、小区用水趋势等进行分析，并 通过 地理 信息 系统直 观展 示分 析结 果。7.2.4.2.4 计量效 率分 析 系统宜 具备 计量 效率 分析 功能，可基 于数 据对 感知 层设备 的计 量效 率进 行分 析。7.2.4.2.5 分区漏 损管 理 系统宜 具备 分区 漏损 管理 功能，可基 于管 网拓 扑结 构进行 多级 分区 设置 及漏 损分析。7.2.4.2.6 审计管 理 应符合GB/T 38561-2020 中7.5的 规定。7.2.5 性能要 求 应符合GB/T 30975 的规 定。7.2.6 安全要 求 7.2.6.1 应用安 全 应符合GB/T 38561-2020中第7章 的规 定。7.2.6.2 网络安 全 应符合GB/T 36627 的规 定。7.2.7 运行环 境及 机房 运行环 境及 机房 应符 合如 下要求：a)运 行 环 境 应 符 合GB/T 30882.1-2014 中第7 章 的 规 定；b)计 算 机 机 房 场 地 应 符 合GB/T 2887 的 规 定。运行维 护 7.3.1 运行维 护的 要求 应符合GB/T 28827.1 的 规 定。7.3.2 应急响 应和 处置 应符合GB/T 28827.3 的 规 定。DB 13/T 5424 2021 8 参考文 献 1 GB/T 5271.1 信息 技术 词汇 第1部分:基 本术语 2 GB/T 36478.1 物联网 信 息交 换和 共享 第1 部分:总体 架构
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