DB13_T 5795-2023 污染物在线自动监控（监测)物联网关侧技术算法.docx

ICS 01.040.13CCS Z 0513河北省地方标准DB 13/T 57952023污染物在线自动监控（监测）物联网关侧技术算法2023 - 07 - 28 发布2023 - 08 - 28 实施河北省市场监督管理局发 布DB 13/T 57952023前言本文件按照GB/T 1.12020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。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。本文件起草单位：汉熵通信有限公司。本文件主要起草人：王铁军、瓮浩、栾易达、周楠、张广、杨成双、苏毅、庞博、他福慧、梁娟、李战瑛、孙彤辉、王哲、刘涛。IDB 13/T 57952023污染物在线自动监控（监测）物联网关侧技术算法1范围本文件规定了污染物在线自动监控（监测）物联网关侧算法的功能要求。本文件适用于污染物在线自动监控（监测）物联网关侧算法的功能设计。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。终端 terminal支持对污染物实施在线自动监控（监测）的感知设备和通过主动执行动作控制物理实体的执行设备等设备的数据接入和转发的实体。感知设备 perception device包括对污染物实施在线自动监控（监测）的仪器设备，可监测大气、水、土壤、海洋、核与辐射、固体废物与化学品、噪声、自然生态等环境要素信息，以及污染物排放过程（工况）自动监控设备等。排放过程（工况）自动监控设备 process monitoring equipment对影响污染物排放的生产设施和污染治理设施运行的关键参数（包括诸如流量、温度、含氧量、压力等之工艺参数和诸如电流、电压、频率、转速等之电气参数）进行监测的设备。物联网关 IoT Gateway物联网关是连接感知/执行设备或终端与环保云平台的实体，提供广泛的接入能力，可实现双向的通信连接和不同类型网络间的协议转换，既可以实现广域互联，也可实现局域网互联，并提供相应的设备管理能力。环保云平台 environmental protection cloud platform基于硬件资源和软件资源的云服务，提供采集、处理、计算和存储能力的平台。4概述污染物在线自动监控（监测）物联网关网络架构如图1所示。1DB 13/T 57952023图 1 网络架构图示物联网关支持多个感知/执行设备或终端的接入、协议转换和数据上传，同时也支持将环保云平台的数据下发到多个感知/执行设备或终端。5功能要求通信5.1.1通信方式物联网关应支持下述至少1种无线网络或有线网络通信方式：a)  无线网络，包括 GSM、WCDMA、CDMA、GPRS、LTE、NB-IoT、WiFi、LoRa、ZigBee 等；b)  有线网络，包括同轴电缆、双绞线、光纤等。5.1.2一般通信物联网关一般通信要求：a)  应支持数据批量接收与发送；b)  应支持断点续传；c)  应支持同时与多个感知/执行设备或终端连接和数据传输；d)  具有无线网络通信功能的网关，应支持自动干扰检测和跳频，以保障频谱利用率和传输效率。5.1.3多模异构融合通信支持多模异构融合通信方式的物联网关，网关侧算法要求如下：a)  应具备链路检测机制；b)  在某一通信方式断网或弱网情况下，应具备其他通信方式快速切换能力；c)  宜支持多环保云平台并行连接能力，即支持通过不同通信方式向多个环保云平台发送数据；且宜具备数据缓存机制，即各个连接具有独立的发送进度信息和缓存状态信息。设备连接5.2.1协议转换2DB 13/T 57952023物联网关应支持多种不同协议的接入、转换和封装功能，应能通过内部协议转换程序实现环保云平台和感知/执行设备或终端之间的双向协议转换。5.2.2设备管理物联网关应具备设备管理功能：a)  应支持收集各感知/执行设备或终端的通信性能和状态信息；b)  应支持向感知/执行设备或终端发送控制命令和配置命令。安全5.3.1传输安全物联网关应具备传输安全保障机制，满足以下要求：a)  数据传输应做加密处理，可对抗监听；b)  应能对抗重放攻击。第三者截获传输数据包后，向环保云平台或者物联网关发送同样数据包，不会导致数据接收错误；c)  宜具备防火墙功能，及时发现并处理可能出现的安全风险问题。5.3.2本地数据库安全物联网关应具备本地数据库安全保障机制，满足以下要求：a)  连接安全：应支持禁用非本机 IP，不对外开放端口，限制连接数；b)  安全管理：应支持审计追踪和日志管理；c)  传输安全：宜支持开启 TLS（安全传输层协议）；d)  数据加密：宜支持对敏感表、记录和字段加密存储。5.3.3用户权限物联网关应能拒绝非法用户和错误口令用户的登录访问，应能定义用户访问权限。鉴权和认证物联网关宜支持感知/执行设备或终端的接入鉴权和认证。边缘计算物联网关应能实现接入设备数据的采集、流转、存储、分析和上报，宜具备数据解析、规则引擎、边缘应用、本地决策等功能。5.5.1数据解析物联网关宜独立支持接入设备数据的实时解析，对数据进行清洗、加工、聚合之后再发送给其他应用、设备或者上传到环保云平台。5.5.2规则引擎物联网关宜支持规则引擎，通过设置联动规则，满足判断条件时直接驱动控制感知/执行设备或终端。5.5.3边缘应用物联网关宜支持函数计算、容器镜像等应用；宜支持应用管理功能，包括应用的创建、删除、修改、查看和监控。5.5.4消息路由物联网关宜支持控制消息数据在边缘应用、流分析、存储和环保云平台之间的流转。消息数据包含从接入设备收集到的原始数据、经过处理和变换后的中间数据，以及多个数据源的融合数据。消息路由宜能标识消息来源并控制消息的流向。5.5.5本地报表3DB 13/T 57952023带有显示器的物联网关应支持本地数据的统计，生成报表并做可视化展示。数据存储物联网关应具备数据存储功能，满足以下要求：a)  应支持对接入设备上报的数据进行存储；b)  应对本地存储的数据做加密处理；c)  应支持对存储历史数据的数据管理、检索、覆盖和定期清理；d)  宜具备本地存储 30d 数据的能力。管理和维护5.7.1连接物联网关应支持本地和远程管理和维护，满足以下要求：a)  建立连接时应要求用户名和密码登录；b)  应支持不同用户维护和管理权限；c)  应支持退出登录以结束本次对话；d)  应支持设定连接超时时间，在此时间内没有任何操作的连接会话会被认定为已退出；e)  宜支持感知连接状态，连接中断时，该连接会话自动退出。5.7.2固件升级物联网关应支持固件升级，满足以下要求：a)  远程升级：由环保云平台下发指令到物联网关，物联网关根据指令自动到指定地址下载固件，下载完成后自动升级；下载传输过程应使用加密连接；b)  本地升级：通过外部存储卡、USB 存储设备或者其他数字接口来升级固件。5.7.3故障管理物联网关应支持收集接入设备状态信息、监测服务业务、评估硬件外设状态、检测异常和运行状态功能。发现故障后，应支持生成告警信息、记录告警日志，宜支持故障自恢复。5.7.4报警物联网关应支持报警功能，至少包含下述报警方式中的一种：a)  生成报警信息并发送给环保云平台；b)  本机生成声音或闪光报警；c)  发送报警邮件给指定地址邮箱。服务质量 QoS物联网关宜支持根据不同业务需求分配不同带宽；宜根据时延和丢包率要求，对不同业务赋予不同的优先级别。4