DB6111-T 196-2023 智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)貯存技術(shù)規(guī)范

ICS35.240.70CCSB07DB6111楊凌農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)IDB6111/T196-2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院提出。本文件由楊凌示范區(qū)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本文件起草單位：西北農(nóng)林科技大學(xué)（信息化管理處、信息工程學(xué)院）、陜西省農(nóng)村科技開(kāi)發(fā)中心、楊凌耘尚田園網(wǎng)絡(luò)科技有限公司、楊凌乾泰電子科技有限責(zé)任公司、楊凌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究推廣服務(wù)中心。本文件主要起草人：鄧希廉、周兆永、耿楠、蒲攀、李書琴、黃鋁文、張宏鳴、劉斌、田彩麗、李皓、李梅、耿耀君、劉運(yùn)松、張海曦、衛(wèi)星、馬軍妮、文立紅。本文件首次發(fā)布。1DB6111/T196-2023智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)貯存技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的種植類智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)貯存的術(shù)語(yǔ)和定義、數(shù)據(jù)編碼及存儲(chǔ)格式、監(jiān)控調(diào)度數(shù)據(jù)配置的技術(shù)要求。本文件適用于種植類智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)的貯存管理與格式轉(zhuǎn)換配置。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T32630-2016非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)技術(shù)要求GB/T33474-2016物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)GB/T35295-2017信息技術(shù)大數(shù)據(jù)術(shù)語(yǔ)GB/T36344-2018信息技術(shù)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)HJ1261-2022固定污染源廢氣苯系物的測(cè)定氣袋采樣/直接進(jìn)樣-氣相色譜法3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1遙測(cè)telemetering應(yīng)用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量并傳輸被測(cè)變量值的過(guò)程，也稱遠(yuǎn)程測(cè)量。3.2遙信teleindication應(yīng)用通信技術(shù)監(jiān)視的遠(yuǎn)程設(shè)備狀態(tài)信息，也稱遠(yuǎn)程信號(hào)。3.3遙控telecommand應(yīng)用通信技術(shù)遠(yuǎn)程改變?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的指令，也稱遠(yuǎn)程命令。3.4遙調(diào)teleadjusting應(yīng)用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控設(shè)備兩個(gè)以上運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程，也稱遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。3.5人工采集manualcollection由采集人員通過(guò)WEB或者APP客戶端，手工填寫網(wǎng)頁(yè)表格獲取數(shù)據(jù)信息的采集方式。3.6召測(cè)interrogation2DB6111/T196-2023通過(guò)控制端（中心站）發(fā)出指令，定期/不定期的收集被控端（遙測(cè)站）因宕機(jī)、通訊中斷等原因而緩存的數(shù)據(jù)和信息。通信過(guò)程采用總召喚過(guò)程所定義的相同ASDUs類型標(biāo)識(shí)符，并標(biāo)注召測(cè)傳輸原因且以低優(yōu)先級(jí)連續(xù)傳送的過(guò)程。3.7信息information所約定的數(shù)據(jù)蘊(yùn)含或表示的含義。3.8狀態(tài)信息stateinformation反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中所處實(shí)時(shí)狀態(tài)的數(shù)據(jù)。3.9雙態(tài)信息binarystateinformation反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行所處的兩種狀態(tài)之一的監(jiān)視信息。例如：閉合或斷開(kāi)。3.10監(jiān)視信息monitoredinformation傳送到控制端的接收端設(shè)備的狀態(tài)或狀態(tài)變化數(shù)據(jù)。3.11事件信息eventinformation反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)變化的監(jiān)視信息。3.12單點(diǎn)信息single-pointinformation用一個(gè)比特表示運(yùn)行設(shè)備兩種狀態(tài)的監(jiān)視信息。3.13設(shè)備故障信息equipmentfailureinformation表示設(shè)備故障情況的數(shù)據(jù)。3.14告警alarm非正常狀態(tài)發(fā)生時(shí)，為提醒用戶注意而產(chǎn)生的信息。3.15被測(cè)值measuredvalue反應(yīng)被監(jiān)測(cè)的環(huán)境、設(shè)備或者對(duì)象的量值、特性或狀態(tài)的數(shù)據(jù)。3.16設(shè)定值setpointvalue限定被控對(duì)象變量范圍的有效設(shè)置數(shù)值。3.17結(jié)構(gòu)類型3.17.1結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)structureddata由數(shù)據(jù)元素匯集而成且每個(gè)記錄的結(jié)構(gòu)都保持一致，可以使用關(guān)系模型予以有效描述的數(shù)據(jù)表示形［來(lái)源：GB/T35295—2017，定義2.2.13］3.17.2非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)unstructureddata不具有預(yù)定義模型或未以預(yù)定義方式組織的數(shù)據(jù)。3.17.33DB6111/T196-2023半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)semi-structureddata不符合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)或其他數(shù)據(jù)表的形式關(guān)聯(lián)起來(lái)的數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)，但包含相關(guān)標(biāo)記，用來(lái)分隔語(yǔ)義元素以及對(duì)記錄和字段進(jìn)行分層的一種數(shù)據(jù)化結(jié)構(gòu)形式。4數(shù)據(jù)編碼及存儲(chǔ)格式4.1數(shù)據(jù)分類及編碼4.1.1智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)信息架構(gòu)詳見(jiàn)圖1。數(shù)據(jù)管理單元數(shù)據(jù)分發(fā)數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)分發(fā)數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)分發(fā)規(guī)則數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理控制數(shù)據(jù)控制數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)管理單元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)安全控制數(shù)據(jù)控制單元感知單元控制數(shù)據(jù)控制單元感知單元感知控制單元感知控制單元感知數(shù)據(jù)感知數(shù)據(jù)感知數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理網(wǎng)關(guān)圖1智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)信息架構(gòu)4.1.2物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)符合GB/T33474-2016的規(guī)定。智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型包括：設(shè)備采集相關(guān)數(shù)據(jù)、非設(shè)備采集相關(guān)數(shù)據(jù)。4.1.3設(shè)備采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，分為來(lái)源于設(shè)備的數(shù)據(jù)、目標(biāo)是設(shè)備的數(shù)據(jù)。來(lái)源于設(shè)備的數(shù)據(jù)(感知數(shù)4DB6111/T196-2023據(jù))分為遙信、遙測(cè)數(shù)據(jù)；目標(biāo)是設(shè)備的數(shù)據(jù)（控制數(shù)據(jù)）包括遙控、遙調(diào)數(shù)據(jù)。非設(shè)備采集相關(guān)數(shù)據(jù)主要是通過(guò)人工采集方式獲取。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)依照GB/T36344-2018的規(guī)定通過(guò)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)。4.2數(shù)據(jù)編碼規(guī)則4.2.1編碼格式數(shù)據(jù)格式編碼如表1～表3。表1總數(shù)據(jù)分類編碼01表2設(shè)備采集控制子類數(shù)據(jù)編碼表3非設(shè)備采集控制子類數(shù)據(jù)編碼4.2.2編碼規(guī)則4.2.2.1遙信（數(shù)據(jù)分類編碼001）采集的數(shù)值是非連續(xù)（離散）值的信息。包括設(shè)備狀態(tài)信息、設(shè)備狀態(tài)變化信息（狀變）、保護(hù)告警信息、設(shè)備故障信息、通訊故障信息、超越死區(qū)告警信息（超限）、開(kāi)關(guān)量信息、卷簾位置信息、天窗或側(cè)窗位置信息、閥門位置信息、放風(fēng)裝置位置信息、移動(dòng)噴淋裝置位置信息等。4.2.2.2遙測(cè)(數(shù)據(jù)分類編碼000)采集的數(shù)值是連續(xù)值的信息。包括溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、墑情監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、有害氣體監(jiān)測(cè)4.2.2.3溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)（數(shù)據(jù)分類編碼000001）溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括空氣溫濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度、土壤溫濕度、培養(yǎng)基質(zhì)溫濕度、土壤pH值、光合有效輻射、作物葉面溫濕度等，數(shù)據(jù)編碼如表4。5DB6111/T196-2023表4溫室環(huán)境數(shù)據(jù)編碼土壤pH值正常范圍0～14，無(wú)單位4.2.2.4氣象監(jiān)測(cè)（數(shù)據(jù)分類編碼000002）氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括：空氣溫濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、光照強(qiáng)度、大氣壓力、總輻射、紫外線強(qiáng)度、雨雪、土壤溫濕度等。前面六項(xiàng)是氣象監(jiān)測(cè)的最基本的六要素，總輻射也是氣象監(jiān)測(cè)一個(gè)重點(diǎn)要素，土壤溫濕度可選，數(shù)據(jù)編碼如表5。表5氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)編碼4.2.2.5水質(zhì)監(jiān)測(cè)（數(shù)據(jù)分類編碼000003）化學(xué)需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）、總需氧量（TOD）、總有機(jī)質(zhì)（TOC）、氨氮（N-NH3）、懸浮物（SS）等，前面六項(xiàng)是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的一般指標(biāo)，數(shù)據(jù)編碼如表6。表6水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)編碼正常范圍0～14，無(wú)單位6DB6111/T196-2023表6水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)編碼（續(xù)）4.2.2.6有害氣體監(jiān)測(cè)(數(shù)據(jù)分類代碼000004)包括：CO、NH3、SO2、NO、NO2、CL2、CH4、苯系物、PM10、PM2.5等，數(shù)據(jù)編碼如表7。表7有害氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)編碼NH氨NO氯依照HJ1261-2022《固定污染源廢氣苯系物的測(cè)定氣袋采ug/mug/mug/m4.2.2.7遙控(數(shù)據(jù)分類代碼000005）遙控?cái)?shù)據(jù)包括電磁啟動(dòng)器的啟/停、空調(diào)開(kāi)/關(guān)、補(bǔ)光燈開(kāi)/關(guān)、自動(dòng)卷簾機(jī)（卷膜機(jī)）正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止、自動(dòng)通風(fēng)機(jī)啟/停、天窗（側(cè)窗）打開(kāi)/關(guān)閉/停止、加濕器或者濕簾啟/停等，數(shù)據(jù)編碼如表8。表8遙控?cái)?shù)據(jù)編碼7DB6111/T196-2023表8遙控?cái)?shù)據(jù)編碼（續(xù)）4.2.2.8人工采集(數(shù)據(jù)分類代碼101001)包括：作物種類、品種、育苗（時(shí)間、種苗價(jià)格）、定植（時(shí)間、株行距）、施肥（包括底肥、追肥的施用種類、數(shù)量、成本）、用藥（用藥種類、數(shù)量、成本）、灌溉（次數(shù)和數(shù)量）、收獲（始收期、每次采收時(shí)間和數(shù)量、地頭價(jià)格）等農(nóng)事信息，數(shù)據(jù)編碼如表9。表9人工采集數(shù)據(jù)編碼4.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)滿足GB/T32630-2016的規(guī)定。物聯(lián)網(wǎng)核心軟件表使用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，監(jiān)控調(diào)度的配置數(shù)據(jù)使用半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。4.4物聯(lián)網(wǎng)核心軟件表4.4.1設(shè)備表(t_device)8DB6111/T196-2023設(shè)備表定義如表10。表10設(shè)備表定義4.4.2產(chǎn)品表（t_product）產(chǎn)品表定義如表11。表11產(chǎn)品表定義4.4.3產(chǎn)品物模型（t_product_function）產(chǎn)品物模型表定義如表12。表12產(chǎn)品物模型表定義wr_type9DB6111/T196-2023表12產(chǎn)品物模型表定義（續(xù)）4.4.4協(xié)議表（t_protocol）協(xié)議表定義如表13。表13協(xié)議表定義4.4.5資源管理表（t_resource）資源表定義如表14。表14資源表定義5監(jiān)控調(diào)度數(shù)據(jù)配置5.1采集配置<!--采集定義--><!--id[采集組編號(hào)]gtype[采集類型1,串口2,網(wǎng)口]--><!--dtype[采集類型編號(hào)]name[采集名稱]prototype[協(xié)議類型]--><gatherid=“1”gtype=“1”dtype=“1”name=“COM3”prototype=“1”hexflag=“1”><!--id[信息點(diǎn)編號(hào)]type[信息點(diǎn)類型,遙信/遙測(cè)]addr[采集寄存地址]--><Pid=“1”type=“1”addr=“0”/><Pid=“2”type=“2”addr=“1”/>DB6111/T196-2023</gather>5.2串口參數(shù)定義<!--串口類型定義id[編號(hào)]name[名稱,實(shí)例化時(shí)被取代]--><!--BaudRate[波特率]DataBit[數(shù)據(jù)位]Parity[奇偶性]StopBit[停止位]-->5.3網(wǎng)口參數(shù)定義<!--網(wǎng)口類型定義id[編號(hào)]type[1做分幀處理(特定幀頭與結(jié)尾),2普通的acsii通信]--><!--ptype[1腳本解析協(xié)議,接收或轉(zhuǎn)發(fā)第三方,2程序默認(rèn)協(xié)議,轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)聽(tīng)服務(wù)]--><!--name[名稱]ip[網(wǎng)絡(luò)地址]port[網(wǎng)絡(luò)端口]--><nettypeid=“1”type=“1”ptype=“1”name=“播放器”ip=“192.168.1.128”port=“10088”/><nettypeid=“2”type=“1”ptype=“2”name=“轉(zhuǎn)發(fā)后臺(tái)”ip=“127.0.0.1”port=“60002”/><nettypeid=“3”type=“1”ptype=“2”name=“下級(jí)采集”ip=“*”port=“60100”/>5.4協(xié)議類型定義<!--協(xié)議類型定義file協(xié)議解析腳本totalcallsleep[總召喚命令間隔]--><protocolid=“1”file=“modbus01.lua”downcmd=“1”upcmd=“2”totalcallsleep=“100”/><protocolid=“2”file=“tcp02.lua”downcmd=“1”upcmd=“2”totalcallsleep=“100”/>5.5上送映射配置<map><!--gid[采集口編號(hào)]pid[信息點(diǎn)編號(hào)]ptype[信息點(diǎn)類型]--><fromgid=“1”pid=“1”ptype=“1”/><!--pid[轉(zhuǎn)發(fā)信息點(diǎn)編號(hào)]ptype[轉(zhuǎn)發(fā)信息點(diǎn)類型]--><topid=“1”ptype=“1”/></map>5.6設(shè)備定義配置<!--設(shè)備信息:devID[設(shè)備編號(hào)，實(shí)際編號(hào)根據(jù)該編號(hào)及類型編號(hào)計(jì)算得到]--><!--devType[設(shè)備類型,1區(qū)域2站臺(tái)3實(shí)體]parentID[父設(shè)備編號(hào)]pdevType[父設(shè)備類型]--><!--name[名稱]desc[描述]--><devdevID=“3”devType=“3”parentID=“1”pdevType=“2”name=“08Projector”desc=|“測(cè)試設(shè)備”><!--點(diǎn)信息:pID[點(diǎn)編號(hào)]pType[點(diǎn)類型,1遙信2遙測(cè)]name[名稱]desc[描述]--><!--orgType[是否原始采集點(diǎn),默認(rèn)1,1實(shí)體2虛擬]defaultVal[默認(rèn)值-不設(shè)置為0]--><!--ratio[系數(shù)]base[基礎(chǔ)值]changeRecord[是否變化存儲(chǔ),默認(rèn)1]changeUp[是否變化上送,默認(rèn)1]--><pInfopID=“1”pType=“1”name=“yx01”desc=“遙信[01]”orgType=“1”defaultVal=“”/>DB6111/T196-2023<pInfopID=“2”pType=“1”name=“yx02”desc=“遙信[02]”orgType=“2”defaultVal=“”/><pInfopID=“4”pType=“2”name=“yc01”desc=“遙測(cè)[01]”ratio=“0.1”base=“10.0”/><!—組合點(diǎn)--><pInfopID=“13”pType=“3”name=“yx07”desc=“遙信[01]And遙信[02]”/></dev>5.7任務(wù)定義<!--planID[計(jì)劃編號(hào)]planType=[計(jì)劃類型-定時(shí)、輪詢、條件]desc[任務(wù)描述]--><planplanID=“1”planType=“1”desc=“每天8點(diǎn)定時(shí)計(jì)劃”><!--年月日時(shí)分[*為任意]--><DTimeyear=“*”month=“*”day=“*”hour=“8”min=“*”/><!--devID[設(shè)備編號(hào)-包括虛擬設(shè)備]pID[信息點(diǎn)編號(hào)]exeType[命令類型,1查詢、2設(shè)值等]--><!--waitT[命令執(zhí)行等待時(shí)間（毫秒）,每條命令執(zhí)行后,需進(jìn)行等待足夠時(shí)間才執(zhí)行下一條命令]--><!--delayTime[命令延時(shí)執(zhí)行時(shí)間（毫秒）,每條命令加載到預(yù)執(zhí)行計(jì)劃中，到時(shí)間后執(zhí)行]--><!--value[待設(shè)置值]desc[命令描述]--><!--CMD執(zhí)行并等待后,如果是控制命令,需要做標(biāo)記信息點(diǎn)及預(yù)期值,進(jìn)行后續(xù)執(zhí)行結(jié)果的校對(duì)--><CMDdevID=“3”devType=“3”pID=“1”pType=“1”exeType=“1”value=“”waitT=“0”desc=“查詢遙信[01]狀態(tài)”/><CMDdevID=“3”devType=“3”pID=“4”pType=“2”exeType=“2”value=“120”waitT=“0”desc=“設(shè)值遙測(cè)[01]”/></plan><!—輪詢計(jì)劃--><planplanID=“2”planType=“2”desc=“每60秒查詢投影狀態(tài)”><IntervalsleepT=“600”/><CMDdevID=“3”devType=“3”pID=“2”pType=“1”exeType=“1”value=“”waitT=“0”desc=“查詢遙信[02]狀態(tài)”/></plan><!—條件計(jì)劃--><planplanID=“3”planType=“3”desc=“車輛進(jìn)站關(guān)閉8號(hào)投影”><!--condition[條件信息]--><condition><!--cid[條件編號(hào)]devID[設(shè)備編號(hào)-包括虛擬設(shè)備]pID[信息點(diǎn)編號(hào)]--><!--value[比較值]compare[比較類型1=、2>、3<]--><pcid=“3”devID=“3”devType=“3”pID=“1”pType=“1”value=“1”compare=“1”/><pcid=“3”devID=“3”devType=“3”pID=“2”pType=“1”value=“0”compare=“1”/></condition><CMDdevID=“3”devType=“3”pID=“3”pType=“1”exeTy