GB/T41816-2022 物联网 面向智能燃气表应用的物联网系统技术规范.pdf

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GB/T41816-2022 物联网 面向智能燃气表应用的物联网系统技术规范.pdf

主站应在符合安全要求的前提下, 数据的加密、解密、签名、验签运算,及业务逻辑处理、数据 发、数据汇聚、数据存储、数据分析挖掘等工作

6.1.4智能燃气表类型兼容

主站宜支持多种类型智能燃气表的业务应用GB 31604.14-2016 食品安全国家标准 食品接触材料及制品 1-辛烯和四氢呋喃迁移量的测定,包括但不限于:预付费表、后付费表、金额表、气量表 计费表、表端计费表

6.1.5燃气表状态管理

6.1.6燃气表信息查询

主站应提供对智能燃气表基本信息(设备编码、类型、型号、制造商、出厂编号等)的查询统计功能

主站应支持向燃气用户自动推送基础服务信息和定制服务信息

6.1.9移动业务处理

主站有支持然气移动业务处理能力的 收款、电子发票开具、移动在线商城、燃气 台提供的燃气自助服务。

6.1.10用户服务管理

计费管理应能: a 支持燃气计量销售业务中的计费管理,包括正常计费、换表计费、拆表计费、计费调整、灵活的 结算周期设定、退费管理、统计查询等; b 支持燃气计量销售业务中的核销管理,包括核销、退费处理、报表管理等; c)支持燃气计量销售业务中多种支付通道

6.1.12智能化管理

6.1.13企业用户识别卡管理

企业用户识别卡管理应能: a 支持对电信运营商用户识别卡进行集成管理,包括用户管理、权限管理、卡基本信息管理、卡状 态管理、流量查询统计、基站粗定位等; b) 支持对智能燃气表用户识别卡状态进行管理,包括基本信息管理、通信管理、生命周期管理、资 费管理、统计分析、权限登记等; 支持对智能燃气表用户识别卡地理位置进行管理,包括智能燃气表地理位置API提供、地理 位置信息分析等

主站实时性应符合以下要求: a)在网络运行正常、接口数据传输通畅情况下,门户页面打开时间低于3s; b)在查询一年以内历史数据的情况下,门户页面打开时间低于5S

主站系统稳定性应符合以下要求: )平均适用间隔时间不小于16000h; b)7d连续运行核心业务(包括采集、建档和收费)无故障。

主站可扩展性宜符合以下要求: a)软硬件采用便于升级、按需组合的模块化设计; b)系统升级时不影响系统运行; c)系统容量有不少于30%的穴余度

主站开放性要求如下: a)允许不同厂家的终端接人; b)允许与其他系统交换数据

主站开放性要求如下: a)允许不同厂家的终端接人; b)允许与其他系统交换数据。

主站系统容量要求如下: a)能存储不小于3年的业务数据量; b)运行内存占用应低于50%。

a)能存储不小于3年的业务数据量; b)运行内存占用应低于50%。

IoT联接管理平台的设备管理至少应提供基本信息管理、应用统计、设备管控、设备上下行通信和 同步、设备状态管控等方面的功能,包括如下内容。 a)基本信息管理:应包括设备类型、设备型号、厂商、协议、固件版本等。 b)应用统计:宜提供智能燃气表注册数量,在线、离线、异常数量与统计,API调用次数,上报消息 与下发控制命令数量与趋势、应用告警数量与趋势 ) 设备管控,应能: 1)提供智能燃气表连接接人、协议转换和配置文件解析能力,支持对智能燃气表的注册、鉴 权、认证; 2) 支持智能燃气表基于MQTT、CoAP、HTTP、TCP、UDP等主流通信协议接入 注:MQTT——消息队列遥测传输(MessageQueuingTelemetryTransport); CoAP ——受限应用协议(COnstrainedApplicationProtocol); HTTP 超文本传输协议(HyperTextTransportProtocol); TCP 传输控制协议(TransmissionControlProtocol); UDP 用户数据报协议(UserDatagramProtocol) 3)支持设备软件配置、固件升级检测、日志收集、批量任务执行 d 设备上下行通信和数据同步,宜能: 1)为智能燃气表的上下行通信提供编解码转换能力与消息解析能力; 2)支持服务器端设备缓存,以实现设备和用户应用间的数据双向同步。 e) 设备状态管控,宜能: 1)提供统一运维入口,提供监控、告警、灰度升级、流控、容灾、运维配置能力; 2)支持设备告警信息分级管理与存储; 3) 支持智能燃气表的内部配置管理; 4) 支持智能燃气表的固件升级; 支持获取智能燃气表在线、异常、离线等状态信息,提供位置服务、告警监控、性能监控、状 态监控流量监控故障诊断功耗优化等

oT联接管理平台的设备管理至少应提供基本信息管理、应用统计、设备管控、设备上下行通信和 同步、设备状态管控等方面的功能,包括如下内容。 )基本信息管理:应包括设备类型、设备型号、厂商、协议、固件版本等。 b)应用统计:宜提供智能燃气表注册数量,在线、离线、异常数量与统计,API调用次数,上报消息 与下发控制命令数量与趋势、应用告警数量与趋势 设备管控,应能: 1)提供智能燃气表连接接人、协议转换和配置文件解析能力,支持对智能燃气表的注册、鉴 权、认证; 2)支持智能燃气表基于MQTT、CoAP、HTTP、TCP、UDP等主流通信协议接人; 注:MQTT—消息队列遥测传输(MessageQueuingTelemetryTransport); CoAP —受限应用协议(COnstrained ApplicationProtocol); HTTP 超文本传输协议(HyperText Transport Protocol); TCP 传输控制协议(TransmissionControlProtocol); UDP 用户数据报协议(UserDatagramProtocol) 3)支持设备软件配置、固件升级检测、日志收集、批量任务执行 1 设备上下行通信和数据同步,宜能: 1)为智能燃气表的上下行通信提供编解码转换能力与消息解析能力; 2)支持服务器端设备缓存,以实现设备和用户应用间的数据双向同步 设备状态管控,宜能: 1)提供统一运维入口,提供监控、告警、灰度升级、流控、容灾、运维配置能力; 2)支持设备告警信息分级管理与存储; 3) 支持智能燃气表的内部配置管理: 4 支持智能燃气表的固件升级; 5) 支持获取智能燃气表在线、异常、离线等状态信息,提供位置服务、告警监控、性能监控、状 态监控、流量监控、故障诊断、功耗优化等

IoT连接管理平台的接入管理至少应提供南向连接、网络接入、北向连接等方面的功能。要求如下: a)南向连接:宜与智能燃气表对接集成,可将终端侧上报的业务和管理数据转换格式,供北向应 用使用; b) 网络接入:应支持电信运营商、企业自组通信网络及其他第三方物联网应用网络的接入; c)北向连接:宜向主站开放API,以资源的形式为应用提供设备管理、数据管理、应用管理、群组 管理、订阅管理、访问控制等公共业务服务。当北向应用下达设备控制或管理命令时,IoT联 接管理平台可将其转换为相应的协议操作发给终端

当以公有云服务构建IoT联接管理平台时,应能支持提供多租户服务,IoT联接管理平台各租户

间业务相互独立,应能确保不同租户仅能查看和管理已方设备

1oT联接管理平台的数据处理应能: a)支持对智能燃气表的远程数据采集、监视及控制; b)支持智能燃气表主动上报信息; C 支持主站下发信息采集设置和命令; d 支持主流的web服务交互方案; 注:web——全球广域网(WorldWideWeb) 提供报警器、温度计、压力计等设备动态协议定义功能

为支持长期保存数据并定时归档历史大数据,IoT联接管理平台宜具备以下功能: a)支持添加数据仓库; b)支持大容量文档数据库、时序数据库、高速存储数据库等大容量、高并发存储; C)支持冷热数据分离处理

IoT联接管理平台实时监控应能: 监控网络运行; b)支持自监控预警; c)监控智能燃气表状态

IoT联接管理平台实时监控应能: a)监控网络运行; b)支持自监控预警; c)监控智能燃气表状态

IoT联接管理平台实时性要求如下: a)在网络运行正常、接口数据传输通畅情况下,门户页面打开时间低于5s; b)在查询一年以内历史数据的情况下,页面打开时间低于20S; C 在网络运行正常、接口数据传输通畅、并发量不高于20万/s的情况下,IoT联接管理平台 终端上报数据或主站下发数据的时间低于30S

a)在网络运行正常、接口数据传输通畅情况下,门户页面打开时间低于5S; b)在查询一年以内历史数据的情况下,页面打开时间低于20S; c)在网络运行正常、接口数据传输通畅、并发量不高于20万/s的情况下,loT联接管理平台处理 终端上报数据或主站下发数据的时间低于30

IoT联接管理平台可靠性要求如下: a)应支持全年全天候持续服务; b)如采用云计算部署,用户端应用系统和数据库应能按需在云平台上按策略进行故障备份

IoT联接管理平台可扩展性要求如下: a)软件采用便于升级的模块化设计; b)软件升级时平台暂停服务时间不超过30min; c)支持分布式和云部署

关接管理平台至少能存储1年的智能燃气表终端

南向接口为智能燃气表与IoT联接管理平台之间的接口。要求如下: T联接管理平台应能通过该接口获取智能燃气表上报的业务和状态信息,并通过该接口应 向智能燃气表发送控制指令; IoT联接管理平台应能通过该接口实现对智能燃气表的通信状态管理、设备管理、数据采集、 协议适配等。

北向接口为IoT联接管理平台与主站之间的接口。要求如下: a)IoT连接管理平台应能通过该接口将感知控制域中上报的各节点的业务和状态数据转发至 主站; b)主站应能通过该接口实现对IoT连接管理平台的参数配置、平台状态维护、平台安全管理等

智能燃气表人机交互通过按键和显示屏等实现。要求如下: a)按键应具备触发阀门控制、显示控制、通信上报等功能; b 显示屏应能够清晰显示,显示内容可包括剩余金额、现行燃气单价、系统结算时间、累计用气 量、当前时间等信息。为节省电量显示屏平时宜为休眠状态,可通过按键、插卡等方式触发 唤醒

智能燃气表人机交互通过按键和显示屏等实现。要求如下: a)按键应具备触发阀门控制、显示控制、通信上报等功能; b) 显示屏应能够清晰显示,显示内容可包括剩余金额、现行燃气单价、系统结算时间、累计用气 量、当前时间等信息。为节省电量显示屏平时宜为休眠状态,可通过按键、插卡等方式触发 唤醒

智能燃气表通过声光、图文、阀门控制等实现提示与报警,包括如下内容 a)提示: 1)欠压提示:当工作电源电压降至欠压值时,智能燃气表应能显示工作电源欠压提示,宜自 动关闭阀门; 2) 含阀门控制单元的智能燃气表,应有阀门状态提示; 3) 智能燃气表通信时应有对应的信道状态提示,当远程信道发生错误时,显示屏应有错误 提示。 b)报警: 1)当结算余额不足时,主站应能向智能燃气表下发报警信息,智能燃气表应根据报警类型进 行相应报警; 2) 应具备超限报警、错误操作报警、通信异常报警、电磁干扰报警、阀门异常报警等报警 类型; 3)报警应能持续显示,直到报警原因解除

8.3.1数据保存与恢复

智能燃气表在供电电源断开时应能保存各类相关数据,以免表中设定的参数、累积流量及历史记录

数据等相关参数丢失,确保供电恢复后,参数恢复到断电前的数值

记录数据要求如下: a)智能燃气表记录数据宜包括气体特征、计量数据、计费数据、阀门状态、电源数据、信号数据、异 常数据、网络数据; b)用气记录应包括具有月、日、小时统计记录,宜具有分钟统计记录; c)支持设置记录间隔。 所采用的数据格式见附录A

能燃气表应支持表端计费方式或主站(后台)计费

表应支持表端计费方式或主站(后台计费方式

表端计费要求如下: a)支持通过IC卡或无线信道进行充值或参数设置; b) 应提供密钥认证功能; c)应具有透支功能,透支限量可设置; d)应具有存储气量阶梯、分时阶梯计费方案,计费方案同一时刻仅有一套有效

主站应支持通过远程通信方式采集计量数据并完成计费。 表端显示计费信息,但不进行计费操作

控制功能包括远程控制、插卡或者按键等功能,具体要求如下。 a)表端计费方式下,当燃气剩余量达到透支限量时,支持自动控制阀门关闭,且显示屏显示阀门 关闭状态、请充值之类提示, b)主站计费方式下,当燃气剩余量达到透支限量时: 1) 由主站授权发送关阀指令后,智能燃气表应能执行关闭阀门操作,且显示屏显示阀门关闭 状态、请充值之类提示; 2) 在用户完成充值且主站授权发送开阀指令后,能通过插卡或者按键控制阀门打开。 C 智能燃气表电源断电或电池电压降至其最低工作电压时: 1)宜自动控制阀门关闭,且显示屏提示阀门关闭、电池电量不足; 2)恢复电源或更换电池后,能通过插卡或者按键控制阀门打开,且显示屏提示阀门打开。 d 智能燃气表在开户前累计用气量到达或者超过最大预留量时,应关闭阀门并上锁,智能燃气表 在收到主站开户应客后应执行远程开阀操作,并且最大预留量功能失效, e 智能燃气表支持长期未使用或在设置时间内未检测到流量,智能燃气表宜自动控制阀门关闭 并报警

GB/T41816=2022

自检测功能要求如下: a)智能燃气表应具有硬件单元故障自检功能; b)带修正仪的智能燃气表应有温度传感器、压力传感器的超限或故障自检功能

本地通信要求如下: a)人工启动后,智能燃气表显示屏宜显示相应的提示; b)智能燃气表在一定时间内没有接收到数据时,应能断开本地通信连接; c)支持对智能燃气表进行参数配置; d)能采集非易失性存储器中的数据,需要时上传至主站

本地通信要求如下: a)人工启动后,智能燃气表显示屏宜显示相应的提示; b)智能燃气表在一定时间内没有接收到数据时,应能断开本地通信连接; c)支持对智能燃气表进行参数配置; d)能采集非易失性存储器中的数据,需要时上传至主站

智能燃气表远程控制阀门功能要求如下: a)智能燃气表接收到主站授权的关阀控制指令后,应执行关闭阀门操作,显示屏应显示阀门关闭 状态提示; b)当远程关闭阀门后,应只有在远程发出授权开阀指令后并通过插卡或者按键操作才能打开控 制阀门。

能燃气表应支持主站对运行参数进行远程设置

面向智能燃气表应用的物联网信息安全系统应符合GB/T22239一2019中8.1安全通用要求和 8.4物联网安全扩展要求

智能燃气表宜采用GB/T37092一2018中规定的三级及以上密码模块或通过国家密码管理部门核 准的硬件密码产品实现密码运算和密钥管理

智能燃气表的通信安全应符合以下要求: a)传输完整性满足GB/T37025—2018中7.1的要求; b)传输保密性满足GB/T37025 2018中7.8的要求

智能燃气表对平台的访问控制应符合GB/T36951一2018中5.4.2中c)和d)的要

失效保护应符合GB/T36951一2018中6.4.4的

GB/T41816=2022

9.2.5物理接口安全

智能燃气表数据可用性应符合GB/T36951一2018中5.5.1的要求

主站安全管理要求如下: a)密码算法应满足GM/T0054一2018中5.1的要求; b)密钥管理应满足GM/T0054—2018中8.4的要求; c)主站对智能燃气表安全状态应进行集中管控

主站对智能燃气表的鉴别应符合GB/T37093一2018中6.2.2的要求

日志审计应符合GB/T37093一2018中6.2.8的要

.4IoT联接管理平台安

01联接管理平合的数据 传输安全技术应付合以下要求: 数据传输性能满足GB/T37025—2018中7.4的要求; b)信息传输策略和程序满足GB/T37025—2018中7.5的要求

对照功能要求逐条检查,核实系统是否具备规定自

[10.2.1 试验条件

被测对象为主站,主站为基于智能燃气表应用提供业务服务的软硬件信息系统,其定义见3.4。 测试配合设备包括: )测试电脑:测试电脑上应安装有压力测试工具、网络测试工具、接口测试工具,测试工具应具 可追溯性,测试方自行开发的测试工具应有详细的说明文档,并通过适用性验证;测试电脑 有线或无线方式连接至被测主站: b)智能燃气表:用于接入主站、与主站间进行业务交互测试

10.2.2.1实时性试验

主站实时性试验步骤如下。 a)在测试电脑上运行网络测试工具,以监测主站页面打开时间,打开主站门户页面,观察并记录 网络测试工具上显示的负面响应时间。测试重复执行多次,计算负面平均响应时间,核对是否 符合6.2a)的要求。 b 在测试电脑上运行网络测试工具,以监测主站页面打开时间,打开主站历史数据查询等统计页 面,查询1年以内的数据,观察并记录网络测试工具上显示的页面响应时间。测试重复执行多 次,计算页面平均响应时间,核对是否符合6.2b)的要求

10.2.2.2稳定性试验

主站稳定性试验步骤如下: a) 按照GB/T5080.7一1986中表1和表10的序贯试验方案4:9测试计算,核对试验结果是否 符合6.3a)的要求; b)在测试电脑上运行压力测试工具,触发主站7天不间断进行采集、建档和收费业务,核对试验 结果是否符合6.3b)的要求

稳定性试验步骤如下: 按照GB/T5080.7一1986中表1和表10的序贯试验方案4:9测试计算,核对试验结果是否 符合6.3a)的要求; 在测试电脑上运行压力测试工具,触发主站7天不间断进行采集、建档和收费业务,核对试验 结果是否符合6.3b)的要求

10.2.2.3可扩展性试验

主站可扩展性试验步骤如下: a) 根据主站制造商提供的设计文件,通过UI页面或API的方式,对模块进行自定义组合;确认 UI自定义页面操作无异常或API自定义组合无异常信息返回; b 根据主站制造商提供的运维手册,进行测试版本更新,在升级过程中,测试确认主站能正确执 行远程配置、数据下发等业务; 在测试电脑上运行压力测试工具,模拟主站平均在线人数使用情况,查看主站系统资源占比情 况,核对试验结果是否符合6.4c)的要求

10.2.2.4开放性试验

主站开放性试验步骤如下: a)根据主站制造商提供的用户手册,将不同厂家生产的智能燃气表接入主站,核对试验结果是否 符合6.5a)的要求; b 根据主站制造商提供的设计文件描述的系统交互数据接口,通过接口测试工具对接口进行读、 写操作等,观察确认交互数据是否正常,交互数据结果应符合设计文件的描述,核对试验结果 是否符合6.5b)的要求

10.2.2.5容量试验

主站容量试验步骤如下: a)根据主站制造商提供的设计文件描述的数据存储类型,模拟插入3年的业务数据量,检查确认 主站存储的3年间的业务数据内容、数据顺序等,核对试验结果是否符合6.6a)的要求; b)查看主站系统内存使用率,核对审查结果是否符合6.6b)的要求

10.3IoT联接管理平台试验

披测对家为101联按自理 测试配合设备为测试电脑,测试电脑上安装有压力测试工具、网络测试工具、接口测试工具,测试工 具具有可追溯性,测试方自行开发的测试工具应有详细的说明文档,并通过适用性验证。测试电脑以有 线或无线方式连接至被测主站

10.3.2.1实时性试验

对101联接管理平合实时性进行如下试验: a)在测试电脑上运行网络测试工具,以监测平台页面打开时间,打开平台门户页面,观察并记录 网络测试工具上显示的页面响应时间。测试重复执行多次,计算页面平均响应时间,核对试验 结果是否符合7.2a)的要求。 b)运行网络测试工具,以监测平台页面打开时间,在平台上打开历史数据查询等统计页面,查询 一年内的数据,观察并记录网络测试工具上显示的页面响应时间。测试重复执行多次,计算页 面平均响应时间,核对试验结果是否符合7.2b)的要求 准备N台测试电脑,其中,N需要满足在30s内所有测试电脑的施压进程数总和应大于 200000次。在N台测试电脑上运行压力测试工具,增加进程数,同时对平台常用业务进行施 压,观察压力测试工具中显示的进程数,当在30s内施压进程数总和大于200000次后,提取 平台日志,确认平台处理终端上报数据或主站下发数据的时间低于30S。

10.3.2.2可靠性要求试验

对1oT管理平台可靠性进行如下试验: a)按照GB/T5080.7一1986中表1和表10的序贯试验方案4:9测试计算,核对试验结果是否 符合7.3a)的要求; b 根据平台制造商提供的设计文件,模拟单点故障,如断网、断电、进程中断等情况,检查平台和 数据库,确认结果是否符合7.3b)的要求

I0.3.2.3可扩展性要求试验

对IoT管理平台可扩展性进行如下试验: a) 根据平台制造商提供的设计文件,通过UI页面或API的方式,对模块进行自定义组合,确认 UI自定义页面及API自定义组合无异常; b) 根据主站制造商提供的运维手册,进行软件测试版本更新,核对试验结果是否符合7.4b)的 要求。

YY 0505-2012 医用电气设备 第1-2部分 安全通用要求并列标准 电磁兼容 要求和试验10.3.2.4容量试验

根据平台制造商提供的设计文件描述的数据存储类型,模拟插人1年的智能燃气表终端数据量,检 查确认平台存储的1年间的智能燃气表终端数据内容、数据顺序等,核对试验结果是否符合7.5的 要求。

10.4智能燃气表试验

智能燃气表试验应在下列条件下进行: a 温度:20.0℃±5.0℃; b 相对湿度:35%~85%; C 大气压:86kPa~106kPa d 磁场:除地磁场外无其他磁场干扰; e 气体介质:使用空气或者其他气体进行试验,气体中无游离水或油等杂质存在。使用空气作为 检测介质时,在任何条件下都出现由空气中水蒸气所引起的凝结。

智能燃气表试验应在下列条件下进行: a) 温度:20.0℃±5.0℃; b 相对湿度:35%~85%; 大气压:86kPa~106kPa; d) 磁场:除地磁场外无其他磁场干扰; 气体介质:使用空气或者其他气体进行试验,气体中无游离水或油等杂质存在。使用空气作为 检测介质时,在任何条件下都出现由空气中水蒸气所引起的凝结。

GB/T 36386-2018 微孔膜滤芯用卫生级过滤器外壳技术要求10.4.2 试验步骤

0.4.2.1 通信功能试验

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