ICS17.160 J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T25742.32018/ISO13374-3:2012
机器状态监测与诊断 数据处理、
通信与表示　第3部分：通信
Condition monitoring and diagnostics of machines-
Data processing communication and presentation-Part 3 : Communication
(ISO 13374-3:2012.IDT)
2018-03-15发布
2018-10-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T25742.3—2018/ISO13374-3:2012
前創言
GB/T25742《机器状态监测与诊断 数据处理、通信与表示》由4个部分组成：
第1部分：一般指南：一第2部分：数据处理：第3部分：通信；
第4部分：表示本部分为GB/T25742的第3部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分使用翻译法等同采用ISO13374-3：2012《机器状态监测与诊断 厂数据处理、通信与表示第
3部分：通信》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T7408一2005数据元和交换格式信息交换 日期和时间表示法（ISO8601：2000 IDT); GB/T20921—2007 机器状态监测与诊断词汇（ISO13372：2004，IDT）。
本部分由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会（SAC/TC53）提出并归口。 本部分起草单位：杭州亿恒科技有限公司、上海市特种设备监督检验技术研究院、浙江大学本部分主要起草人：陈章位、文祥、赵玉刚。
I GB/T25742.3—2018/ISO13374-3:2012
引言
目前，用于机器状态监测和诊断（CM&D）的各种软件系统之间不能方便的进行数据交换，或在没有广泛通信基础设施的情况下实现即插即用。多用途通信系统的缺乏给很多状态监测和诊断（CM&D）子系统集成造成了困难，也很难为用户提供一个机器状态统一的视图
本系列标准的目的是为开放式状态监测与诊断（CM&.D)软件结构提供一些基本的需求，该结构允许各种不同软件的机器状态监测数据和信息在不需要特定平台，特定硬件的情况下能够被处理、交换和显示。
GB/T25742.1给出了通用的数据处理、通信和表示。GB/T25742.2提供了更详细的数据处理方法和当前软件增强系统所需要具备的条件。本部分提供了开放式状态监测与诊断（CM&D)系统的数据通信基本结构所需的条件。
Ⅱ GB/T25742.3—2018/ISO13374-3:2012
机器状态监测与诊断数据处理、
通信与表示第3部分：通信
1范围
GB/T25742的本部分给出了开放式状态监测与诊断（CM&D)参考信息结构模型和参考处理结构的数据通信所具备的要求。软件设计专业人员需要定义好的通信以便完成软件系统间的CM&D信息交换，本部分可以为状态监测与诊断（CM&.D)系统的互用性提供便利。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T25742.1一2010机器状态监测与诊断数据处理、通信与表示第1部分：一般指南（ISO 13374-1:2003,IDT)
GB/T25742.2一2013机器状态监测与诊断数据处理、通信与表示第2部分：数据处理（ISO 13374-2:2007,IDT)
ISO8601数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法（DataElementsandinterchange formats-Information interchange-Representation of dates and times)
ISO13372机器状态监测与诊断词汇（Conditionmonitoring and diagnostics of machines—Vo- cabulary)
ISO/IEC19501信息技术开放分布处理统一建模语言（Informationtechnology一OpenDis- tributed Processing -Unified Modeling Language)
3术语和定义
ISO13372界定的术语和定义适用于本文件。
4开放式状态监测与诊断（CM&D）信息结构通信要求
4.1概述
对于给定系统或应用，信息结构描述了对于特定系统和应用中的所有的数据对象及其数据对象的特征（或属性）。如GB/T25742.2中所述，一个开放式状态监测与诊断（CM&.D）信息结构规范应按图 1所示五个层次进行描述
1 GB/T25742.3—2018/ISO13374-3:2012
层次5 层次4 层次3 层次2 层次1
数据文档定义
执行数据模型
概念信息模型语义定义
图1CM&D信息结构层次（引自GB/T25742.2一2013）
各应用之间在开放式CM&.D信息结构中进行信息交互时，消息内容应参考已定义的第5层数据文档定义并验证，遵守已定义的第4层参考数据库。消息通信的实现随应用要求而变化。附录A给出了详细的实现选项。 4.2参考数据库通信要求
开放式CM&D信息结构应为访问已定义的第4层参考数据库的通讯接收者指定一种方法。该信息结构也应为参考数据库的开发者到用户的升级发布指定一套方法。 4.3通信初始化要求
开放式CM&D信息结构应为该结构包含的每一种方法指定一种供应者应用软件的启动要求。所有初始化信息中的日期和时间标记应参考特定即时的公历（常用纪元或公元），且参考基于ISO8601中相关的词汇表达。通信初始化还须参考已经定义好的第5层数据文档定义，且后续消息内容也应遵守该定义 4.4消息内容要求
开放式CM&D信息结构应为该结构包含的每一种方法指定一种供应者应用软件的消息内容要求。定义消息内容时应参考适当的数据文档定义，以及具体文档描述的数据格式，包括采用的压缩和加密技术。
5开放式CM&D处理结构通信要求
5.1概述
一个处理结构描述了所有模块之间的相互作用，这些模块包括软件系统的内部模块，与终端或其他
软件系统相互作用的外部模块。如GB/T25742.1中的规定，开放式CM&D处理结构规范使用如图2 所示的处理结构。
这个结构被定义为数据处理函数模块。当系统中的每一个模块完成正确配置后，基本数据在数据采样模块（DA）中被转换成数学形式，然后以不同的方法进行处理，最终在建议生成（AG）模块中生成能使用的信息。在从数据采样模块DA到建议生成AG模块的处理过程中，前一个模块的数据要被传送到后续模块中，同时要与外部系统的数据进行输人输出交换。同样的，当数据转换成信息时，需要标准的技术显示和图形表达格式。在很多情况下，维护每个模块的输出历史记录可以通过数据存档来完成， DA，DM和SD模块负责对数据质量进行评估，评估结论应为好，坏或不确定。
本部分定义了任意开放式CM&D处理结构的通信要求。采用该方法，来自不同供应商的数据处理模块可集成为一个完整的功能系统。
2 GB/T25742.3—2018/ISO13374-3:2012
敏感元件/传感器/手动输入
数据采集(DA)
+ 数据操作（DM)
1 状态检测(SD)
技术显示和信息表示
外部系统，数据存储和模块配置
健康评估 (HA)
-
预测评估(PA)
建议生成(AG)
图2数据处理流程图（引I自GB/T25742.1一2010）
5.2多样化技术和统一建模语言（UML）表达 5.2.1简介
考虑到数据来自传感器且通过更高一级的CM&D信息系统进行分析，通常有不同的软件和硬件环
境。CM&D信息系统通常在实时约束的嵌人式环境中开始数据采集，信息在下一个系统模块中经过处理和提炼，使之可用于健康评估、预测以及建议生成。这些要求通常导致完全不同的技术选择。用于“面向分析处理模块（如HA，PA以及AG)的技术和软件通常和面向数据”处理模块（如DA，DM以及SD)不同。
与面向分析模块的小量信息相比，面向数据模块的数据量是巨大的，面向数据模块通常用于数据
的高速和实时处理。对于面向分析模块，结果应及时但无需达到毫秒级或实时。此外，随着技术不断发展，编程语言，网络协议和数据存储方法也随之变化。
服从ISO/IEC19501的统一建模语言（UML）模型用来支持开放式CM&.D数据处理结构的通信，
它满足基本信息类和接口要求。如图3所示，UML可用于直接映射为特定技术，例如基于XML的 Web服务或者二进制嵌人式系统通信。
技术选择接口选择
UML 接口规范
特定应用技术映射
接口规范
特定数据类型
数据格式规范
数据格式规范
图3UML对应的特定技术
3 GB/T25742.3—2018/ISO13374-3:2012
5.2.2标准化数据内容
当数据内容标准化后，其技术形态的转换就成为了一种简单的一对一映射作用。因此，必要时某个嵌人式系统中的二进制格式消息可以通过通用的适配器转换成XML格式。 5.2.3与信息管理系统的关系
在CM&.D数据处理系统的设计和管理中，拥有一个和开放式CM&D信息结构（第4章中有详细说明）相一致的信息管理系统十分重要。信息管理系统不仅适用于操作信息，还适用于系统信息流中描述信息的元数据，包括传感器信号的种类、来源和对该信号所做的处理。它还包括执行分析评估的人员或软件代理商信息。
这些元数据可用于工程分析，以及将操作结果供更高一级的企业在制定商业，逻辑、命令和控制决
策时应用。 5.3接口类型和一般交互作用 5.3.1简介
CM&.D系统中多种技术需要多个接口类型。主要有两种类型的通信协议：供应者协议和用户（也
称为数据用户）协议。供应者协议收集并处理信息，且通过一些手段给有兴趣的用户提供结果，用户协议采用供应者的CM&.D数据来开发一些额外的功能
CM&D数据处理系统支持供应者协议和用户协议的执行。人口点应为特殊的协议提供接口。 5.3.2供应者接口 5.3.2.1简介
图2中各模块间所有向下箭头表明数据内容来自供应者接口。每一个块的数据输出都是信息提供者，感兴趣的用户可接收此信息。供应者接口有两种主要类型：同步和异步。系统会执行其中一种或者两种同时执行。 5.3.2.2同步接口
支持同步接口的供应者执行一种直接调用/返回机制。用户块发送一个指令，该指令指示需要的信
息，且该指令一直调用直到获得满足要求的信息为止。然后所有要求的信息返回。Web服务是此类接口的典型应用。应用示例如图4所示：
数据用户：数据用户
同步供应者：入口点同步
1
需求信息C
-- Y
准备信息
返回信息同步提供者
图4同步信息要求/响应执行示例
除处理数据需求之外，供应者系统还应具有支持任一数据处理块或者外部要求数据处理的修正能力。配置设置和阈值控制是两个实例。同步供应者将执行修正，如果可能，基于它的处理修正能力返回一种状态（成功或错误代码）。一个执行示例如图5所示。
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