ГОСТ Р ИСО 13374-3-2015

Группа Т58

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Контроль состояния и диагностика машин

ОБРАБОТКА, ПЕРЕДАЧА И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ

Часть 3

Передача данных

Condition monitoring and diagnostics of machines. Data processing, communication and presentation. Part 3. Communication

ОКС 35.240.99

         17.160

Дата введения 2016-12-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация, удар и контроль технического состояния"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2015 г. N 1580-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 13374-3:2012* "Контроль состояния и диагностика машин. Обработка, передача и представление данных. Часть 3. Передача данных" (ISO 13374-3:2012 "Condition monitoring and diagnostics of machines - Data processing, communication and presentation - Part 3: Communication", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2018 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
     

Введение

Существующие программные средства работы с данными в процедурах контроля состояния и диагностирования машин зачастую не обеспечивают простоту и удобство обмена данными, а также могут требовать больших затрат по их интегрированию в системы мониторинга. Отсутствие многоцелевой системы обмена данными затрудняет интегрирование подсистем мониторинга в единый комплекс и препятствует выработке целостного представления о работе системы мониторинга. Настоящий стандарт входит в серию стандартов, устанавливающих общие требования к спецификации открытого программного обеспечения, применяемого в целях контроля состояния и диагностирования, в части обработки, передачи и представления данных безотносительно к используемым операционным средам и аппаратным средствам.

Общее представление об обработке, передаче и представлении данных в целях контроля состояния и диагностирования машин дано ИСО 13374-1. В ИСО 13374-2 более подробно рассмотрены методология и требования обработки данных применительно к современным автоматизированным системам. В настоящем стандарте рассматриваются требования к архитектуре передачи данных в открытых системах контроля состояния и диагностирования.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к передаче данных в открытой эталонной информационной архитектуре систем контроля состояния и диагностирования и эталонной архитектуре систем обработки данных. Настоящий стандарт предназначен для разработчиков систем программного обеспечения процедур обмена данными между различными приложениями системы контроля состояния и диагностирования предприятия и обеспечивает операционную совместимость этих систем.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:

_______________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.     

ISO 8601, Data elements and interchange formats - Information interchange - Representation of dates and times (Элементы данных и форматы для обмена информацией. Обмен информацией. Представление дат и времени)

ISO 13372 Condition monitoring and diagnostics of machines - Vocabulary (Контроль состояния и диагностика машин. Словарь)

IS013374-1:2003 Condition monitoring and diagnostics of machines - Data processing, communication and presentation - Part 1: General guidelines (Контроль состояния и диагностика машин. Обработка, передача и представление данных. Часть 1. Общее руководство)

IS013374-2:2007 Condition monitoring and diagnostics of machines - Data processing, communication and presentation - Part 2: Data processing (Контроль состояния и диагностика машин. Обработка, передача и представление данных. Часть 2. Обработка данных)

ISO/IEC 19501 Information technology - Open Distributed Processing - Unified Modeling Language (UML) Version 1.4.2 [Информационные технологии. Взаимосвязь открытых систем. Унифицированный язык моделирования (UML), версия 1.4.2]

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 13372.

     4 Требования к передаче данных в открытой информационной архитектуре системы контроля состояния и диагностирования

     4.1 Общие положения

Информационная архитектура описывает все объекты данных и их свойства (атрибуты), типы свойств, соотношения между объектами данных, ссылочные данные и источники данных для заданной системы или приложения. Открытая спецификация информационной архитектуры, системы контроля состояния и диагностирования машин должна описывать каждый из пяти уровней, показанных на рисунке 1.

Содержание сообщений, используемых в процессе обмена данными между приложениями открытой информационной архитектуры системы контроля состояния и диагностирования, должно соответствовать определениям, установленным на уровне 5 информационной архитектуры, и данным ссылок, установленным на уровне 4. Применение сообщений зависит от требований приложения (см. приложение А).

     4.2 Требования доступа к библиотечной информации

Открытая информационная архитектура системы контроля состояния и диагностирования должна устанавливать метод, посредством которого получатели сообщений могут иметь доступ к библиотечной информации, определенной на уровне 4. В ней также должен быть задан способ рассылки владельцем библиотеки уведомлений подписчикам об имевших место обновлениях.

     
Рисунок 1 - Уровни информационной архитектуры системы контроля состояния и диагностирования (по ИСО 13374-2)

     4.3 Требования к инициированию передачи данных

Открытая информационная архитектура системы контроля состояния и диагностирования должна определить требования инициирования приложения провайдера для каждого метода передачи данных, входящих в архитектуру. Представления даты и времени в информации об инициировании должны ссылаться на григорианский календарь в соответствии с ИСО 8601. Инициирование передачи данных должно также ссылаться на определенные уровнем 5 определения информационного документа, которым подчиняется содержание передаваемых сообщений.

     4.4 Требования к содержанию сообщения

Открытая спецификация информационной архитектуры систем контроля состояния и диагностирования должна определять требования к содержанию сообщений приложений провайдера для каждого метода передачи, предусматриваемого архитектурой. Определение содержания сообщения должно ссылаться на соответствующее определение информационного документа с учетом возможной интерпретации формата информационного документа, включая его сжатие и используемое кодирование.

     5 Требования обмена информацией в открытой архитектуре обработки данных системы контроля состояния и диагностирования

     5.1 Общие положения

Архитектура обработки данных описывает все интеракции и транзакции между внутренними модулями программной системы, которые одновременно являются внешними модулями для конечного пользователя и других программных средств. Как установлено в ИСО 13374-2, открытая архитектура обработки данных системы контроля состояния и диагностирования должна иметь вид, показанный на рисунке 2.

     
Рисунок 2 - Блок-схема потока информации и этапов обработки данных

Эта архитектура определена в виде блоков, реализующих разные функции обработки данных. Каждый блок должен быть соответствующим образом конфигурирован. Данные, полученные из блока сбора данных (DA) в цифровом формате, после соответствующих преобразований приобретают вид соответствующих рекомендаций на выходе блока составления рекомендаций (AG). По мере продвижения от блока DA к блоку AG данные поступают на очередной блок преобразования вместе с дополнительной информацией от внешних систем, а с выхода этого блока также могут быть посланы внешним системам. При этом данные, вовлекаемые в информационный поток, нуждаются в соответствующем стандартном отображении и простом графическом представлении. Многие приложения в целях сохранения результатов преобразования информации каждым блоком системы требуют, чтобы соответствующие данные были архивированы. Блоки DA, DM и SD отвечают за оценку качества данных, которое может быть высоким, низким или неопределенным.

Настоящий стандарт определяет требования к передаче данных для любой открытой архитектуры обработки данных системы контроля состояния и диагностирования. Это позволяет интегрировать в единую функциональную систему блоки обработки данных, получаемые от разных поставщиков.

     5.2 Технологии и представления унифицированного языка моделирования (UML)

5.2.1 Общие положения

Обычно возможность приема данных от датчиков с последующим их анализом на более высоких уровнях системы контроля состояния и диагностирования может быть реализована в разных программных средах разными аппаратными средствами. Часто отправной точкой работы системы является сбор данных в реальном масштабе времени со стационарно установленных преобразователей.

После этого данные подвергаются обработке блоками системы для представления в формате, удобном для оценки и прогнозирования технического состояния, а также для выработки рекомендаций. Указанные процедуры могут быть реализованы с помощью разных технологических решений. Технологии и программные средства, используемые в блоках обработки НА, РА и AG (блоки анализа), часто отличаются от используемых в блоках обработки DA, DM и SD (блоках данных).

Объем информации, передаваемой в блоки данных, существенно превышает объем информации, генерируемый блоками анализа. Блоки данных обычно проектируют из расчета высокой скорости обработки информации зачастую в реальном масштабе времени. Выходные данные результатов обработки в блоках анализа должны поступать своевременно, однако, как правило, не в масштабе миллисекунд и не в реальном масштабе времени. Следует учитывать также непрерывный процесс развития технологий, включая развитие языков программирования, сетевых протоколов и методов хранения данных.

Для поддержки передачи данных в открытой архитектуре обработки данных системы контроля состояния и диагностирования должна быть определена модель унифицированного языка моделирования (UML), совместимая с ИСО/МЭК 19501, поддерживающая основные информационные классы и требуемые интерфейсы. Как показано на рисунке 3, UML должен быть реализован в конкретных технологиях, таких как веб-сервисы на основе языка XML или встроенные системы передачи двоичных данных.

     
Рисунок 3 - Применение UML к конкретной технологии

5.2.2 Стандартное содержание данных

Если содержание данных стандартизовано, то преобразование из формата одной технологии в формат другой становится предметом взаимно-однозначного отображения. Так, сообщение в двоичном формате при необходимости может быть переведено в код XML с помощью универсального преобразователя.

5.2.3 Соотношение с информационной системой менеджмента

При проектировании и управлении операциями обработки данных в системе контроля состояния и диагностирования важно иметь информационно-управляющую систему, совместимую с открытой информационной архитектурой системы (см. раздел 4). Информационно-управляющая система содержит не только информацию об операциях, но также метаданные, описывающие информационные потоки в системе. Они могут включать в себя описание сигналов с датчиков и их источников, алгоритмы преобразования этих сигналов, а также информацию об исполнителе (человеке или программном средстве), осуществляющем анализ данных.

Метаданные обеспечивают возможность проведения технического анализа данных и позволяют использовать результаты анализа в приложениях более высокого уровня, обслуживающих бизнес-процессы, логистические операции и процедуры принятия решений.

     5.3 Типы интерфейса и общие интеракции

5.3.1 Общие положения

Разнообразный набор технологий, применяемых в системах контроля состояния и диагностирования, которые используют информацию, предоставленную этими же системами, требует сопряжения интерфейсов. Известны два основных типа коммуникационных сервисов: провайдера и потребителя (DataUser). Сервисы провайдера собирают и обрабатывают информацию и предоставляют результаты заинтересованным пользователям. Сервисы потребителя используют данные системы контроля состояния и диагностирования от провайдера, чтобы создать новые возможности.

Подсистема обработки данных в системе контроля состояния и диагностирования должна поддерживать реализацию сервисов потребителя и/или провайдера и обеспечить интерфейс конкретного сервиса через EntryPoint (точку входа).

5.3.2 Интерфейс провайдера

5.3.2.1 Общие положения

На рисунке 2 все стрелки, идущие вниз от блоков, указывают на передачу данных определенного содержания через интерфейс провайдера. Выходные данные каждого блока представляют собой информацию от провайдера, в которой нуждается заинтересованный потребитель. Существуют два основных типа интерфейсов провайдера: синхронный и асинхронный. В системе может быть реализован один из этих типов или оба.