智能管網系統第1部分：總則國家標準化管理委員會GB/T41004.1—2021前言 I 2規范性引用文件 3術語、定義和縮略語 3.1術語和定義 l3.2縮略語 4體系架構 5基礎信息 25.1位置信息 25.2可追溯信息 25.3智能化功能信息 26基本要求 26.1一般要求 26.2智能管網設備層 6.3智能管網邊緣層 46.4智能管網平臺層 6.5智能管網應用層 7信息安全 4附錄A(資料性)體系架構圖 附錄B(資料性)工程技術文件 附錄C(資料性)傳感設備相關技術文件 I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件是GB/T41004《智能管網系統》的第1部分。GB/T41004已經發布了以下部分：——第1部分：總則；——第2部分：智能塑料管材、管件及閥門。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國輕工業聯合會提出。本文件由全國塑料制品標準化技術委員會(SAC/TC48)歸口。本文件起草單位：廣東聯塑科技實業有限公司、上海邦芯物聯網科技有限公司、福建亞通新材料科技股份有限公司、蔚銳信息科技(上海)有限公司、浙江中財管道科技股份有限公司、亞大塑料制品有限公司、浙江偉星新型建材股份有限公司、浙江地球管業有限公司、江蘇河馬井股份有限公司、山東東宏管業股份有限公司、浙江雙林環境股份有限公司、中國科學院微電子研究所、北京工商大學。Ⅱ智能管網系統是利用先進的計算機技術、網絡通信技術、人工智能技術等，實現對管網系統的遠程監測和控制，實時獲取管網系統壓力、流量、流速、管道噪聲等信息，為管網的運行管理及維護提供及時、準確、高效的數字化信息。目前，在我國的給水、排水、燃氣、熱力管網等中已有智能管網系統的實際應用。GB/T41004《智能管網系統》旨在確立普遍適用于智能管網系統生產、設計、敷設及應用過程的規——第1部分：總則。目的在于確立適用于設計、敷設和應用的智能管網系統涉及的基礎信息、基本要求及信息安全的相關規則。 第2部分：智能塑料管材、管件及閥門。目的在于規范智能塑料管材、管件及閥門的產品要求，試驗方法、檢驗規則等相關要求。——第3部分：智能金屬管材、管件及閥門。目的在于規范智能金屬管材、管件及閥門的產品要求、試驗方法、檢驗規則等相關要求。11范圍本文件規定了智能管網系統的體系架構、基礎信息、基本要求、信息安全。本文件與GB/T41004的其他部分一起，適用于給2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應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/T28270智能型閥門電動裝置GB/T34068物聯網總體技術智能傳感器接口規范GB/T35319物聯網系統接口要求3.1術語和定義下列術語和定義適用于本文件。具備感知、通信等功能的管網。智能管網系統intelligentpipelinesystem運用通信與信息技術，與管網相結合，實現管網運行狀態的在線監測、告警/預警提示、運維分析、業務管理等功能，能夠對管網實現智能化管理的系統。下列縮略語適用于本文件。BDS:北斗衛星導航系統(BeiDouNavigationSatelliteSystem)DTU:數據傳輸單元(DataTransferUnit)GIS:地理信息系統(GeographicInformationSystem)RTU:遠程終端單元(RemoteTerminalUnit)4體系架構智能管網系統的體系架構宜包括設備層、邊緣層、平臺層和應用層。其體系架構示意圖見附錄A。25基礎信息5.1位置信息智能管網的位置信息是基于GIS系統的位置信息，主要有經緯度位置坐標、管道埋深等。5.2可追溯信息智能管網的可追溯信息主要有設備層部件編碼、設備層部件安裝信息、設備層部件本身的標識信息等。5.3智能化功能信息智能管網的智能化功能信息主要有管網介質的流量、壓力、溫度、液位、流速、位移、有害氣體濃度、可燃氣體濃度以及閥門開度、動作次數、動作速度、啟閉扭矩等數據信息。6基本要求6.1一般要求6.1.1智能管網系統應滿足對管網狀態進行在線監測、告警/預警提示、運維分析、業務管理等要求。6.1.2智能管網系統的體系架構間應實現關聯協同、統一管理和信息共享的功能。6.1.3智能管網系統應具備與管線管理單位、相關管理部門信息平臺之間信息互聯互通的功能。6.1.5智能管網系統應可監測管網的數據信息，數據信息的收集應至少符合以下規定：a)智能給水管網系統：實時收集壓力、流量的數據信息，還可收集水質、溫度等數據信息；b)智能排水管網系統：收集流量、液位一個或多個數據信息，還可收集有害氣體濃度等數據信息；c)智能燃氣管網系統：實時收集壓力、流量等一個或多個數據信息；d)智能熱力管網系統：實時收集壓力、流量和溫度等一個或多個數據信息；e)其他智能管網系統：根據需要收集管網的有關數據信息。6.1.6智能管網系統的接口應符合GB/T35319的規定。6.1.7智能管網系統的位置信息宜采用BDS等獲取定位，定位精度應符合相應管網系統應用的規定。6.1.8智能管網系統在設計施工過程中，應在閥門、三通、彎頭、變徑等關鍵節點位置安裝BDS等定位系統，相近兩個關鍵節點的位置不宜超過1km。6.1.9智能管網系統的供電設備應符合相應電器的安全要求，并應明示其使用壽命。6.2智能管網設備層6.2.1智能管材和智能管件6.2.1.1智能管材和智能管件的鋪設布置應符合相應的工程技術文件的規定。注：鋪設布置工程技術文件見附錄B。6.2.1.2智能管材/智能管件應至少提供下列數據信息：a)智能管網的位置信息，如智能管材/智能管件的連接點的經緯度位置坐標、智能管材/智能管件的埋深等；b)智能管材/智能管件的編碼，在管網系統中，單個智能管材/智能管件的元件應進行編碼，且具有唯一的編碼；c)智能管材/智能管件的安裝信息，如智能管材/智能管件的連接點信息及連接方式、智能管材/3智能管件的安裝時間等；d)智能管材/智能管件產品本身的標識信息，如生產廠名(或簡稱)和商標、規格、基體材料等；氣體濃度等數據信息。6.2.2.1智能閥門宜帶有動力驅動裝置，動力驅動裝置宜符合GB/T28270的規定。6.2.2.2智能閥門應至少提供下列數據信息：a)智能管網的位置信息，如智能閥門的經緯度位置坐標等；b)智能閥門編碼，在管網系統中，單個智能閥門應進行編碼，且具有唯一的編碼；c)智能閥門安裝信息，如智能閥門的安裝時間等；d)智能閥門產品本身的標識信息，如生產廠名(或簡稱)和商標、規格、主體材料等；e)智能閥門類型，如減壓閥、壓力安全閥等；f)智能閥門智能化功能信息，如自動獲取智能閥門開度、動作次數、動作速度、啟閉扭矩等一個或多個數據信息。6.2.3.1傳感設備的規格參數應滿足相應文件和規范的要求。注：傳感設備相關技術文件見附錄C。6.2.3.2傳感設備應組合到管材、管件、閥門等設備層部件上，應具有實時采集、存儲、傳輸數據信息的功能。6.2.3.3傳感設備應具有與外部網絡或系統之間進行雙向通信的物理接口和通信能力。傳感設備的通信接口應符合GB/T34068的規定。6.2.3.4傳感設備應至少提供下列數據信息：a)傳感設備類型，如流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、流速傳感器、位移傳感器、水質傳感器、有毒有害氣體傳感器、可燃氣體傳感器、遠程終端單元(RTU)、數據傳輸單元c)傳感設備安裝時間；d)傳感設備與管道、閥門的組合方式，如內嵌或機械連接；e)傳感設備與采集數據設備的連接和數據傳輸方式，如有線連接或無線連接；f)傳感設備的供電方式，如自有電源或外接電源。智能井蓋應具有定位功能，智能管網系統應能顯示智能井蓋的位置并具有異常開啟警報功能。6.2.4.2.2智能表計應至少提供下列數據信息：a)智能管網的位置信息，如智能表計的經緯度位置坐標等；b)智能表計編碼，單個智能表計應進行編碼，且具有唯一的編碼；c)智能表計安裝時間；4其他智能附屬設施應至少提供下列數據信息：a)智能管網的位置信息，如其他智能附屬設施的經緯度位置坐標等；b)其他智能附屬設施編碼，單個其他智能附屬設施宜進行編碼，且具有唯一的編碼；c)其他智能附屬設施安裝時間；d)其他智能附屬設施類型；e)其他智能附屬設施參數，如型號、規格等參數信息。6.3智能管網邊緣層6.3.1邊緣層應實現設備層和平臺層之間的數據互聯互通的功能。6.3.2邊緣層設備應具備存儲數據并進行邊緣計算的能力。6.3.3邊緣層設備在網絡中斷，無法接入云平臺情況下，應具備繼續計算處理的能力。6.3.4邊緣層在云端智能管網管理平臺的支持下，基于本地數據并依據管網數據模型實時計算，適時向控制系統準確輸出控制指令的功能。6.3.5邊緣層通信接口應滿足兼容適配設備層的多種傳感器及前端設備部件的接入需求。6.4智能管網平臺層6.4.1平臺層應實現對底層終端設備的管理、控制、運營一體化的要求。6.4.2平臺層與邊緣層間應采用現代通信技術，并保證向下兼容性。6.4.3平臺層應提供數據清洗服務。6.4.4平臺層的其他要求可由管網管理單位、運維企業等協商確定。6.5智能管網應用層6.5.1應用層應具備以下功能：a)壓力數據分析：對壓力進行監測的智能管網系統應能夠實時監測壓力數據信息，捕捉出現的各類壓力異常事件(如水錘等)。b)流量數據分析：對流量進行監測的智能管網系統應能夠實時監測流量數據信息，通過對區域流量、最小流量的分析評估，預測管網是否有漏損及預測未來流量變化趨勢。c)溫度數據分析：對溫度進行監測的智能管網系統應能夠實時監測溫度數據信息。d)漏損定位分析：通過管網監測點綜合分析，判斷管網可能存在的泄漏問題。當管網發生泄漏，智能管網系統應在業務單位要求時間內完成告警并實現定位，判斷泄露的最小影響范圍。e)應用層應具備管網巡檢、維修、維護等管理功能。6.5.2應用層應規定數據信息采集點的密度。6.5.3應用層的其他要求可由管網管理單位、運維企業等協商確定。7信息安全智能管網系統涉及的信息安全應符合相應國家文件和/或規范的規定。5(資料性)體系架構圖智能管網系統的體系架構示意圖見圖A.1。異常告警管理異常告警管理統計報表管理監測設備管理服務管理訪問控制日志管理數據傳輸單元標識解析邊緣層模型分析其他智能附屬設施設備層傳感設備智能附屬設施**智能管材和智能管線綜合管理運行狀態監測智能分析預警物聯網關資源管理定位服務數據分析實時響應數據服務智能閥門剛關接入數據優化應用層平臺層…圖A.1智能管網系統體系架構示意圖6(資料性)工程技術文件智能管材和智能管件鋪設布置的相應工程技術文件見表B.1,其他可根據施工具體規定。表B.1工程技術文件文件編號文件名稱入侵和緊急報警系統控制指示設備城鎮燃氣設計規范(2020版)20kV及以下變電所設計規范低壓配電設計規范火災自動報警系統設計規范電力工程電纜設計標準建筑物電子信息系統防雷技術規范繼電保護和安全自動裝置技術規程電力裝置電測量儀表裝置設計規范工業電視系統工程設計標準石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準城市軌道交通綜合監控系統工程技術標準城鎮綜合管廊監控與報警系統工程技術標準城鎮供水管網漏損控制及評定標準城鎮地熱供熱工程技術規程城鎮供水管網運行、維護及安全技術規程城鎮排水水質水量在線監測系統技術要求民用建筑新風系統工程技術規程水電廠計算機監控系統基本技術條件梯級水電廠集中監控系統基本技術條件水力發電廠計算機監控系統設計規范儀表系統接地設計規范建筑設備監控系統工程技術規范煤礦排水監控系統通用技術條件輸油輸氣管道自動化儀表工程施工技術規范(資料性)傳感設備相關技術文件傳感設備相關技術文件見表C.1,其他可根據施工具體規定。表C.1傳感設備相關技術文件文件編號文件名稱壓力傳感器性能試驗方法半導體器件第14-3部分：半導體傳感器—壓力傳感器工業自動化系