DB36∕T 1725-2022 基于窄带物联网（NB-IoT）的智慧净水管理系统建设指南(江西省).pdf

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ICS13.060.99CCSQ81DB36江西省地方标准DB36/T1725—2022基于窄带物联网（NB-IoT）的智慧净水管理系统建设指南Guidelinesfortheconstructionofintelligentwaterpurificationmanagementsystembasedonnarrowbandinternetofthings(NB-IoT)2022-12-28发布2023-07-01实施江西省市场监督管理局发布 DB36/T1725—2022目次前言..............................................................................II引言.............................................................................III1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................14技术要求..........................................................................25安全要求..........................................................................56实施要求..........................................................................67运维管理要求......................................................................6I DB36/T1725—2022前言本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江西省物联网专业标准化技术委员会（JX/TC034）提出并归口。本文件起草单位：江西渥泰环保科技有限公司、鹰潭泰尔物联网研究中心有限公司、信通院（江西）科技创新研究院有限公司、江西润泽智慧科技协同创新有限公司、南昌大学、鹰潭市市场监督管理局。本文件主要起草人：金君芳、胡志明、谢志刚、杨志谦、刘海瑞、陈昌鹤、黄颖、黄攀、黄启辉、吕磊、李勇、廖晓斌、潘韬羽、艾志猜。II DB36/T1725—2022引言为指导江西省智慧净水管理系统建设，以我国现行相关标准为依据，在总结吸收国内已有净水管理系统标准成果和经验基础上，结合智慧净水终端设计安装要求，研究制定了本文件。III DB36/T1725—2022基于窄带物联网（NB-IoT）的智慧净水管理系统建设指南1范围本文件规定了基于窄带物联网（NB-IoT）的智慧净水管理系统建设的术语和定义、技术要求、安全要求、实施要求、运维管理要求。本文件适用于指导江西省范围内提供净水服务的企事业单位建设基于窄带物联网（NB-IoT）的智慧净水管理系统，采用其他网络通讯方式的也可参考本文件。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB4706家用和类似用途电器的安全GB4943信息技术设备安全GB5749生活饮用水卫生标准GB/T13869用电安全导则GB20269信息安全技术信息系统安全管理要求GB/T26125电子电气产品六种限用物质的检测方法GB/T26572电子电气产品中限用物质的限量要求GB/T30306家用和类似用途饮用水处理滤芯GB/Z41383M2M应用通信协议技术要求GB50242建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范YD/T3337面向物联网的蜂窝窄带接入窄带物联网（NB-IoT）终端设备技术要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1智慧净水终端intelligentwaterpurificationterminal通过内置源水传感器、净水传感器、流量传感器、漏水传感器等感知设备，具有数据采集和传输，并能自动控制的净水处理设备。3.2智慧净水管理系统intelligentwaterpurificationmanagementsystem实现智慧净水终端在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。1 DB36/T1725—20223.3总溶解固体totaldissolvedsolids简称TDS，指水中全部溶质的总量，包括无机物和有机物两者的含量。是衡量水质干净程度的方法之一。测量单位为毫克/升（mg/L），它表明1升水中溶解性固体毫克数，TDS值越高，说明水中溶解性总固体含量就越高。3.4水质TDS监测waterqualityTDSvaluemonitoring反映水质TDS变化的趋势，记录水中导电杂质含量变化的过程。3.5滤芯监测filterelementmonitoring反映滤芯损耗的状态，通常采用使用时间、过滤水量，或使用时间和过滤水量的综合算法，并以图表、数字等方式展示的过程。3.6窄带物联网narrowbandinternetofthings简称NB-IoT，是使用180KHz的载波传输带宽，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。3.7窄带物联网（NB-IoT）数据采集器narrowbandinternetofthingsdatacollector采用窄带物联网（NB-IoT）无线通信技术的一种信息采集的设备。它通过信道对其管辖的分区计量装置的信息进行采集、处理和存储，并通过远程信道与数据中心交换数据。4技术要求4.1智慧净水管理系统架构4.1.1系统技术架构应包含感知层、传输层和应用层，由相应的硬件、软件、通信网络组成，分别部署在智慧净水终端内部、服务器云端和授权用户端等。4.1.2硬件包括：传感器、窄带物联网（NB-IoT）数据采集器、智慧净水终端、网关设备、控制器、物联网卡及相关辅助设备。4.1.3软件包括：系统软件、应用软件、中间件等，实现净水系统的控制、管理和统计分析。4.1.4智慧净水管理系统示意图如图1所示：2 DB36/T1725—2022图1智慧净水管理系统示意图4.2感知层感知层通过各类传感器感知净水相关信息，满足信息的存储、传输、处理、显示等要求，包括但不限于水质TDS传感器、流量传感器、漏水传感器。4.2.1水质TDS传感器支持对源水水质、净水水质进行探测的传感装置，具有绝缘性能好、灵敏度高和抗腐蚀性强。材料应符合GB/T26572和GB/T26125的规定，部分技术参数可参考以下要求：1)电气强度：耐压测试500VAC/50HZ/1min；2)绝缘性能：DC500V，电极间开路电阻及电极到外壳电阻≥5MΩ；3)额定电压：DC5V；4)使用压力范围：≤1.2MPa；5)工作温度：0℃～60℃；6)测量精度：±5%。4.2.2流量传感器判断水流速和控制水流量大小的传感装置，具有绝缘性能好、测量精度高。材料应符合GB/T26572和GB/T26125的规定，部分技术参数可参考以下要求：1)电气强度：耐压测试500VAC/50HZ/1min；2)绝缘性能：DC500V，电极间开路电阻及电极到外壳电阻≥100MΩ；3)额定电压：DC5V；4)使用压力范围：≤1.5MPa；5)流量范围：0.3L/min～10L/min；6)工作温度：≤60℃；7)测量精度：±5%。4.2.3漏水传感器3 DB36/T1725—2022感应漏水和报警响应的传感装置，具有灵敏度高、液位精度高。材料应符合GB/T26572和GB/T26125的规定，，部分技术参数可参考以下要求：1)液位精度：±1.5mm；2)工作温度：≤80℃；3)纹波要求：≤200mV；4)灵敏度：≤20mm；5)额定电压：DC5V。4.3传输层传输层包括数据采集器、网关、NB-IoT网络等，实现数据传输和控制指令下达。4.3.1NB-IoT数据采集器技术要求如下：1)支持对多台不同种类的智慧净水终端同时进行数据采集；2)对数据包进行身份认证和数据加密处理；3)选用具有数据存储和断点续传功能的数据采集器；4)采集周期应小于等于15min；5)采集成功率应高于96%；6)使用寿命应超过3年；7)工作温度:应能在-20°C～60°C的范围内存储，对于不同类型的应用场景，模组需满足相应的工作温度要求；8)工作频段：基于HD-FDD半双工模式进行工作，其工作频段需符合YD/T3337的规定。4.3.2数据传输包括但不限于以下技术要求：1)应保证与数据采集器之间可靠通信；2)支持移动短消息的正常发送和接收；3)应通过自动选网的方式完成对运营商网络的选择和注册；4)信号传输质量应符合YD/T3337的规定。4.3.3互联互通不同的净水终端或物理实体在连接后能互相协调工作，与网络以及对应用平台完成所要求的业务和功能，包括业务互通、协议功能互通等。通讯协议应符合GB/Z41383的规定。4.4应用层应用层应包括数据服务平台（含数据库）、主要功能、管理功能、分析功能等，实现对数据的汇聚处理和应用。4.4.1数据服务平台数据服务平台处于系统结构的中间环节，向下应能接收到来自数据采集器的数据，向上应能为应用开发能提供平台支持，支持以可视化方式将服务（数据）呈现给用户。技术要求如下：1)应支持通过数据操作实现服务的自动控制；2)服务平台应支持不同类型的净水终端的接入；4 DB36/T1725—20223)数据库应存储接入平台的净水终端的原始状态、使用状态、调用参数、访问日志等信息。4.4.2应用功能智慧净水管理平台应具备但不限于以下功能：1)水质监测：具有探测感应水质TDS的功能；2)滤芯监测：具有计算滤芯使用进度和剩余寿命的功能；3)漏水监测：具有探测感应漏水警报的功能；4)异常管理：具有异常故障报表和分析的功能；5)售后管理：具有售后服务监测、在线诊断及进度处理的功能；6)用户管理：具有用户的信息完善和管理的功能；7)设备管理：具有还原出厂、运行状况、归属等的管理功能，同时能远程控制设备开关。4.4.3数据分析系统应具有完整的数据统计和分析功能。4.4.3.1水质TDS分析通过智慧净水管理系统形成的水质TDS大数据，根据当地住户、区域形成源水水质TDS分析报告和净水水质TDS分析报告，以及提供水质改善建议，净水水质应符合GB5749的规定。4.4.3.2水量分析通过智慧净水管理系统形成的水量大数据，根据进水量、净水量形成水量分析报告，以及提供用水改善建议。4.4.3.3故障分析通过智慧净水管理系统形成的故障数据，根据故障类型、维修方法形成故障分析报告，以及提供针对性的维修建议。5安全要求5.1用电安全用电安全要求包括但不限于：a)应充分考虑智慧净水终端与使用者用电复杂的环境安全需求，智慧净水终端应设计转接电源，要求应符合GB4706的规定。b)使用者用电安全规范应符合GB/T13869的规定。5.2信息安全满足物联网网关资源交换域及服务提供域的信息安全需求，主要保障数据汇集和预处理的真实性及有效性、网络传输的机密性及可靠性、信息交换共享的隐私性及可认证性。其要求包括但不限于：a)智慧净水管理系统中的数据传输协议应有数据校验功能以确保数据传输的完整性；b)应采用技术手段对数据传输的隐私性进行保护；c)在网络数据交互前，应采用认证等方式为交互双方身份的可信性提供证明；d)应采用国家法律法规允许的加密算法对网络传输数据进行加密，确保信息的保密性；5 DB36/T1725—2022e)智慧净水管理系统应具备防伪基站攻击、防中间人攻击的能力；f)信息安全应符合GB20269的规定。6实施要求建设过程应具有相应的实施技术标注和质量管理标准，包括但不限于以下要求：6.1水压智慧净水终端实施过程中，由于不同用户存在的用水差异，应区别对待。在城市中通常使用市政自来水，水压较为稳定，而乡村地区往往使用地下水或抽取地下水后二次供水，水压不稳定。要充分考虑不同区域的水压，确保针对性布局，水压值应符合GB50242的规定。6.2滤芯智慧净水管理系统终端设备实施过程中，要根据各区域水质状况进行设计，选择相对应的过滤滤芯，标准应符合GB/T30306的规定。6.3智能硬件智慧净水管理系统的智能硬件应具备自动上网功能，固件版本支持线下或者远程升级，易于更换和维修。6.4网关智慧净水管理系统部署终端应具备窄带物联网（NB-IoT）基站网络，进行数据传输和交互。6.5服务器应具备服务器载体，并配置相应的操作系统、数据库软件，以及安全防护软件，以便智慧净水管理系统平台部署，服务器安全应符合GB4943的规定。7运维管理要求系统建设应具备完整的运维管理体系，包括但不限于以下要求：a)智慧净水终端安装完成后，应对终端管路、接口进行全面的检查，发现渗水及时修复，减少漏水带来的风险；b)定期对智慧净水终端进行维护保养，确保智慧净水终端处于良好的运行状态；c)定期对智慧净水管理系统进行数据备份，确保数据完整性；d)定期给智慧净水管理系统更新补丁，确保系统安全性。6