T-DASIV 003-2024 冶金給排水泵站智慧節(jié)能安全管控系統(tǒng)技術要求

ICS號23.100.01CCS號I6429長三角鋼鐵產業(yè)發(fā)展協(xié)會發(fā)布T/DASIV003-2024前言 IV 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4縮略語 25總體架構 2 25.2系統(tǒng)建設基本要求 25.3系統(tǒng)和網絡架構 25.4數據體系 45.5安全體系 56系統(tǒng)功能 56.1節(jié)能安全基礎信息 56.2節(jié)能、安全控制管理 66.3給排水泵站智能節(jié)能技術 66.4雙重預防機制 7 76.6電子地圖與數字建模 77數據交換及傳輸 88系統(tǒng)信息安全 89技術指標 9 99.2安全等級 9 9 T/DASIV003-2024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(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由長三角鋼鐵產業(yè)發(fā)展協(xié)會提出。本文件由長三角鋼鐵產業(yè)發(fā)展協(xié)會標準化專業(yè)委員會歸口。由長三角鋼鐵產業(yè)發(fā)展協(xié)會負責具體內容的解釋。請各使用單位在執(zhí)行本標準過程中，注意總結經驗，積累資料，隨時將有關意見和建議本文件起草單位、編寫人員如下：主編單位：江蘇大學鎮(zhèn)江流體工程裝備技術研究院南京鋼鐵集團有限公司中冶賽迪信息技術（重慶）有限公司副主編單位：西安建筑科技大學福建羅源閩光鋼鐵有限責任公司江蘇省鑌鑫鋼鐵集團有限公司參編單位：中建電子商務有限責任公司雙輪泵業(yè)南京銷售有限公司寶鋼股份有限公司中興通訊股份有限公司金鼎鋼鐵集團有限公司北京建龍重工集團有限公司杭州?？低晹底旨夹g股份有限公司金鼎數字科技有限公司江蘇花山閥門公司國汽樸津智能科技（安慶）有限公司上海智共薈智能科技公司無錫市亨達電機有限公司中國造船集團704研究所中南林業(yè)科技大學湖南省機械工業(yè)標準化中心浙江海是智能科技公司主編委員：陳進汝金同李強副主編委員：李林波潘建洲于原浩朱定華王潤澤劉明華姚明盛宋志浩吳建中張金鳳編委成員：陳思遠張江波顧順蘭胡橋張沛梁前龍鄧俊陸爽李陽張志杰冀偉江王雯郝仁杰徐魁生沙偉王志輝巢寓邢培良朱高峰高繼顏中玉周宜陽劉嘉王崢陳高峰陳金兵徐廣業(yè)蔡衛(wèi)林1T/DASIV003-2024冶金給排水泵站智慧節(jié)能安全系統(tǒng)技術要求本文件規(guī)定了冶金給排水泵站智慧節(jié)能安全系統(tǒng)的總體架構、系統(tǒng)功能、數據交換與傳輸、系統(tǒng)信息安全要求、量化指標及系統(tǒng)集成要求。本文件適用于冶金行業(yè)泵站智慧系統(tǒng)的設計、建設。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本標準必不可少的條款，其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本標準；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。GB/T22240信息安全技術網絡安全等級保護定級指南GB/T41870工業(yè)互聯網平臺企業(yè)應用水平與績效評價JB/T14165泵給排水系統(tǒng)能效限定值及能效等級3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1泵站智慧節(jié)能安全管控系統(tǒng)（umpingstationintelligentenergy-savingsafetycontrolsystem）是一種基于人工智能和物聯網技術的泵站節(jié)能安全智能運維系統(tǒng)，具備自感知、會描述、自學習、會診斷、可決策、自執(zhí)行、自適應等若干人工智能特征，即通過采集、傳輸、處理和分析泵站相關的數據信息，實現狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、故障預警、故障告警、運維管理、設備管理、遠程維護、預測性維護等功能，最終實現泵站的節(jié)能安全運行。3.2B/S結構（Browser/Server）瀏覽器/服務器模式，是WEB興起后的一種網絡結構模式，WEB瀏覽器是客戶端最主要的應用軟件。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實現的核心部分集中到服務器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用?？蛻魴C上只要安裝一個瀏覽器，服務器安裝數據庫。瀏覽器通3.3IT+OT融合將信息技術（IT）和運營技術（OT）系統(tǒng)整合起來的過程。是數字孿生的前提，也是數字化、智能化的基礎。通過對采集到的OT實時數據與IT管理業(yè)務數據進行整合與分析，2T/DASIV003-2024實現生產狀態(tài)的實時監(jiān)測、在線分析、快速優(yōu)化、精準執(zhí)行，實現全面的數據管理和利用，提升數據的價值與利用率。從而達到企業(yè)增產、提質、降耗、減少故障、降本增效的目標。4縮略語下列縮略語適用于本文件。5總體架構冶金給排水泵站智慧節(jié)能安全管控系統(tǒng)架構宜按照鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系及工業(yè)互聯網應用功能架構進行設計，建立統(tǒng)一的標準與規(guī)范體系和節(jié)能安全運維保障體系，保證系統(tǒng)規(guī)范、安全、穩(wěn)定運行。系統(tǒng)應全面接入實時監(jiān)測、視頻監(jiān)控、人員定位、設備狀態(tài)、安全作業(yè)等數據，構建節(jié)能安全管理基礎信息、重大能源、安全隱患產生源安全管理、雙重預防機制、作業(yè)過程管理、智能巡檢、人員定位等功能，以實現給排水泵站節(jié)能安全智慧化運行的目標。5.2系統(tǒng)建設基本要求冶金給排水泵站智慧節(jié)能安全管控系統(tǒng)主體應用系統(tǒng)可采用C/S或B/S架構，并應基于主流、開放的平臺應用框架進行構建，滿足可靠、集成、兼容、可擴展、可維護、安全等性能要求，支撐企業(yè)安全風險管控的信息化數字化應用需求，符合但不限于以下要求：——業(yè)務流程覆蓋，支持實現本文件要求的基本功能；——功能模塊化設計、中臺化建設，各模塊可單獨使用；——集成性，提供開放接口，便于與企業(yè)現有其他信息系統(tǒng)對接集成；——兼容性，注重融合企業(yè)現有系統(tǒng)，實現功能互補，數據互聯互通；——可擴展性，企業(yè)根據自身建設要求，可以擴展創(chuàng)新應用和場景；——支持跨平臺、跨系統(tǒng)運行，支持電腦端和移動設備；——數據標準化，規(guī)范各類信息資源元數據和編碼規(guī)則，統(tǒng)一數據處理機制。5.3系統(tǒng)和網絡架構5.3.1冶金給排水泵站節(jié)能安全管控系統(tǒng)總體構架劃分為設備和儀器儀表及控制調節(jié)層、監(jiān)督控制層、運行執(zhí)行層和決策層四個層次，以工業(yè)互聯網標準為引領、工業(yè)互聯網安全體系為保障，依托數據流、信息流、業(yè)務流，支撐企業(yè)安全生產全過程、全要素的連接和優(yōu)化，提升企業(yè)節(jié)能及安全風險管控能力。具體要求如下：a）設備和儀器儀表及控制調節(jié)層：負責管理流程和機械設備的運行，包括傳感器、執(zhí)行器和儀器儀表等各種物理現場設備，這些設備負責在制造過程中收集數據，并將其傳送3T/DASIV003-2024至上層進行處理，同時也負責控制泵、閘門、風機等機械設備的操作?？刂普{節(jié)主要實現基本的控制功能，宜采用PLC、DCS等控制設備接收來自現場設備的輸入，并根據預先編程的邏輯做出決策。b）監(jiān)督控制層：負責從PLC、DCS等控制設備收集數據，并為特定區(qū)域或流程提供實時監(jiān)測、數據匯總和有限的控制能力。c）運行執(zhí)行層：負責管理泵站的運行計劃、能耗及安全質量控制以及運維工單等業(yè)務的整體協(xié)調。該層是車間與企業(yè)級系統(tǒng)之間的橋梁。d）決策層：決策系統(tǒng)接收來自下層的數據輸入，以支持更高級別的決策。包括用于企業(yè)內部泵站運營管理的生產數據、能源數據、安全管理、維修維護、配件管理等資源管理規(guī)劃系統(tǒng)。5.3.2泵站智慧系統(tǒng)采集設備數據、傳感器數據、視頻數據等，結合ERP、MES等業(yè)務系統(tǒng)的生產、運輸、儲存各環(huán)節(jié)實際業(yè)務數據和業(yè)務流程，實現節(jié)能安全生產全過程管理，并開放接口，與應用單位能源安全管控平臺對接集成，提升跨層級的安全生產聯動聯控能力，4T/DASIV003-2024圖1智慧系統(tǒng)圖5.4數據體系5.4.1應搭建泵站智慧系統(tǒng)數據體系，制定泵站數據采集以及工業(yè)互聯網標識標準，持續(xù)開展數據治理工作，確保數據的完整性和一致性。數據治理體系建設應符合但不限于以下要求：——完善數據標準規(guī)范體系，編制應用數據采集標準；——統(tǒng)一數據交換共享規(guī)則，編輯數據交換接口規(guī)范；——支持以數據服務的形式封裝數據，提供統(tǒng)一的數據開發(fā)共享能力；——結合國家工業(yè)互聯網標識標準和企業(yè)實際情況，制定企業(yè)互聯網標識解析規(guī)范；——提高數據挖掘和分析功能，以物聯網數據為依托，為企業(yè)安全生產管理提供決策輔助；5T/DASIV003-2024——開展數據清洗處理、補充完善、質量檢查等數據治理工作，確保數據的完整性和一致性；——統(tǒng)一資源目錄管理，支持統(tǒng)一的元數據管理，包括元數據的模型設計、模型審核、模型發(fā)布、模型變更，以及模型版本管理、關系管理等。5.4.2應建立實時數據庫，以實現存儲、訪問的快速性。5.5安全體系5.5.1系統(tǒng)應全面考慮物理環(huán)境安全、網絡和通信安全、邊界安全、終端安全、云安全、應用系統(tǒng)安全、數據安全、裝置及設備安全、處置恢復安全等重點安全防護對象及場景，提供安全保障軟硬件配套設施及服務。5.5.2宜通過固件安全增強、漏洞修復加固、補丁升級管理、安全監(jiān)測審計、加強認證授權、部署分布式拒絕服務（DDoS）防御體系、工業(yè)應用程序安全、主機入侵監(jiān)測防護、漏洞掃描、資源訪問控制、信息完整性保護等安全措施，保障核心數據的安全流轉和平臺的正常運行。5.5.3應加強工控系統(tǒng)安全防護，清晰劃分網絡安全區(qū)域邊界，建立健全隔離措施，采用深度解析工控通訊協(xié)議的異常監(jiān)測、網絡審計等手段，實現工控系統(tǒng)通訊網絡安全，加固工控主機安全，全面提高工控系統(tǒng)的綜合安全防護能力。6系統(tǒng)功能6.1節(jié)能安全基礎信息6.1.1泵站安全管理基礎信息泵站的安全管理基礎信息宜包括但不限于以下內容：設備能耗及安全信息、生產過程基礎信息、設備設施基礎信息、泵站人員基礎信息等。泵站平臺的節(jié)能安全運行管理基礎信息一方面作為泵站智慧系統(tǒng)的數據來源，另一方面也是以信息化促進泵站數字化、智能化升級。6.1.2泵站運行過程基礎信息泵站運行過程基礎信息電子檔案及線上管理流程，宜包括但不限于工藝名稱、節(jié)能管控工藝要求，重點監(jiān)控工藝參數指標、涉及安全的重要因素及管控措施，人員定期巡檢要求，巡檢點等信息。6.1.3設備設施基礎信息對于高溫高壓、易燃易爆場合的泵站，應建立特種設備和安全設施電子檔案及線上管理流程，包括但不限于設備清單及定期檢測記錄、登記注冊表、安全閥清單及定期校驗記錄、安全儀表聯鎖清單等。6.1.4泵站人員基礎信息宜建立泵站人員基礎信息電子檔案及線上管理流程，包括但不限于主要負責人、分管安全負責人、泵站在冊從業(yè)人數、專職安全人員人數、注冊安全工程師人數、姓名及身份證號、特種作業(yè)人數、值班值守等，有特殊管控要求的區(qū)域應支持相關人員從業(yè)證書、安全培訓臨6T/DASIV003-2024期提示。支持從業(yè)人員學歷、專職安全人員人數、注冊安全工程師人數的合規(guī)性自診斷，與企業(yè)平臺數據對接。6.2節(jié)能、安全控制管理6.2.1節(jié)能安全控制點包保責任落實應建立主要負責人、技術負責人、操作負責人的節(jié)能安全管控點包保履職結構化電子記錄，做到可查詢、可追溯。支持能源安全管理機構對包保責任人履職情況進行在線考核，定期自動生成考核報告。6.2.2在線監(jiān)測預警在線監(jiān)測預警要求如下：a）實時監(jiān)測宜監(jiān)測泵站中泵裝置、水池、換熱器等的液位、溫度、壓力、水質的實時監(jiān)測數據、報警數據，支持信息查詢、歷史數據查詢、多維度對比、統(tǒng)計分析，實現節(jié)能與安全報警監(jiān)控、報警管理、運行監(jiān)控、報警處置、報警分析等消息推送、設備管理、預警管理等功能；b）節(jié)能安全監(jiān)控宜建立泵站節(jié)能安全運行模型，基于視頻、點巡檢、設備運行狀態(tài)等數據實現線上自動點檢、信息記錄、異常自動告警等；c）視頻監(jiān)控數據智能分析應采用視頻監(jiān)控畫面信息，進行重點場所（如泵房、配電房、中控室）、關鍵部位（如節(jié)能安全防控點）的監(jiān)控視頻智能分析，實現對火災、煙霧、人員違章（中控室脫崗、未定期巡檢）等進行全方位的識別和預警。6.2.3風險管控應按重大風險（紅）、較大風險（橙）、一般風險（黃）、低風險（藍）四個級別，對能源安全重大危險源風險的實時評估分析和展示、預警信息及時有效處置和閉環(huán)管理，支持消警后上報處置結果、原因分析及整改措施。6.2.4評價/評估報告及隱患管理應支持上傳重大能源、安全隱患源的評價報告和重大隱患源專項督導檢查問題隱患相關數據，實現重大能源安全隱患源的安全評價報告電子化存檔、查閱和問題隱患“三錄入”及整改反饋功能。6.3給排水泵站智能節(jié)能技術主要用于給排水泵站生產運行的節(jié)能管理，在保證泵站安全運行的前提下，應按JB/T14165從裝備、設計、控制和運行等方面實現全面的節(jié)能優(yōu)化。7T/DASIV003-20246.3.2裝備技術給排水泵站宜選擇高效泵型、高效電機及換熱設備，提高設備運行效率；用水量變化較大時，宜優(yōu)先選用轉速調節(jié)技術，降低無效能耗，采用設備能效模型對設備能效進行實施動態(tài)監(jiān)控。6.3.3仿真優(yōu)化設計宜采用仿真技術，結合工藝條件和生產需要，對給排水泵站和管道系統(tǒng)進行仿真優(yōu)化設計，通過仿真模擬計算管網生產運行壓力和流量，合理配置泵站并減少管道阻力，促進泵站運行節(jié)能。6.3.4泵站智能管控應以泵的特性曲線等用戶側的運行數據為基礎，建立數據分析和算法模型，對泵站的運行實現動態(tài)尋優(yōu)管控。以用戶的維護保養(yǎng)數據為基礎，結合在線的檢測儀表，建立水泵健康診斷模型，提高泵站運行維護效率和設備安全運行。6.4雙重預防機制應建立泵站有效運行雙重預防機制，對泵站風險分析清單、排查任務及隱患治理情況進行管理，實現風險分級動態(tài)管控、隱患排查治理閉環(huán)管理、機制運行成效監(jiān)督預警等功能，全面提升安全風險防控水平。6.5網絡架構6.5.1基本內容應基于現有網絡條件，針對安全風險智能化管控平臺建設需要，進行泵站裝備和儀器儀表的數字化、網絡化改造，建設IT-OT融合的企業(yè)內部網絡，向“體系化互聯”轉變。宜與車間、分廠及公司各主管單位及監(jiān)管部門實現互聯互通。6.5.2升級內容宜采用TSN、5G、企業(yè)內部網絡等網絡傳輸技術，實現數據低延時、高可靠實時通訊。6.6電子地圖與數字建模6.6.1基本內容應配置電子地圖，應支持利用北斗等平臺基本應用。6.6.2升級內容應開展泵站節(jié)能安全運行數字建模，將整個泵站運行全流程各環(huán)節(jié)全要素以可視化和虛擬現實的形式呈現，將設備運行狀態(tài)、告警信息、點巡檢、人員定位數據、視頻圖像等數據共同顯示，并接入數字孿生系統(tǒng)平臺，實現面向泵站作業(yè)過程的全程三維可視化集中統(tǒng)一管控，加強泵站信息管理和服務。8T/DASIV003-20247數據交換及傳輸泵站智慧系統(tǒng)提供數據交換系統(tǒng)，應支持對內、對外數據交互，從而形成數據上下貫通、互聯共享的數據交換與傳輸體系。通過使用標準化的接口協(xié)議，約定應用和服務進行交互的規(guī)范，包括數據傳輸的格式、傳輸協(xié)議等。數據交換接口應遵循技術中立的原則，選用XML、數據交換與傳輸應滿足以下技術要求：——支持數據雙向同步；——支持各種主流操作系統(tǒng)；——支持國內外主流數據庫；——支持結構化及非結構化的數據；——提供增量數據自動識別功能。在不修改數據庫結構的情況下，系統(tǒng)應能自動識別出需要交換的信息，包括新增、被修改或被刪除的信息；——提供管理與監(jiān)控接口，支持遠程管理功能；——提供消息確認和消息選擇性重發(fā)機制以實現安全可靠的消息傳遞功能；——提供消息差錯處理功能；——提供消息尋址功能，支持信息路由功能；——提供數據交換流程監(jiān)控功能；——具備良好的可擴展性，可根據交換與共享需求的變化實現系統(tǒng)的擴展部署；——具備與安全等級相應的安全防護措施，具備符合安全等級要求的快速恢復能力；——支持視頻流傳輸技術；——提供數據格式轉換、數據填充，數據加密/解密、數據過濾、數據傳輸、校驗和路由等數據交換必需的功能；——支持邊緣物聯設備接入。8系統(tǒng)信息安全應支持從安全技術體系和安全管理體系兩個維度來構建安全體系，見圖2。9T/DASIV003-2024圖2、安全技術及安全管理體系圖安全防護對象應覆蓋網絡基礎設施、信息系統(tǒng)、大數據、物聯網、云平臺、工控系統(tǒng)、智能設備等，安全保障框架所有安全控制都應以安全方針、策略作為安全工作的指導與依據，落實安全管理和安全技術兩大維度的具體實施與維護，以業(yè)務系統(tǒng)的安全運營為信息安全保障建設的核心，并輔以安全運維與安全培訓貫穿信息安全保障體系的全過程，形成風險可控的安全保障框架體系。其中，安全技術體系應覆蓋物理環(huán)境安全、終端安全、區(qū)域邊界安全、通信網絡安全、云平臺安全、數據安全、應用安全、安全管理中心等要素。9技術指標靜態(tài)數據（基礎數據、第三方、特殊作業(yè)、雙重預防機制等）傳輸網絡延遲≤1s。視頻監(jiān)控數據傳輸網絡延遲≤0.5s。實時動態(tài)數據（傳感器感知數據）傳輸網絡延遲≤0.5s，數據更新頻次≥2s。9.2安全等級依據GB/T22240確定所需達到的安全等保2.0等級，宜按照安全等保2.