ICS 65.150 B 50 DB12 天津市 地 方 标 准 DB12/T 739 2017 海水工厂 化养殖物 联网系统 数据处理 要求 Technical requirements for data processing in marine industrial aquaculture IoT system 2017-10-27 发布 2017-12-01 实施 天 津 市 市 场 和 质 量 监 督 管 理 委 员 会 发布 DB12/T 739 2017 I 前 言 本标准 依据GB/T 1.1-2009 给出的 规则 起草。本标准 由 天 津市 农村 工作 委员会 提出 并归口。本标准 由天津 农 学院 起草。本标准 主要 起草 人：华旭 峰、王 文清、马 国强、单 慧勇、田云 臣、杨永 海、张修成。本标准2017 年10 月首次 发 布。DB12/T 739 2017 1 海水工厂 化养殖 物联网系 统数据 处理要求 1 范围 本标准 规定 了海 水工 厂化 养殖 物 联网 系统 数据 处理 的术语 定义、数 据处 理体 系 结构要 求和 数据 处 理过程要 求。本标准 适用 于对 海水 工厂 化 养殖 物联 网系 统中 生产 过程数 据处 理软 件 的 设计。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 所注 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/T 33745-2017 物联 网 术语 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 及GB/T 33745-2017 适 用于 本文件。3.1 感知结 点标 识 sense node identification 用于物 联网 系统 的结 点身 份以及 属性 的由 数字、字 母、符号 组成 的字 符串。用 于识别 结点 及对 象属性的过 程。3.2 感知数 据 sense data 对 海水 工厂 化养 殖过 程中 某个变 化量 进行 获取 所得 到 的能 够描 述养 殖环 境属 性或状 态的 数据。3.3 特征数 据 feature data 对感知 数据 进行 处理 后所 生成的 具有 某方 面特 征的 数据，即对 感知 数据 进行 分类、特征 提取 操 作 后所取得 的数 据。3.4 文件描 述模 式格 式 file description schema format 映射为ASCII 或二 进制数 据 的文件 格式，文件 可以输 出或输 入物联 网系 统，所 发布的 完整的 记录 格式描述 详细说 明了 文件所 包含的 数据区、数 据区格 式（ASCII 或 二进 制），以 及确切 的数据 格式 浮点、整 数、字符、字 符串。3.5 关系信 息模 式格 式 relation information schema format 采用关 系数 据库 管理 系统 的定义 语言。关 系描 述定 义了存 放数 据的“空 间名 称”（数据 库表 名）、表内数 据的“内 容”（属 性或列）、各数 据列 准确 的数据 格式（浮 点、整数、字符 串等）、数 据 列 是 否DB12/T 739 2017 2 可以为 空以 及各 数据“记 录”（行）的唯 一标 识符（主键）。通过 包含“引 用”（外 键）使 得一 个 数 据库表可 与另 一数 据库 表相 关联。4 数据处 理体 系结 构要 求 4.1 概述 海水工 厂化 养殖 物联 网系 统数据 处理 体系 结构 描述 了系统 应用 的数 据对 象及 其 特征（或属 性）、特征数据 类型、数 据对 象关 系、参 考数 据和 数据 文档。体系 结构 应描 述图1中 所 示的每 一层 的内 容。数据文档定义实现数据模型概念信息模型语义定义第三层第二层第一层第四层 图1 体系结 构层 次 4.2 语义定 义要 求 为了使 应用 体系 结构 的各 方能够 便于 理解，应 为每 个主要 数据 对象 提供 一组 语义定 义。可以 使 用 非形式描 述语 义或 使用 本体 方式进 行形 式描 述。4.3 概念信 息模 型要 求 概念信息 模 型 是与 海 水工厂 化 养殖 物 联 网系 统 应用有 关 的 所有 基 本数 据 对象以 及 它 们的 主 要特 征（属性）、特征 数据 类型、对象 相互 关系 和对 象或 关系的 约束 的综 合定 义。概念信 息模 型给 出了 各 种 数据元 素结 构的 描述，有 助于物 联网 系统 整合 以及 数据完 整性。4.4 实现数 据模 型要 求 4.4.1 实现 数据 模型 提供 应传递 或存 储的 数据 元素 的精确 表示 法，应提 供一 个 符合其 概念 信息 模型 的 开放的实 现数 据模 型。该模 型中宜 规定 养殖 企业 基本 情况、生产 过程 记录、感 知节点、警 戒阈 值 等基本框架，其 中生 产过 程记 录应 满 足 相关 部门 对水 产养 殖生 产记录 的规 定，记录 内容 应 包括但 不限 于 养 殖种 类、生长情 况、投喂 情况、水 质变化 等内 容。4.4.2 可以 使用文 件描 述 模式格 式、关 系信 息模式 格式、可扩展 标记 语言模 式（XML）各 种模式 定义 来详细说 明实现 数 据模 型。无论选 择哪 一种 模型 格式，实现 数据 模型 应定 义一 个最小 的数 据元 素集。4.5 数据文 档定 义要 求 4.5.1 应详 细说 明数 据文 档的发 布格 式。4.5.2 允许 支持 需要 数据 输入/输出 能力 的应 用程 序 以标准 化方 式进 行读 或写。DB12/T 739 2017 3 5 数据处 理过 程要 求 5.1 概述 描 述 了 海水 工 厂化 养 殖物联 网 数 据处 理 系统 的 内部模 块、与用 户 或其 他 软件系 统 的 交互 和 事务 处理。开 放的 数据 处理 系统 结构如 图2 所示。数据采集数据预处理数据归档与评估模块配置信息表达感知结点/人工录入/外部系统 图2 数据处 理和 信息 流 海水工 厂化 养殖 物联 网可 以取得 不同 种类 的感 知数 据，需 要实 现不 依赖 于底 层网络 的数 据 采 集。使得物联 网环 境的 构建 独立 于物联 网应 用系 统。5.2 数据采 集 数据采 集软 件通 过收 集和 处理来 自物 联网 传输 链路 的感知 信号 或与 感知 结点 软件接 口进 行通 信，实现海水 工厂 化养 殖物 联网 系统对 数字 化感 知结 点的 数据访 问，并存 储经 校准 的感知 数据 记录。5.3 数据 预 处理 5.3.1 将数 据采 集所 形成 的数字 数据 转变 为所 希望 的形式，该 形式 表征 了在 养 殖生产 过程 中感 兴趣 的 特定的描 述符。5.3.2 对数 据进 行 筛 选和 清洗，发现 数据 中 可 识别 的错误，处 理无 效值 和缺 失值，提供 数据 的 一致性。5.3.3 将清 洗后 的数 据 与 预期的 基准 数值 或数 据阈 值进行 比较，以 便产 生具 有 各自的 超过 界限 的数 据 指标，以 该指 标可 以用 来产 生警报 或警 告，确定 生产 过程的 状态 和潜 在的 故障。5.4 数据 归 档与 评估 对海水 工厂 化物 联网 系统 数据趋 势施 以统 计关 联性 分析，利用 预测 模型 及其 算法（包括 未来 可 能 运行的模 型）给出 海水 工厂 养殖物 联网 系统 生产 数据 的未来 状态。5.5 模块配 置 各模块 需要 配置 信息，其 中一些 可 为 静态 数据，另 一些在 运行 过程 中动 态获 取。a)采集位 置描 述 1)绝对位 置描 述；2)相对位 置描 述；b)采集时 间间 隔 动 态或 静态 1)在线连 续；DB12/T 739 2017 4 2)在线轮 询；c)异步或 同步 d)变送器 信息 1)采集数 据置 信度；2)电子数 据表 单（TEDS）信 息 e)校准 f)通道：单通 道或 多通 道采 集 5.6 信息表 达 5.6.1 通过 显示 各模 块的 信息，将数 据转 换成 可以 清晰表 达为 制定 正确 操作 决定所 必需 的信 息形 成。5.6.2 为便 于数 据挖 掘或 大数据 分析，信息 表达 的 内容为 挖掘 和分 析人 员提 供数据，数据 是为 鉴定、确认或评 价海 水工 厂化 养殖 生产状 态所 必需。_