功能及性能指标要求.docx

1、功能及性能指标要求军油工程”关键设备液位计功能及性能指标要求1范围本要求适用于“军油工程”物联网示范工程成品油储罐测量的液位计入围评审。2引用标准下列标准包括的条文通过引用而构成为本要求的一部分， 除非在要求中另有明确 规定，下述引用标准都应是现行有效标准。GB 3836.1-2010 爆炸性环境 第 1 部分：设备 通用要求GB 3836.2-2010爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳 “d”保护的设备GB 3836.4-2010 爆炸性环境 第 4部分：由本质安全型“ i ”保护的设备GB 3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第 14部分 危险场所分类GB 4208-2008

2、 外壳防护等级（ IP 代码）GB/T 2423.1-2008电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A:低温GB/T 2423.2-2008电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B:高温GB/T 13983-1992 仪器仪表基本术语GB/T 17212-1998-1992 工业过程测量和控制 术语和定义GB/T 21117-2007 磁致伸缩液位计GB/T 25964-2010 石油和液体石油产品 采用混合式油罐测量系统测量 立式圆筒 形油罐内油品体积、密度和质量的方法GJB 2128A-2005军用油料装备通用技术条件YLB 3001A-2006 军用油库爆炸危险场所电气安

3、装规程JJG 971-2002 液位计检定规程JJF 1001-2011 通用计量术语及定义技术规范JJF1440-2013 混合式油罐测量系统校准规范JB/T 9329-1999 仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法SY5669-93(2006) 石油和液体石油产品立式金属罐交接计量规程ISO 4266-1石油和液体石油产品储罐中液位和温度自动测量法 -第1部分：常 压罐中的液位测量3液位计性能指标要求3.1与精度有关的要求3.1.1示值误差液位计示值的最大允许误差为土 1mm安装后示值的最大允许误差为土 4mm3.1.2非线性 液位计的非线性误差应不超过最大允许示值误差绝对值的二分

4、之一。3.1.3重复性液位计的重复性应不超过最大允许示值误差绝对值的五分之二。3.1.4稳定性液位计连续运行 24 h 后，示值误差满足 3.1.1 要求。3.2通用技术要求3.2.1外观外观符合“ JJG 971-2002 液位计检定规程”中 6.1 要求。3.2.2电源变化具有电源供电的液位计，交流供电在 187V242V 47.5Hz52.5Hz变化；直流 供电在额定电压 10%变化。液位计的示值变化应不超过最大允许误差绝对值的二分 之一。3.2.3电源保护液位计应具备防反向保护功能。当液位计电源端反向施加允许的最大供电电压 后，再正常连接时，液位计应能正常工作，输出值的变化应不超过最大

5、允许示值误差 绝对值的五分之二。3.2.4环境温度影响a)不具有电源供电的液位计，在环境温度 15C35C,相对湿度45%- 75%条件下，示值误差仍满足 3.1.1 的要求。b)具有电源供电的液位计，在环境温度-25 C60C变化时，平均每变化10C液 位的显示值变化应不超过最大允许误差的绝对值。3.2.5恒定湿热液位计在温度40C和相对湿度95%勺条件下至少保持48h。试验后，输出值的变 化应不超过最大允许示值误差绝对值的二分之一。3.2.6电磁兼容性a)工频磁场抗扰度性能具有电源供电的液位计，在 GB/T17626.8-2011 中规定的严酷度等级为 5级的环 境下，仍能正常工作、计量性

6、能仍应符合 3.1 的要求。b)静电放电抗扰度性能具有电源供电的液位计，在 GB/T17626.2-2011 中规定的严酷度等级为 3级的环 境下，允许功能或性能有暂时降低或丧失，但能自行恢复。c)射频电磁场辐射抗扰度性能具有电源供电的液位计，在 GB/T17626.3-2011 中规定的严酷度等级为 2级的环 境下，允许功能或性能有暂时降低或丧失，但能自行恢复。d)电快速瞬变脉冲群抗扰度性能具有电源供电的液位计， 在 GB/T17626.11-2011 中规定的电压暂降和短时中断的 情况下，允许功能或性能有暂时降低或丧失，但能自行恢复。e） 电压暂降、短时中断抗扰度具有电源供电的液位计， 在

7、 GB/T17626.11-2011 中规定的电压暂降和短时中断的 情况下，允许功能或性能有暂时降低或丧失，但能自行恢复。f） 浪涌（冲击）抗扰度性能具有电源供电的液位计，在 GB/T17626.5-2011 中规定的严酷度等级为 2 级的环 境下，允许功能或性能有暂时降低或丧失，但能自行恢复。3.2.7绝缘电阻具有电源供电的液位计，在环境温度为 15C35C,相对湿度为45%- 75C的条 件下，液位计的电源、接地端子（或外壳）之间的绝缘电阻应不低于 20MQ。3.2.8耐压及密封性直接承受介质压力的液位计应进行耐压及密封性试验。额定工作压力小于 10MPa 的液位计， 其工作壳体、 浮子、

8、浮球应能承受 1.5 倍额定工作压力； 大于和等于 10MPa 的液位计，其工作壳体、浮子、浮球应能承受 1.25 倍额定工作压力。均不应出现泄 漏和损坏。3.2.9防爆要求防爆场所划分按YLB3001A-2006军用油库爆炸危险场所电气安装规程 和GB3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第14部分 危险场所分类要求执行。a） 采用本质安全型液位计，防爆等级达到 Ex iallA T3 或更高；b） 采用隔爆型液位计，防爆等级达到 Ex d IIA T3 或更高。c ）复合防爆形式的液位计，如本质安全加隔爆型，安装后在不同场所中的液位 计组成部分的防爆形式必须符合相应场所防爆要

9、求。3.2.10防护性能液位计防护等级需达到 IP65 或更高，浸入液体部分需达到 IP68。3.2.11认证要求所有选用的液位计须取得国家授权计量认证部门出具的计量认证及检测报告。 所有选用的液位计须取得国家授权仪器仪表防爆检验中心出具的防爆认证。4其他要求4.1测量范围测量范围：023m测量下盲区：w 200mm4.2功能要求磁致伸缩液位计：具有液位、界位、 5 点以上平均温度实时测量功能。 伺服液位计：具有液位、界位（非实时） 、密度（非实时）测量功能。 其他类型液位计：具有液位实时测量功能。4.3介电系数雷达液位计要求可测量介电系数& r 1.8以上的油品，且其示值最大允许误差满 足

10、3.1.1 的要求。5集成要求5.1集成方式液位计输出信号以总线方式传送至分控室。 分控室须配有液位计通讯处理单元作 为集成接口处理该区域油罐测量数据，该单元应提供 1 个数据输入接口， 2 个数据输 出接口。接口 1 采集各液位计（或液位计二次仪表）数据，接口 2 和接口 3 分别向油 罐监测计算机和物联接入网关提供油罐测量数据。 1 台液位计通讯处理单元须能够支 持不少于 8 台液位计。5.2集成接口要求接口 1与接口 2应符合国家通讯接口相关标准，本要求不做规定；接口 3作为与 物联集成网关连接的电气接口，须满足以下要求：a） 采用屏蔽双绞线进行数据传输；b） 采用RS-485接口或RJ

11、-45接口，Modbus通信协议，RTU方式，波特率可选： 2400,4800,9600bps。可多机通信和总线连接。5.3集成数据要求5.3.1数据采集与处理液位计通讯处理单元应能够通过接口 1采集总线上各液位计（或液位计二次仪表） 数据。原始数据可在通讯处理单元进行计算与处理，但须按 SY5669-93（ 2006）石油和液体石油产品立式金属罐交接计量规程中的“ 4油量计算”的规定完成油量计算工作。无相关数据可在 Modbus寄存器中返回空。5.3.2数据上传接口 3上传数据的值应与接口 2完全一致，接口 2上传数据包含接口 3上传数据接口 3上传数据格式规定如下：a）Modbus协议查询

12、指令格式（由物联接入网关向通讯处理单元发送） ：地址功能码起始寄存器寄存器个数CRC16(1 Byte)(1 Byte)(2 Bytes)(2 Bytes)(2 Bytes)b） Modbus协议返回数据格式（由通讯处理单元向物联接入网关返回） ：地址功能码返回数据字节数数据CRC16(1 Byte)(1 Byte)(IByte )(n Bytes)(2 Bytes)c ）寄存器数据格式如下:寄存器数据地址数据名称字节数单位备注300010000液位12 Bytesm小数点后保留 3位，*1000后发送300020001水位12 Bytesm小数点后保留 3位，*1000后发送30003000

13、2温度12 BytesC小数点后保留 2位， *100后发送，高字节最 高位为符号位300040003温度22 BytesC小数点后保留 2位， *100后发送，高字节最 高位为符号位300050004温度32 BytesC小数点后保留 2位， *100后发送，高字节最 高位为符号位300060005平均温度12 BytesC小数点后保留 2位， *100后发送，高字节最 高位为符号位30007-30080006-0007视体积14 Bytes3 m小数点后保留 3位，*1000后发送30009-300100008-0009标准体积14 Bytes3 m小数点后保留 3位，*1000后发送30

14、011-300120010-0011视密度14 BytesKg/ m3小数点后保留 3位，*1000后发送30013-300140012-0013标准密度14 BytesKg/ m3小数点后保留 3位，*1000后发送30015-300160014-0015质量14 Bytest小数点后保留 3位，*1000后发送30017-300180016-0017空容量14 Bytes3 m小数点后保留 3位，*1000后发送300190018故障代码2 Bytes/300200019备用2 Bytes/300210020液位22 Bytesmm小数点后保留 3位，*1000后发送6国产化要求液位计构成

15、主要分为传感部分、处理部分、存储部分和传输部分。本要求规定处 理部分和传输部分的主要器件应选用国产产品。注：主要器件指具有数据处理与传输功能的单片机、微处理器。7计量器具控制计量器具控制包括定型鉴定或样机试验、首次检定、后续检定和使用中检验。具 体方法应符合JJG 971-2002液位计检定规程和JJF1440-2013混合式油罐测量 系统校准规范规定的内容。本要求中提出的在该规程中未包含的项目应按其遵循或 参考的国家相关标准、规范执行。“军油工程”关键设备物联集成服务平台功能及性能指标要求1范围本要求适用于“军油工程”物联网示范工程中物联集成服务平台的物联集成服务 器与物联接入网关的入围评审

16、。1引用标准下列标准包括的条文通过引用而构成为本要求的一部分，除非在要求中另有明确 规定，下述引用标准都应是现行有效标准。GJB 3115-1997 军用计算机开放系统互连网络体系结构ITA v2.0 军事信息系统一体化技术体系结构GJB/Z 102-97 软件可靠性和安全性设计准则 “军油工程”国家物联网示范工程油库物联集成工程标准 （报批稿 ）2总体概述2.1用途 物联集成服务平台主要用于军队油库站各类油料收储发感知控制系统和安防监控 系统的集成，为油料业务管理和指挥决策提供及时、准确、标准的数据服务。平台基 于统一的集成规范，通过硬件的连接和软件的处理，能够实时获取油料储量、流量、 质量

17、、温度、压力和安全等信息，通过网闸隔离安全上传部队本级和各级机关，做到 传感设备即插即用、感知信息自动传输、网络互联安全隔离、作业流程同步监控，确 保保障末端实时信息与业务管理和指挥决策信息系统的无缝衔接。2.2组成结构图2物联集成服务平台功能组成结构如图2所示，物联集成服务平台主要由部署在油库的物联接入网关、物联集成服 务器，以及部署在总部的集中管控服务器组成，各部分具体功能如下：1.物联接入网关负责工业控制现场的感知数据采集，并组织成统一数据包格式，通过工业以太网 发送至物联集成网关。2.物联集成服务器物联集成服务器属物联集成服务平台的核心设备，内部包括物联集成网关、安全 隔离网闸、组态监

18、控应用处理板、数据库应用处理板与网络交换板等模块。其中，物 联集成网关负责现场数据的数据接收、数据汇聚、数据计算、数据入库、数据分发等 任务，是感知层与应用层之间的桥梁；安全隔离网闸负责实现信息网络与工业控制网 络（工业以太网）之间的物理隔离，并在隔离的基础上，实现有效的数据交换；组态 监控应用处理板上部署基于组态的工艺流程监控系统；数据库应用处理板上部署 Oracle 物联数据库，存储整个油库集成的所有数据。3.集中管控服务器 总部集中管控服务器负责通过军事综合信息网对全军所有油库的物联集成平台进 行远程配置、调试与升级，并实现全军油库物联网数据在总部的集中处理与存储。2.3主要功能a)设备

19、接入与系统集成功能 平台应能支持国内外主流厂家的液位计二次仪表、流量计、压力变送器、温度变 送器、阀门回讯器等油料感知设备以总线通信和基于 WIA无线通信的方式直接接入； 能 够集成油料收储发作业感知控制系统和安防监控系统的数据。b)网络互联安全隔离功能 平台应能通过星型或者环型拓扑结构的工业以太网连接油库各感知控制系统和安防监控系统，实现各系统和设备的物联数据的可靠传输；通过安全隔离网闸实现油库 工控网与油库办公网数据的安全交换；平台关键设备应选用国产自主可控处理器板， 支持国产操作系统、中间件和数据库的应用。c)数据处理与应用功能平台应能支持多种数据接口， 通过协议解析将油库各感知控系统及

20、安防监控系统 的异构物联数据转换成标准化格式，并与油库工艺流程监控系统以及其它各业务信息 系统对接，实现物联网数据的协同共享和融合应用。d)有线和无线数据传输功能平台应能支持军事综合信息网和军用 CDMA/3两种传输模式，通过统一的消息服务 中心的接收处理和转发，将集成的油库物联数据上传至各级机关。e)物联数据同步监控功能平台应能采用组态软件构建油库工艺流程监控系统，各级机关根据需要灵活搭建 配置本级所需的监控模块，基于本级数据库通过网络接收的物联数据，实现对油库油 料保障作业状态的同步监控。f )远程配置及统一管理功能 平台应能通过军事综合信息网，对部署在油库的物联集成设备进行统一的管理，

21、动态监控物联集成设备和液位仪、流量计等物联网感知控制关键设备的运行情况并进 行故障报警；可远程安装、配置、管理和升级油库物联集成设备的软件。2.4集成模式集成模式包括硬集成与软集成两种模式，具体集成要求应遵循“军油工程”国 家物联网示范工程油库物联集成工程标准 (报批稿 )。a)硬集成：物联集成服务器通过物联接入网关直接从现场感知设备输出总线上采 集数据，无需连接本地上位机，主要用于液位计的数据集成。b)软集成：物联集成服务器通过中间件形式从感知控制系统和安防监控系统的上 位机进行数据集成，主要用于汽车零发油、铁路收发、水路收发、机场直线加油等系 统的集成。2.5组网要求物联集成的组网应遵循

22、GJB3115-1997 军用计算机开放系统互连网络体系结构 ， 具体要求如下：a)油库各类油料感知控制系统和安防监控系统独立组网运行，通过网闸与油库办 公网实现物理隔离，各系统的上位机或工作站不能直接接入油库办公网。b)物联集成服务器通过网闸模块提供两个网口，内网口可以工业以太网星网或环 网形式，连接油库收发油作业现场、储油罐区分控室或信息汇结点的接入网关以及各 类系统上位机，外网口连接到油库办公网的交换机上。c)油库收发油作业现场或储油罐区的分控室或信息汇结点采用物联接入网关将本 地信号汇结后，以光纤传输至物联集成服务器的内网口连接的交换机上。d)油库收发油作业现场或储油罐区的分控室或信息

23、汇结点到油库机房预留至少 8 芯光纤。3物联集成服务器功能与性能要求3.1功能要求a)硬集成功能：物联集成网关采用硬集成模式集成油罐液位计量系统，通过对液 位、压力等原始参数的计算获得所有油罐的密度、体积、质量等数据。b)软集成功能：物联集成网关采用软集成模式集成汽车零发油、铁路收发自控、 水路收发自控、机场直线加油等系统的现场作业数据，具体由物联集成网关通过工业 以太网主动从各自控系统采集同步数据表。c)集成数据处理功能：物联集成网关对所有油料物联网数据进行综合处理，转换 成标准格式后存储到本地 Oracle 物联数据库， 并与油库综合集成平台应用软件进行对 接。d)组态应用数据接口：物联集

24、成网关将综合处理后油库作业现场数据按照标准 Modbus协议，与油库工艺流程监控系统应用软件进行对接。e)数据传输功能：物联集成网关将油料物联网数据按照“军油工程”统一消息传 输机制传输到各上级机关；传输方式支持军事综合信息网与军用 CDMA/3无线传输。f)数据安全隔离交换功能： 安全隔离网闸切断 TCP/IP 连接，采用私有定制协议实 现油库工控网与油库办公网之间的安全数据传输；并支持内部入侵检测、安全防护、 防攻击以及用户认证等功能。g)配置管理功能：嵌入配置管理软件对平台功能与参数进行配置与管理，包括液 位计、流量计等感知实体的属性配置、传感器协议的配置、网络协议配置以及网络拓 扑监控

25、等。3.2性能要求3.2.1部署形式 物联集成服务器部署于油库中心机房。3.2.2机械结构 物联集成服务器须采用总线背板机箱结构，满足如下要求：a)机箱内的高速无源背板以插槽的形式接入物联集成网关、安全隔离网闸、组态 监控应用处理板、数据库应用处理板、网络交换板等板卡模块。b)应不少于10个扩展槽，机箱背板带宽不少于 2T,主控板数据交换能力不少于 480Gbps支持万兆和千兆工业以太网接口。c)提供双电源冗余供电。3.2.3处理架构a)物联集成网关采用CPU多内核系统)处理器与可定制的Linux操作系统，提供 可扩展的多路输入输出和网络 (IPV4/IPV6) 的通信能力。b)安全隔离网闸采

26、用双主机板卡结构，一块板卡连接油库办公网，另一块板卡连 接油库工控网，两板之间物理隔离，采用光纤连接以及私有定义的基于以太帧的链路 协议，不支持TCP直接连接；采用嵌入式处理器与嵌入式 Linux系统。3.2.4软件技术体制软件技术体制应符合 ITA v2.0 军事信息系统一体化技术体系结构、 GJB/Z 102-97 软件可靠性和安全性设计准则的要求。3.2.5接口与协议a)物联集成网关支持军用CDMA/3飯线接口；b)网络交换板支持千兆光口玄4个，千兆电口玄4个，支持TCP与 UDP协议。3.2.6物联集成网关性能a)液位计通讯单元最小数据采样周期：3秒。b)通信协议解析并发数玄500;c

27、)与现场设备或系统的并发TCP/IP连接数玄60,000,每秒新建连接数玄13,00。3.2.7网闸协议代理针对工业控制领域的数据传输需要，网闸应支持以下应用协议代理功能：a)Modbus RTU/TCP；b)OPC；c)ODB(C 满足数据库的访问)；d)文件交换协议。3.2.8网闸认证要求安全隔离网闸须通过军队相关的安全保密检测认证。3.2.9防护等级防护等级不低于 IP40 。3.2.10环境适应性a)工作温度：-15 C55C；b)贮存极限温度：-20 C, 65C。3.3 国产化要求物联集成服务器内嵌的主机板卡,包括物联集成网关、组态应用板、集成数据库 板等,应使用自主可控国产软硬件

28、,优先选择国家核高基重大专项支持目录产品。自主可控主机板应满足如下指标要求：a)CPU内核数目不低于4核，主频不低于2.0G;b)硬件支持VMX虚拟化技术；c)最大支持内存不低于 32G；d)支持双固态SSD硬盘,并支持软件数据同步备份功能。4物联接入网关功能与性能要求4.1功能要求物联接入网关能够通过 485总线直接接入各型液位计通讯单元或现场各型液位计 二次表，能够通过扩展模块接入油库其它现场仪器仪表，并针对各型仪表进行协议解 析后将数据转换成统一的格式，通过 TCP/IP网络传输至物联集成服务器。4.2性能要求4.2.1部署形式 部署在具有油罐液位计量系统的现场分控室或其它适宜的场所。4

29、.2.2处理架构应采用嵌入式低功耗设计，内嵌实时操作系统，使用工业级存储介质和实时数据 库进行数据存储，利用ASIC芯片进行多路网口 MAC!制。4.2.3接口与协议a） 应不少于4路串口，采用 RS485/RS422/RS23标准；b） 支持扩展连接 CAN、Profi Bus 、Lonworks、FF 等标准总线；c） 应不少于4路以太网口，能够自适应10M/100M/1000M BASE/T采用RJ-45接 口；d） 支持Modbus访问协议，支持私有定制协议。4.2.4机械结构设备尺寸应能便于在室内和室外两种场所安装， 其尺寸建议不大于 20cmX15cmX10cm4.2.5散热要求应

30、采用无风扇设计，利用导管散热。4.2.6防爆要求 部署在爆炸性危险场所的设备，防爆等级须符合相应的防爆要求。4.2.7防护等级防护等级达到IP65或更高。4.2.8工作环境a） 环境温度，根据部队实际使用环境分为两种类型：-25C60T与-40C60C；b） 相对湿度：5%95%。军油工程” 关键设备无线阀门回讯器功能及性能指标要求1范围本要求适用于“军油工程”物联网示范工程中无线阀门回讯器的入围评审。2引用标准 下列标准包括的条文通过引用而构成为本要求的一部分， 除非在要求中另有明确 规定，下述引用标准都应是现行有效标准。GB/T 26790.1-2011 工业无线网络 WIA 规范第一部分：用于过程自动化的 WIA 系统结构与通信规范3设备功能及性能指标3.1概述无线阀门回讯器主要用于实时检测军队油料收发工艺流程中各类手动阀门的开 关状态及开度，并以无线方式上传数据。3.2系统组成结构 无线阀门回讯器应用系统如图 3 所示，无线阀门回讯器安装于各类手动阀门上，通过WIA工业无线网络将阀门开关状态数据汇集到 WIA无线网