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摘要:本文件规定了工业企业智慧水务管理系统的术语和定义、总体架构、系统功能要求、数据采集与传输、平台建设要求、安全保障等内容。本文件适用于工业企业新建、改建、扩建的智慧水务管理系统的规划、设计、建设和运行管理。
Title:Technical Guidelines for the Construction of Smart Water Management Systems in Industrial Enterprises
中国标准分类号:P41
国际标准分类号:93.025
发布单位:浙江省标准化协会,浙江省工业设计研究院
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拓展解读
在《TCI 470-2024 工业企业智慧水务管理系统建设技术导则》(以下简称“新标准”)发布后,业内对新旧版本的差异及其实际应用产生了广泛关注。本文聚焦于“数据采集与传输要求”这一核心条款,结合新旧版本的对比,深入解读其变化背景、技术要点及实际应用中的关键注意事项。
一、新旧版本在数据采集与传输方面的主要差异
在《TCI 470-2021 工业企业智慧水务管理系统建设技术导则》(以下简称“旧标准”)中,关于数据采集与传输的要求相对基础,主要强调了设备接入的基本条件和通信协议的选择范围。而新标准在该部分进行了较大调整,突出体现了“实时性、稳定性、安全性”三大核心原则,并引入了更为具体的实施路径和技术指标。
具体差异如下:
1. 数据采集频率提升
旧标准未明确数据采集频率的具体要求,仅建议“根据实际需求设定”。而新标准规定,对于关键水质参数(如pH值、浊度、溶解氧等)应实现每小时至少一次的自动采集,并支持异常数据的即时上报。
2. 通信协议标准化升级
旧标准仅列出常见的通信方式(如RS485、Modbus、TCP/IP等),但未强制统一。新标准则提出应优先采用工业物联网通用协议(如MQTT、CoAP),并鼓励使用OPC UA等工业标准协议以提高系统兼容性和扩展性。
3. 数据安全与加密要求增强
新标准首次将数据传输过程中的加密机制纳入规范,明确要求所有涉及敏感数据(如用水量、排放数据)的传输必须采用TLS 1.2及以上版本的加密协议,防止数据被非法截取或篡改。
二、新标准中“数据采集与传输要求”的应用方法解析
# 1. 数据采集频率的合理设置
在实际应用中,企业需根据自身生产流程和监管要求,科学设定数据采集频率。例如:
- 对于连续运行的关键设备(如污水处理厂的曝气系统),应设置为每分钟一次的数据采集;
- 对于非关键区域(如厂区绿化用水点),可适当降低至每小时一次;
- 若涉及环保监管,应确保数据采集频率满足地方环保部门的要求,避免因数据滞后导致合规风险。
# 2. 通信协议的选择与部署
企业在选择通信协议时,应综合考虑以下因素:
- 设备兼容性:若现有设备多为传统工控设备,可采用Modbus RTU或TCP/IP协议进行数据接入;
- 系统扩展性:新建项目应优先考虑MQTT或OPC UA,便于未来与其他智能系统(如MES、ERP)集成;
- 网络环境稳定性:在无线网络覆盖不足的区域,建议采用有线通信方式(如光纤、以太网)保障数据传输稳定。
# 3. 数据安全机制的实施
为满足新标准中关于数据传输安全的要求,企业应采取以下措施:
- 在数据采集终端部署SSL/TLS加密模块,确保数据在传输过程中不被窃听或篡改;
- 建立数据访问权限控制机制,通过身份认证、访问控制列表(ACL)等方式限制非授权用户访问;
- 定期进行网络安全评估和漏洞扫描,及时修复潜在风险点。
三、实际案例分析
某大型化工企业于2023年完成智慧水务系统升级,依据新标准对数据采集与传输模块进行了全面改造。具体措施包括:
- 将原系统中基于Modbus RTU的采集频率由每小时一次提升至每半小时一次;
- 引入MQTT协议作为主通信方式,实现与云端平台的高效对接;
- 在数据传输链路中部署TLS 1.3加密,确保敏感数据的安全性。
经过半年运行,该企业的水务管理效率提升了约30%,同时实现了与环保监管部门的实时数据对接,有效规避了潜在的环保处罚风险。
四、结语
《TCI 470-2024》在数据采集与传输方面提出了更高、更细的要求,这不仅是技术层面的升级,更是对企业数字化转型能力的一次考验。企业应从系统设计、设备选型、数据安全等多个维度入手,确保符合新标准要求,真正实现智慧水务管理的高质量发展。