本文是学习GB-T 33137-2016 基于传感器的产品监测软件集成接口规范. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了利用传感器实现数据自动采集的产品监测软件集成接口协议。
本标准适用于基于传感器的产品监测软件的开发、应用系统集成、监测信息的共享和交换。
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 1988—1998 信息技术 信息交换用七位编码字符集
GB/T 7408—2005 数据元和交换格式 信息交换 日期和时间表示法
GB/T 7665—2005 传感器通用术语
GB/T 16649.12—2010 识别卡 集成电路卡 第12部分:带触点的卡 USB
电气接口和操作
规程
GB/T 19582.1—2008 基于 Modbus 协议的工业自动化网络规范 第1部分:Modbus
应用协议
GB/T 19582.2—2008 基于 Modbus 协议的工业自动化网络规范 第 2 部 分
:Modbus 协议在串
行链路上的实现指南
IEEE 488.2—1992 程序结构数字接口标准
第2部分:代码、格式、协议和通用命令的标准 (Standard digital interface
for programmable instrumentation—Part 2:Codes,formats,protocols,and
common commands)
IEEE 1851—2012 基于传感器的家电产品测试软件集成设计规范(Standard for
Design Criteria
of Integrated Sensor-based Test Applications for Household Appliances)
GB/T 7665—2005 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
传感设备 sensor device
连接传感器,具有通信接口的数据采集硬件设备。
3.1.2
传感设备文件 sensor device file
描述传感设备信息的文件,文件中包含设备的属性信息、接口信息和传感参数信息。
3.1.3
采集模块 acquisition module
从传感设备通信接口获取信息的计算机程序。
3.1.4
监测软件 monitoring software
获取传感设备文件、传感设备采集数据以及控制传感设备某些参数的应用软件。
GB/T 33137—2016
3.1.5
监测数据接口 monitor data interface
提供产品监测数据的 Web 服务接口。
3.1.6
管理数据接口 management data interface
提供产品监测管理数据的 Web 服务接口。
3.1.7
集成监测软件 integrating & monitoring software
实现多个监测软件产品监测数据的集中查询、处理、统计、分析和显示功能的软件。
3.1.8
监测管理软件 monitoring & management software
实现整个产品监测的流程管理、监测资源管理、监测标准管理、监测报告管理和角色权限管理功能
的软件。
3.1.9
耦合 coupling
软件组件之间的依赖程度。
3.1.10
软件组件 software component
自包含的、可编程的、可重用的、与语言无关的软件单元,是一个辅助或支撑系统构造的一个过程。
3.1.11
网络服务 web service
一个平台独立的、低耦合的、自包含的、基于可编程的网络应用程序,可使用开放的
XML (可扩展置
标语言)来描述、发布、发现、协调和配置这些应用程序,用于开发分布式互操作的应用程序。
3.1.12
套 接 字 socket
用于描述网络协议地址和端口,是一个通信链的句柄,用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的
通信。
下列缩略语适用于本文件。
GPIB 通用接口总线(General-Purpose Interface Bus)
TCP 传输控制协议(Transmission Control Protocol)
UDP 用户数据报协议(User Datagram Protocol)
USB 通用串行总线(Universal Serial Bus)
XML 可扩展置标语言(eXtensible Markup Language)
本标准对异构产品监测软件的体系结构中的采集模块接口、监测数据接口、管理数据接口进行了定
义,异构产品监测软件的体系结构总体框架见图1。
GB/T 33137—2016
style="width:10.74722in;height:4.20694in" />
图 1 异构产品监测软件的体系结构总体框架
图 1 中 :
a)
采集模块接口是对采集模块和监测软件交互数据的数据结构和接口方法进行定义,监测软件
利用该接口获取传感设备的数据或者控制传感设备。
b)
监测数据接口是对提供监测数据的数据结构和接口方法进行定义,利用该接口实现监测数据
的访问。
c)
管理数据接口是对提供监测管理数据的数据结构和接口方法进行定义,利用该接口实现监测
管理数据的访问。
4.2.1.1 采集通信参数 XML 文件
采集通信参数 XML
文件节点结构见图2,其中root是该文件的根节点,用来描述采集模块的通信
参数信息,包括网络协议地址(ip)、状态控制端口号(controlport)、文件端口号(fileport)、数据端口号
(dataport)以及最小数据采集周期(mininterval)。
style="width:4.76042in;height:2.86042in" />
图 2 采集通信参数 XML 文件节点结构
采集通信参数 XML 文件节点结构说明见表1。
表 1 采集通信参数 XML 文件节点结构说明
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GB/T 33137—2016
表1(续)
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4.2.1.2 传感设备 XML 文件
传感设备XML 文件见图3,其中用Instruments
节点表示传感设备集合,用来描述传感设备信息。 每个传感设备Instrument
包括传感设备的属性信息(attribution)、传感设备的通信接口(interface)和设
备传感参数(sensor)信息。
style="width:8.96736in;height:1.95347in" />
图 3 传感设备 XML 文件
Instrument节点结构说明见表2。
表 2 Instrument 节点结构说明
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4.2.1.3 设备属性
传感设备 XML 文件中用
Attribution节点表示传感设备属性,Attribution节点结构见图4。
style="width:4.82708in;height:4.04722in" />
图 4 Attribution 节点结构
style="width:0.16677in;height:0.79332in" />
style="width:0.17338in;height:0.15334in" />
style="width:0.16677in;height:0.18018in" />GB/T 33137—2016
Attribution节点结构说明见表3。
表 3 Attribution 节点结构说明
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4.2.1.4 设备通信接口
传感设备XML
文件中用Interface节点表示传感设备通信接口,接口类型包括串行接口(RS485
和 RS232), 见 GB/T 19582.1—2008;网络接口(Ethernet), 见 GB/T
19582.2—2008;通用接口总线 (GPIB), 见 IEEE
488.2—1992;通用串行总线(USB), 见 GB/T
16649.12—2010。Interface节点结构见
图5,该图说明了本标准中传感设备通信接口使用的参数。
style="width:7.93337in;height:9.80012in" />comport
Interface
图 5
RS485
RS232
Ethernet
GPIB
UJSB
Interface节点结构
baudrate
stopbit
databil
parity
address
comport
baudrate
stopbit
databit
parity
style="width:0.16662in;height:0.18656in" /> ipaddress
style="width:0.16662in;height:0.19338in" />port
address
address
GB/T 33137—2016
Interface节点结构说明见表4。
表 4 Interface 节点结构说明
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4.2.1.5 设备传感参数
传感设备 XML 文件中用Sensor 节点表示设备传感参数,Sensor
节点结构见图6。
style="width:12.07361in;height:6.22708in" />
图 6 Sensor节点结构
GB/T 33137—2016
Sensor节点结构说明见表5。
表 5 Sensor节点结构说明
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4.2.2.1 接口通信协议
接口通信协议采用套接字通信实现。
4.2.2.3 ~[4.2.2.5](https://4.2.2.5
1988—1998。
4.2.2.2 获取传感设备文件接口
本接口完成采集模块与监测软件的通信,用来获取传感设备文件,采用TCP
协议,接口占用的网络
协议地址和网络端口见4.2.1.1说明。
4.2.2.3 采集模块状态控制接口
4.2.2.3.1 概述
本接口用来控制采集模块的启动、停止,采用 UDP
协议,接口占用的网络协议地址和网络端口见
4.2.1.1 说明。
4.2.2.3.2 启动命令
本命令用来控制采集模块启动。
GB/T 33137—2016
a) 请求:启动采集模块的通信命令格式见表6。
表 6 启动采集模块的通信命令格式
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命令分为6部分:
1) 命令开始符;
2) 表示控制命令;
3) 表示本命令用来启动采集模块;
4) 分割符;
5) 校验码,计算方法是将1)、2)、3)组成字符串 M, 然后将 M
中每个字符按照GB/T 1988—
1998中规定的十进制代码值求和后除以256所得的余数,转换为两位十六进制数(不足
两位前一位补0),再把每一位转换为字符作为校验码;
6) 命令结束符。
b) 响应:启动命令返回值格式见表7。
表 7 启动命令返回值格式
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命令分为9部分:
1) 命令开始符;
2) 表示返回结果;
3) 表示控制命令;
4) 表示本命令为启动采集模块;
5) 分割符;
6) 表示命令是否启动成功,字符0表示启动失败,字符1表示启动成功;
7) 分割符;
8) 校验码,计算方法是将1)、2)、3)、4)、5)、6)组成字符串 M, 然后将 M
中每个字符按照 GB/T 1988—1998
中规定的十进制代码值求和后除以256所得的余数,转换为两位十六
进制数(不足两位前一位补0),再把每一位转换为字符作为校验码;
9) 命令结束符。
4.2.2.3.3 停止命令
本命令用来控制采集模块停止。
a) 请求:停止采集模块的通信命令格式见表8。
GB/T 33137—2016
表 8 停止采集模块的通信命令格式
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命令分为6部分:
1) 命令开始符;
2) 表示控制命令;
3) 表示本命令用来停止采集模块;
4) 分割符;
5) 校验码,计算方法如下,将1)、2)、3)组成字符串M, 然后将M
中每个字符按照GB/T 1988—
1998中规定的十进制代码值求和后除以256所得的余数,转换为两位十六进制数(不足两位
前一位补0),再把每一位转换为字符作为校验码;
6) 命令结束符。
b) 响应:停止命令返回值格式见表9。
表 9 停止命令返回值格式
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命令分为9部分:
1) 命令开始符;
2) 表示返回结果;
3) 表示控制命令;
4) 表示本命令为停止采集模块;
5) 分割符;
6) 表示命令是否停止成功,字符0表示停止失败,字符1表示停止成功;
7) 分割符;
8) 校验码,计算方法如下,将1)、2)、3)、4)、5)、6)组成字符串 M, 然后将
M 中每个字符按照 GB/T 1988—1998
中规定的十进制代码值求和后除以256所得的余数,转换为两位十六
进制数(不足两位前一位补0),再把每一位转换为字符作为校验码;
9) 命令结束符。
4.2.2.4 获取采集数据接口
本接口用来获取设备传感参数的采集数据,包括模拟值和状态量,接口占用的网络协议地址和网络
4.2.1.1 说明。
a) 请求:请求采集数据的通信命令格式见表10。
GB/T 33137—2016
表10 请求采集数据的通信命令格式
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命令分为6部分:
1) 命令开始符;
2) 表示获取传感参数数据命令;
3) 请求的传感参数列表,SensorList格式为"传感参数1ID,传感参数2ID,…",N
不大于 65535;
4) 分割符;
5) 校验码,计算方法如下,将1)、2)、3)组成字符串M, 然后将M
中每个字符按照GB/T 1988—
1998中规定的十进制代码值求和后除以256所得的余数,转换为两位十六进制数(不足两位
前一位补0),再把每一位转换为字符作为校验码;
6) 命令结束符。
b) 响应:请求采集数据命令的返回值格式见表11。
表11 请求采集数据命令的返回值格式
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命令分为8部分:
1) 命令开始符;
2) 表示返回结果为测试数据;
3) 标准化时间,格式为“yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff",即“年年年年-月月-
日日小时:分钟: 秒.毫秒",见 GB/T 7408—2005;
4) 分割符;
5) 返回的采集数据,DataList 格式为"传感参数1ID,值1@传感参数2ID,值2@ …
",其中 "值1"、"值2"为十进制数据,如果为无效值,则用"NULL" 表示,N
不大于65535;
6) 分割符;
7) 校验码,计算方法如下,将1)、2)、3)、4)、5)组成字符串M, 然后将 M
中每个字符按照 GB/T 1988—1998
中规定的十进制代码值求和后除以256所得的余数,转换为两位十六
进制数(不足两位前一位补0),再把每一位转换为字符作为校验码;
8) 命令结束符。
4.2.2.5 控制设备参数接口
本接口用来控制设备参数,包括设置模拟数值和状态量,接口占用的网络协议地址和网络端口见
4.2.1.1 说明。
a) 请求:控制设备参数的通信命令格式见表12。
GB/T 33137—2016
表12 控制设备参数的通信命令格式
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命令分为6部分:
1) 命令开始符;
2) 表示本命令用来控制设备参数;
3)
需要设置的设备参数列表,SensorValueList格式为"传感参数1ID,值1@传感参数2ID,
值2@ … " ,N 不大于65535;
4) 分割符;
5) 校验码,计算方法如下,将1)、2)、3)组成字符串 M, 然后将 M
中每个字符按照在 GB/T 1988—1998
中规定的十进制代码值求和后除以256所得的余数,转换为两位十六
进制数(不足两位前一位补0),再把每一位转换为字符作为校验码;
6) 命令结束符。
b) 响应:控制设备参数命令的返回值格式见表13。
表13 控制设备参数命令的返回值格式
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命令分为8部分:
1) 命令开始符;
2) 表示返回值为控制设备参数的结果;
3) 标准化时间,格式为“yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff”,即“年年年年-月月-
日日小时:分钟: 秒.毫秒",见 GB/T 7408—2005;
4) 分割符;
5) 返回控制设备参数的结果,ResultList 格式为"传感参数1ID, 值 1 @ 传
感 参 数 2ID, 值 2@ …
”,其中"值1"、"值2"只有两种值,字符0或者字符1,其中值为字符1表示设置成
功,值为字符0表示设置失败;
6) 分割符;
7) 校验码,计算方法如下,将1)、2)、3)、4)、5)组成字符串 M, 然后将 M
中每个字符按照 GB/T
1988—1998中规定的十进制代码值求和后除以256所得的余数,转换为两位十六
进制数(不足两位前一位补0),再把每一位转换为字符作为校验码;
8) 命令结束符。
4.3.1.1 监测参数
监测参数的相关信息用Parameter 节点表示,Parameter 节点结构见图7。
GB/T 33137—2016
style="width:9.41389in;height:6.74653in" />
图 7 Parameter 节点结构
Parameter 结构说明见表14。
表14 Parameter 结构说明
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表14(续)
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4.3.1.2 测试数据
监测参数数据用TestData 节点表示,TestData 节点结构见图8。
style="width:4.48056in;height:2.50694in" />
图 8 TestData 节点结构
TestData 结构说明见表15。
表15 TestData 结构说明
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4.3.2.1 接口通信协议
监测数据接口采用Web Service方式实现。
4.3.2.2 getParameterInfo
getParameterInfo 获取某个测试任务中使用的传感器的相关信息。
a) 请求:getParameterInfo 请求包含一个 taskCode 参数,见表16。
表16 getParameterInfo 接口请求参数
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GB/T 33137—2016
b)
c)
4.3.2.3
响应:包含若干个 Parameter 元素的集合,Parameter
4.3.1.1 。
异常:当服务提供者在执行
getParameterInfo操作响应时产生错误,它应返回一个如4.5定义
的异常报告消息。
getTestData
getTestData实现查询某个测试任务中的测试数据。该接口方法在参考 IEEE
1851—2012 中6.8
的基础上,进行修改后制定。
a) 请求:getTestData请求参数见表17。
表17 getTestData 接口请求参数
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b) 响应:包含若干个 TestData 元素的集合,TestData 元素描述见4.3.1.2。
c) 异常:当服务提供者在执行
getTestData操作响应时产生错误,它应返回一个如4.5定义的异 常报告消息。
4.4.1.1 测试任务信息集合
测试任务信息集合用TaskCollection 节点表示,TaskCollection
节点结构见图9,其中包含一个 Taskln-
formation 子节点的无限集,TaskInformation
子节点用来描述产品测试任务的相关信息,见4.4.1.2。
style="width:7.81333in;height:0.91322in" />TaskCollection
TaskIntormation
1..a
图 9
TaskCollection 结构说明见表18。
表18
TaskCollection 节点结构
TaskCollection 结构说明
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4.4.1.2 测试任务信息
测试任务信息用TaskInformation 节点表示,TaskInformation
节点结构见图10,描述了产品测试任务。
GB/T 33137—2016
style="width:9.34722in;height:5.18681in" />
图 1 0
TaskInformation 结构说明见表19。
表19
TaskInformation 节点结构
TaskInformation 结构说明
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4.4.1.3 测试任务信息元数据
测试任务信息元数据用TaskMetaDataCollection
节点表示,TaskMetaDataCollection 节点结构见
图11,包含一个 TaskMetaData 节点的无限集,TaskMetaData
节点描述了产品测试任务信息的元数据。
style="width:10.47361in;height:4.48681in" />
图 1 1 TaskMetaDataCollection 节点结构
GB/T 33137—2016
TaskMetaData 结构说明见表20。
表20 TaskMetaData 结构说明
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4.4.1.4 产品信息
产品信息用ProdnctInfo节点表示.ProdnctInfo节点结构见图12,描述了产品的基本信息。
style="width:4.08056in;height:4.70694in" />
图 1 2 ProductInfo节点结构
ProductInfo结构说明见表21。
表21 ProductInfo 结构说明
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GB/T 33137—2016
4.4.1.5 测试项目
测试项目用 TestItemCollection 节点表示, TestItemCollection
节点结构见图13,包含 一 个
TestItem 节点的无限集,Testltem 节点用来描述产品的测试项目。
style="width:9.15347in;height:3.97361in" />
图13 TestItemCollection 节点结构
TestItem 结构说明见表22。
表22 Testltem 结构说明
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4.4.1.6 测试报告
测试报告用TaskReport 节点表示,TaskReport
节点结构见图14,用来描述测试报告的信息。
style="width:3.74722in;height:2.38056in" />
图14 TaskReport 节点结构
TaskReport 结构说明见表23。
GB/T 33137—2016
表23 TaskReport 结构说明
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4.4.2.1 接口通信协议
管理数据接口采用 Web Service方式实现。
4.4.2.2 getUnstartedTask
getUnstartedTask 实现查询已分配给指定用户的测试任务集合。
a) 请求:getUnstartedTask 接口请求参数见表24。
表24 getUnstartedTask 接口请求参数
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b) 响应:包含若干个 taskCode 节点的集合。
c) 异常:当服务提供者在执行 getUnstartedTask
操作响应时产生错误,它应返回一个如4.5定义 的异常报告消息
4.4.2.3 getFinishedTask
getFinishedTask 获取指定用户已完成的测试任务集合。
a) 请求:getFinishedTask 接口请求参数见表25。
表25 getFinishedTask 接口请求参数
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b) 响应:包含若干个 taskCode 节点的集合。
GB/T 33137—2016
c)
4.4.2.4
异常:当服务提供者在执行 getFinishedTask
操作响应时产生错误,它应返回一个如4.5定义
的异常报告消息。
getTaskMetaData
getTaskMetaData 获取测试任务信息元数据的相关信息。
a) 请求:getTaskMetaData 接口请求参数见表26。
表26 getTaskMetaData 接口请求参数
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b)
c)
4.4.2.5
响应:包含若干个 TaskMetaData 节点集合,TaskMetaData
节点描述见4.4.1.3。
异常:当服务提供者在执行 getTaskMetaData
操作响应时产生错误,它应返回一个如4.5定义
的异常报告消息。
getTestItem
getTestItem 获取待测试产品的测试项目集合。
a) 请求:getTestItem 接口请求参数见表27。
表27 getTestItem 接口请求参数
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b)
c)
4.4.2.6
响应:包含多个 TestItem 的 TestItemCollection节点,TestItem
节点描述见4.4.1.5。
异常:当服务提供者在执行
getTestItem操作响应时产生错误,它应返回一个如4.5定义的异
常报告消息。
getTaskInfo
getTaskInfo 获取测试任务的信息。
a) 请求:getTaskInfo 接口请求参数见表28。
表28 getTaskInfo 接口请求参数
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b) 响应:包含多个
TaskInformation节点,TaskInformation节点的描述见4.4.1.2。
c) 异常:当服务提供者在执行
getTaskInfo操作响应时产生错误,它应返回一个如4.5定义的异 常报告消息。
4.4.2.7 getTaskReport
getTaskReport 获取测试任务的报告。
a) 请求:getTaskReport 接口请求参数见表29。
GB/T 33137—2016
表29 getTaskReport 接口请求参数
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响应:b)TaskReport 节点,TaskReport 节点的描述见4.4.1.6。
异常:当服务提供者在执行c)getTaskReport操作响应时产生错误,它应返回一个如4.5定义的
异常报告消息。
当收到一个无效的操作请求,每个服务应使用一个异常报告消息来响应客户端,以向客户端应用程
序和/或它的用户描述该请求无效的原因。服务提供者在响应一个有效的操作请求时,无论是检测到异
常情况或不能对此操作产生正常的响应时,它也应该使用异常报告去响应客户端。4.5条指定了对所
有服务的所有操作请求响应的异常报告。
每个异常报告应包含一个或多个
Exception元素,Exception元素中的参数见表30。
表30 Exception 元素中的参数
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4.5.3 exceptionCode 参数值
对于每个操作,允许的标准
exceptionCode值应包含在表31中指定的相关值。标准异常代码及其
含义见表31。
表31 标准异常代码及其含义
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