船闸集中控制系统数据结构设计规范地方标准编制说明

船闸集中控制系统数据结构设计规范
地方标准编制说明
一、项目来源
根据《XX区市场监管局关于下达20XX年第二批XX 地方标准制定项目计划的通知》X市监函（20XX）X号精神，由XX区交通运输厅提出，XX西江开发投资集团有限公司、XX西江集团红花二线船闸有限公司、华设设计集团股份有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司共同起草的XX地方标准《船闸集中控制系统数据结构设计规范》。

二、项目背景及目的意义
信息技术作为当前经济社会中最重要的资源和竞争要素，正在不断的应用于各个领域。

随着《新一代人工智能发展规划》、《促进大数据发展行动纲要》、《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等发布和实施，利用信息技术实现内河水运的高效管理、提升水运效率成为共识。

因此，应用信息技术、采用技术手段改善运行环境，
提高运输效率成为满足水运需求的有效手段。

20XX年2月24日中共中央、国务院《国家综合立体交通网规划纲要》明确推进智慧发展，全方位布局交通感知系统，与交通基础设施同步规划建设，部署关键部位主动预警设施，提升多维监测、精准管控、协同服务能力。

加强内河高等级航道运行监测，推动船岸协同。

20XX年的交通强国发展规划纲要、数字交通发展规划等文件均要求通过“智能化、信息化”手段实现船闸等典型交通新型基础设施管理和服务提升。

事实上，在以5G、大数据为代表的新一代信息技术冲击下，智慧水运、智慧航道等为已建船闸和新建船闸的运行管理提供了大量的新手段和新方式，也极大的促进了船闸集中控制系统的推广与接入的集成。

随着航运经济快速发展，内河运力运量迅猛增长，内河船舶数量众多，通航河道船舶密度较大，原有航道不堪重负，高密度的船舶给行驶带来更多的不安全因素。

早在20XX年8月，交通运输部发布《关于加强和改进交通运输标准化工作的意见》提出要加快综合运输、工程建设等重点领域的技术标准制订，要以标准化思维，引领行业发展。

本标准的编制符合
该指导意见的要求。

20XX年，XX区政府发布《xx西江水运建设和管理体制改革实施方案》，着力搭建起西江水运建管体制改革的框架，为打造黄金水道“升级版”、形成具有XX特色的水运建管体制，并明确了XX西江开发投资集团（简称西江集团）是XX内河航运船闸统一运营管理牵头单位。

西江航运干线通航等级从300至500吨级提高到2000吨级，通过能力从1000万至2000万吨提升到1.3亿吨以上，船闸“咽喉”压力不断缓解，西南水运出海“三通道”基本实现规划目标，西江黄金水道港口、航道体系布局逐步完善。

西江流域船闸已将其管理明确为专业化、规范化、标准化、信息化和高效畅通的目标。

XX西江船闸运行调度中心目前已将西江流域12个梯级17座船闸纳入联合调度,其中长洲、桂平、贵港、邕宁、老口、金鸡、鱼梁、那吉8个梯级船闸实现了统一远程集中控制，并在西江集团所辖的那吉、鱼梁、贵港、桂平4个梯级船闸进行了联合调度和集中控制的多梯级运行管理模式实践，取得了较为丰富的经验。

近年来，随着船闸集中控制系统的推广应用，本标准的编制时机已成熟，可以进一步规范船闸集中控制的数据标准，提升航行环境的全方位感知、监控和综合信息服务的能力，提升水路运输效率，保障全天候的安全畅通航行，提供优质、高效的信息服务。

结合新基建的国家战略与推进，《20XX年XX地方标准立项项目申报指南》正式发布，其中，涉及重大基础设施建设标准，与开放和发展相关的重大基础设施工程如西部陆海新通道、“五网”建设等相关标准，而数据结构是基础中的基础。

按照国家“畅通、高效、平安、绿色”的内河航运发展要求，立足于“面向服务、协同应用、标准引领、带动产业”的发展理念，以“梯级船闸集中控制系统开发”研究与推广应用为契机，通过船闸集中控制等主要手段，支撑智慧航运等的建设，保障安全畅通航行与服务，提升水路运输效率。

从技术层面看，传统的船闸机电控制系统操作思维局限于分散控制，目前船闸监管的模态组件软件与现有控制系统的组件软件通信接口与通信协议研发、船闸智能移动控制安全性及实时性、集成等一系列不规范问题均正在逐步解决当中。

数
据结构复杂度较高，涉及数据的编号、分类、英文名称、含义等，特别是数据结构的关键字与关系目前仍不统一。

因此，虽然船闸集中控制系统已得到推广应用，但是其数据结构并不统一，导致应用效果、管理、养护等均存在较大问题，对应船闸的闸门、/阀门、照明等的智能控制正趋向于集中与集成控制。

国内主要的研究成果和应用多集中长三角，包括江苏、浙江、安徽等地，但数据结构的规范化研究仍有待于深化和固化。

同时，提高船闸便捷控制水平和调度人员、操作人员的工作效率，极大提升船闸紧急情况下的应急水平已逐步成为共识。

船闸集中控制是船闸建设与发展的必然趋势，本标准的申请单位已实施了部分船闸的集中控制，迫切需要本标准进一步指导和明确，合作单位早在5年前就开始研究单人值守船闸的可行性与实施方案研究，并成功应用于江苏省多座船闸，单人值守的船闸核心思想即是“集中控制”,目前在船闸开展集中控制已成为共识和共同的建设目标。

目前，XX地区暂没有相关的地方标准，标准的申请单位和合作单位编制了与多梯级船闸相关的部分
标准,如正在承担的《船闸电气设计规范(修编)》(JT310)、
《船闸信息系统设计规范》(JTSBD2016-16-200)等行业标准，对船闸的理解全国领先，同时作为全国通航船闸最密集的流域，依托珠三角和长三角的数十座船闸管理、运营的成果，已积累了丰富的实践经验。

标准的申请单位和合作单位近几年来承担了数十项地方标准的编制工作，对于地方标准的定位、编制过程以及新基建背景下的船闸管理与控制提供了支撑，包括《船闸P1C控制系统设计规范》(DB32∕T3823-20XX).《船闸工程质量检验规范》(DB32∕T3634-20XX)＞《宁夏路网感知设施建设技术规
范(试行)》(NXXJJOO1-20XX)、
《智能终端APP检测技术规范》(DB32/T971-20XX)
等地方标准，上述标准并不能直接应用于标准中。

XX的船闸集中管理系统与应用在全国颇具特色，在近些年的水运发展以及围绕北部湾区域性国际航运中心
“门户枢纽国际化”、西江黄金水道升级版“内河航道高等化”等建设大潮，XX地域需要制定和完善适合XX的船闸集中控制系统数据结构相关技术标准和配套规范，也具
备了制定这些配套技术标准的基础和能力。

综上所述，针对XX船闸集中控制系统建设与推广情况，根据国家及行业现行有关技术规范要求，在工程实践经验总结的基础上，开展编制具有地方特色的船闸集中控制系统数据结构相关的运行技术标准，可填补我区在此领域的空白，规范船闸集中控制系统的设计、运行、管理、建设中有关的内容，并通过规范的结果指导设计、施工，真正做到良好运行，修正完善，精炼总结并形成规范化的文件，编制XX自治区多梯级船闸运行的标准化技术文件，形成较为成熟的地方标准,对提高XX水运的高质量发展具有十分重要的现实意义，也必将带来良好的社会效益和经济效益。

三、项目编制过程
（一）成立标准编制工作组
XX地方标准《船闸集中控制系统数据结构设计规范》项目任务下达后，XX交科集团有限公司成立了标准编制工作组，制定了标准编写方案，明确任务职责，确定工作技术路线，开展标准研制工作，具体标准编制工作由XX西江开发投资集团有限公司、XX西江集团红花二线船闸有限公司、华
设设计集团股份有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司相关人员配合。

本标准负责起草单位：XX西江开发投资集团有限公司本标准参与起草单位：XX西江集团红花二线船闸有限公司、华设设计集团股份有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司。

本标准主要起草人：XXX等。

XXX负责整个项目的技术及组织协调工作；XXX等负责整个项目的技术指导；XXX等负责大纲编制，负责技术指导；负责整个项目进度管理。

本标准的具体内容由XXX等负责编写，协助，其余参与人员根据安排参与标准的编写。

(二)收集整理文献资料
本标准起草人员的前期研究工作分为资料调查与研究、工程案例及数据收集检验、总结完善3个步骤进行：1、调
研了国内外收集调查国内外及XX地区船闸集中控制系统
的设计、建设中与船闸集中控制系统数据结构、数据定义相关的数据、说明书等资料，归纳总结国内外及XX地区
船闸集中控制系统数据结构的技术特点、集中控制方法；2、搜集了国内及XX地区已建或者正在开展建设的船闸
集中控制系统相关工程应用情况及存在问题建议；3、对
搜集到的船闸集中控制数据结构资料进行分类整理和研究，为下一步的规范研究提供必要的指导和技术支撑标准编制工作组收集了相关文献资料。

主要有：
《内河通航标准》(GB∕T50139-20XX)
《通航建筑物运行方案编制导则》(JTS123-20XX) 《三峡船闸通航调度技术规程》(JTS196-6-20XX) 《船闸总体设计规范》(JTJ305-20XX)
《船闸电气设计规范》(JTJ310-20XX)
《船闸调试技术规程》(JTS320-4-20XX)7
——《船闸P1C控制系统设计规范》(DB32/T3823-
20XX)o
(三)研讨确定标准主体内容
标准编制工作组在对收集的资料进行整理研究之后，标准编制工作组召开了标准编制会议，对标准的整体框架结构
进行了研究，并对标准的关键性内容进行了初步探讨。

经过研究，标准的主体内容确定为术语和定义、总则、功能要求、性能要求和集中控制。

(四)调研、形成征求意见稿
为确保本标准的编写工作有序开展，编写工作组在前期大量的研究工作的基础上，于2023年12月上旬完成了《船闸集中控制系统数据结构设计规范》的编制大纲和工作大纲，并经内部评审讨论后，于20XX年12月6日召开了大纲外部评审会，评审会针对大纲共提出了24条建议和意见。

根据大纲评审专家的意见，以修改完善后的大纲作为项目的工作指导，编写工作组开展了标准正式的编写工作，并于20XX年3月下旬完成了工作组讨论稿。

20XX年3月30日召开征求意见初稿讨论会，对工作组讨论稿进行会审，根据会审意见修改后形成征求意见稿。

四、标准制定原则
本标准的编制遵循国家、行业和XX区现行有关标准的规定。

编写工作组充分调研了国内外及XX地区目前船
闸集中控制系统数据的实际案例、数据资料及研究成果，研究和分析了国内外及XX地区船闸集中控制系统运行的现状，以及国内外船闸集中控制系统
数据结构相关的应用状况。

经过编写工作组成员讨论,确定标准编制遵循以下基本原则：
(1)科学性原则本标准分析了国内外船闸集中控制系统的建设现状和特点，结合国内及XX地区船闸集中控制系统数据的具体现状，在此基础上对已发布的相关标准、规范、规程进行整理、归纳和分类，建立了科学、实用、合理的船闸集中控制系统数据结构设计规范。

(2)承接性原则
本标准术语、符号、条文尽量与相应国家、国际、行业和地方标准的规定内容相一致，条文未出现自相矛盾的地方。

标准技术内容与国家、国际、行业和地方标准兼容，未出现冲突，保证了一致性。

标准技术内容中引用其他标准时，已明确指出所引用标准的内容或名称，增强了标准的可读性和可操作性。

(3)可操作性原则
本标准的起草充分调研了国内外、XX区地区多梯级船闸的运行现状，征求了船闸管理、设计院、建设单位等领域的专家意见。

编写组在此基础上进过反复讨论和修改，编制此标准。

标准内容针对性强，可操作性高，易于推广。

五、标准主要内容及依据来源
XX地方标准《船闸集中控制系统数据结构设计规范》主要章节内容包括：术语和定义；数据要素；数据格式；数据存储、数据交换、数据权限与共享。

本标准的编制遵循国家、行业和XX区现行有关标准的规定。

编写工作组充分调研了国内外及XX地区相关的实际案例、数据资料及研究成果，研究和分析了国内外及XX地区相关建设的现状以及发展趋势和新技术的应用状况。

在此基础上结合XX地区工作经验，形成了XX地区船闸集中控制系统数据结构设计规范。

1、标准名称
为保证标准的全面性和针对性，计划申请的标准名称为《船闸集中控制系统数据结构设计规范》。

本标准名称
一方面界定了其应用范围为船闸集中控制系统的数据，另一方面限定了其应用对象为船闸集中控制系统的数据结构。

2^范围
本标准规定了适用对象为XX地区船闸集中控制系统,包括（仅涵盖）数据组成；数据格式；数据存储、数据交换、数据权限与共享
等，适用于XX行政区域区内采用集中控制方式的船闸和船闸集中控制中心的数据。

目前，我国无论是长江、长三角还是山东、河南等地的船闸，已建及在建项目不少涉及船闸集中控制和梯级船闸运行，迫切需要对多梯级船闸运行技术进行规范定，掌握相关情况，对新建船闸、船闸改造、船闸集中控制中心建设、船闸集中控制分中心建设等。

目前，虽然国内已有初步的梯级船闸集中控制的成果，但相应的规范或技术文件还没有，特别是受限于国内外对船闸集中控制系统的范围、运行控制的程序和方法以及对应的船闸集中控制中心的管理尚不明确和统一，目前还没有行业或协会规范，致使该项目在部分地区没有很好地实施。

鉴于此编制了该技术规范，其目的就是为了使本区的多梯
级船闸运行技术有一个比较统一的标准，达到符合安全适用、技术先进、经济合理的要求。

3、术语和定义
本标准涵盖了船闸集中控制系统数据结构的各种术语和定义。

4、数据组成
(1)一般要求
第4.1.1条:船闸集中控制中心的建设要求统一的数据要素，船闸集中控制系统的数据要素对应着统一的数据结构、数据交换方式和数据安全。

第4.12条：集中控制系统的数据应包括基础数据、控制数据、运行数据、运维数据。

基础数据提供统一的静态数据；控制数据是集中控制中心开展的控制数据、现地控制数据是现地值班操作的数据；运维数据是集中控制系统的必要数据，可保持集中控制系统的稳定运行。

第4∙1.3条〜第4.1.4条：明确集中控制系统数据交换
协议、安全的一般要求。

第4.1.5条：预留数据接口的规范。

(2)基础数据
第4.2.1条：规定了船闸的基础数据内容，包括船闸名称、代码、位置、编号、线数、闸门类型与编号、阀门类型与编号、船闸等级等。

第4.2.2条：规定了船闸设备数据的内容，包括设备名称、设备位置、设备属性、设备等级等。

第4.2.3条:规定了人员数据的内容,包括人员名称、工号(身份证号)、所属部门、专业、在岗时间等数据的内容。

第4.2.4条：规定了基础数据相关的其他静态数据。

(3)控制数据
第4.3.1条：规定了控制数据的分类，包括控制选择数据、指令数据、参数设置数据。

第4.3.2条：明确了对应现地控制的数据范围，与集中控制的数据范围，集中控制数据与现地控制的范围要广，且对应不同梯级、不同类型、不同级数的船闸。

(4)运行数据
第4.4.1条：规定了运行数据的分类和构成。

第4.4.2条〜第4.4.5条：详细规定了状态数据、检测数据、报警数据、供配电数据的数据构成。

第4.4.6条：规定了运行宜包括的广播触发数据和视频监控数据的数据构成。

(5)运维数据
第4.5.1条：规定了运维数据的分类和构成。

第4.5.2条〜第4.5.6条:详细规定了交接班、巡查、故障与排除、养护与修理数据的构成。

第4.5.7条：规定了运维数据宜全过程记录，宜按设备类型进行区分。

5、数据格式
(1)一般要求
第5∙1.1条:船闸集中控制数据格式应统一是格式的最基本要求，包括类别、编号、名称、类型、定义等。

第5.1.2条：规定了数据格式的内容和含义。

第5.13条：规定了基础数据、控制数据、运行数据格式的
相关性。

第5.14条：规定了控制数据、运行数据应符合业务要求。

第5.15条:规定了数据格式与权限的关系。

(2)数据逻辑
第5.2.1条：明确了数据来源和分布的数据逻辑，即感
知层和控制层。

第5.2.2条：规定了数据的逻辑关系，示例见附录。

(3)数据接口
第5.3.1条：应具备统一的数据接口。

第5.3.2条:船闸集中控制系统数据接口的应支持控制标准通信协议与现地控制设备有通信。

第5.3.3条:包括应按数据结构和接口打包以及通过数据接口和载体完成不同层次和不同部署位置之间的传递。

第5.3.4条〜第5.3.5条：规定了数据接口的接口结构、视频数据的通信链路等。

第5.3.6条:规定了集中控制系统与现有系统的数据接口。

第5.3.7条：接口通信保证安全。

6、数据存储
(1)一般要求
第6.1.1条：明确数据存储的前提，使用地点、用户群体、业务规程、背景环境，应明确存储路径和用例。

第6.12条：规定了数据存储应按日期时间、船闸名称、设备类型、通道号、类型等存储。

第6.13条：规定了数据存储的原则，应完备、正确和适用。

第6.1.4条：规定了数据存储的位置。

(
2)存储技术要求
第6.2.1条：规定存储的基本要求，包括数据库管理软件以及数据库的表格等的唯一性。

第6.2.2条：规定了数据格式的存储技术要求。

第6.2.3条：规定了数据存储的存储时间要求。

第6.2.4条：规定了数据存储的存储与管理软件技
术要求。

第6.2.5条:规定了数据存储与管理软件的基本功能。

第6.2.6条：规定了数据存储多数据库透明连接。

7、数据交换
(1)一般要求
第7.1.1条：规定了基础数据、运行数据的数据交换基本要求，即集中控制中心为主，符合逻辑要求。

第7.1.2条：规定了控制数据的技术要求，集中控制
与现地控制之间的数据传递技术要求。

第7.13条：规定了运维数据的交换技术要求。

第7.14条：规定了系统与集中控制、现地控制进行
数据交换的技术要求。

(2)接口技术要求
第7.2.1条：规定了接口的基本要求，应支持数据推
送、获取等方式。

第7.2.2条：规定了与现有信息系统的数据接口。

第7.2.3条:规定了不同平台和操作系统之间的接口。

8、数据权限与共享
(1)权限与认证要求
第8.11条：规定了访问权限。

第8.1.2条：规定了共享当中应验证真实身份。

第
8.1.3条：规定了身份访问或共享的策略，应验证。

(2)共享监控要求
第8.2.1条：明确共享过程的基本要求和含义。

第8.2.2条~第8.2.5条：规定了状态采集、状态分
析、共享过程与过程控制的具体内容。

9、附录
(1)本标准规范性附录给出了数据类别示例的具体实
例，以便在实际使用过程中参考和查阅。

(2)本标准规范性附录给出了集中控制系统数据示例
的具体实
例，以便在实际使用过程中参考和查阅。

(3)本标准规范性附录给出了基础数据、控制数据、运行数据、运维数据的数据示例和具体实例，以便在实际使用过程中参考和查阅。

(4)本标准规范性附录给出了数据接口示例的具体实例，
以便在实际使用过程中参考和查阅。

六、预期的作用和效益
1、预期经济效益分析
编制《船闸集中控制系统数据结构设计规范》后，可规范船闸集中控制系统在船闸的应用，支撑船闸集中控制系统的制度、流程、技术工具等。

可开发规范的数据，规范数据要素、规范数据格式、规范数据存储、规范数据交换、规范数据权限与共享。

支撑数据共享、数据格式和数据存储，支撑新建船闸的船闸集中控制系统的接入。

每个船闸集中控制系统的开发可节约经济效益约为5万元计,将产生巨大的经济效益。

此外,对于船闸改扩建项目中，船闸集中控制系统的数据要素将有效支持远程控制的良好运行，对船闸运行及船舶安全的生命财产安全水平提升。

其次，编制该技术规程后，有利于促使船闸集中控制中心的规范化，使船闸调度趋于集约化，运行调度及控制技术得到进一步提升和推进，更有利于促进船闸集中控制的技术革新。

因此，《船闸集中控制系统数据结构设计规范》具有良好的经济效益。

2、推广应用前景分析
本项目研究成果将实现船闸集中控制系统数据结构设计规范的数据要素、数据格式、数据存储、数据交换、数据权限与共享方面的规范化和标准化，该规程更加符合地方实际情况，可操作性更高，对提升地方专业技术水平具有较大的推动作用。

目前，XX西江船闸运行调度中心目前已将西江流域12个梯级17座船闸纳入联合调度，其中长洲、桂平、贵港、邕宁、老口、金鸡、鱼梁、那吉8个梯级船闸实现了统一远程集中控制，并在西江集团所辖的那吉、鱼梁、贵港、桂平4个梯级船闸进行了联合调度和集中控制的多梯级运行管理模式实践，取得了较为丰富的经验。

除上述船闸之外，还有XX柳江红花水利枢纽二线船闸等一大批运行期和在建的船闸，船闸集中控制系统的开发和建设,亟待进行规范化、科学化的全面整顿。

《XX区船闸管理办法(XX区人民政府令第142号)》已于202XX年10月1日起实施，明确了运行单位的职责，运行管理的范畴得到进一步明确。

因此，编制的《船闸集中控制系统数据结构设计规范》有着较大的市场需求,极具推广前景。

七、国内同类标准制修订情况及与法律法规、强制性标准关系
经查阅，与船闸集中控制系统数据结构相关的标准主要有：《内河通航标准》(GB/T50139-20XX)、《通航建筑物运行方案编制导则》(JTS123-2019),《三峡船闸通航调度技术规程》(JTS196-6-20XX).
《船闸总体设计规范》(JTJ305-20XX).《船闸电气设计规范》(JTJ310-20XX).《船闸调试技术规程》
(JTS320-4-20XX)、《船闸P1C控制系统设计规范》(DB32∕T3823-20XX).《船闸工程质量检验规范》
(DB32∕T3634-20XX)等标准规范。

本文件从船闸集中控制系统数据的规范入手，把船闸集中控制技术体系应用到船闸集中控制系统数据技术的角度中，推进全区船闸集中控制系统的建设和统一，较现行的行业标准更为精细，技术体系更先进，实用性更强。

标准编制工作组承诺，本标准的各项指标不低于国家强制性标准和国家推荐性标准，内容与现行的法律、法规及强制性标准无冲突。

标准的编写符合GB/T1.1-20XX的要求。