ICS13.020CCSB11GRMTechnicalrequirementsfordataexchangeofminepressuremonitoringincoalminesIT/GRM133—2025 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4符號和縮略語 5數(shù)據(jù)格式 26數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 57數(shù)據(jù)交換 68數(shù)據(jù)質(zhì)量控制 8T/GRM133—2025本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提出并歸口本文件起草單位：山東科技大學(xué)、新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司、武漢大學(xué)。本文件主要起草人：王蕊，張鵬飛，劉淑敏，王子輝，馬宏發(fā)，屈曉，陳紹杰，郭曉勝，任勇杰，黃萬朋，趙同彬，應(yīng)時(shí)，趙曰茂，張繼成。1T/GRM133—2025煤礦礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)交換技術(shù)要求本文件規(guī)定了煤礦礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等要求。本文件適用于煤礦礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理和應(yīng)用等的數(shù)據(jù)交換。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T7408.1日期和時(shí)間信息交換表示法第1部分：基本原則GB/T15629.3信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換局域網(wǎng)和城域網(wǎng)特定要求第3部分：物理層和管理參數(shù)GB/T15629.11信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換局域網(wǎng)和城域網(wǎng)特定要求第11部分：無線局域網(wǎng)媒體訪問控制（MAC）和物理層（PHY）規(guī)范GB/T17966信息技術(shù)微處理器系統(tǒng)浮點(diǎn)運(yùn)算GB/T22239信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)基本要求MT/T899煤礦用信息傳輸裝置3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1礦壓監(jiān)測minepressuremonitoring通過安裝在礦山中的傳感器和監(jiān)測設(shè)備，對礦山開采過程中圍巖和支架承受的壓力及其變化規(guī)律，以及可間接反映壓力狀態(tài)的位移等，進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)觀測、測量，同步開展數(shù)據(jù)分析和處理的過程。3.2數(shù)據(jù)交換dataexchange在不同的礦壓監(jiān)測系統(tǒng)、設(shè)備或平臺(tái)間，按預(yù)定規(guī)則和格式，進(jìn)行礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸、共享和交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合、分析和應(yīng)用。3.3數(shù)據(jù)格式dataformat描述和存儲(chǔ)礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的一致性和可讀性的數(shù)據(jù)編碼方式、組織結(jié)構(gòu)和字段定義的組合。3.4傳輸協(xié)議transmissionprotocol規(guī)范數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)或通信線路中數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)、傳輸控制、錯(cuò)誤處理等，保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性和效率的傳輸規(guī)則和流程。4符號和縮略語下列符號和縮略語適用于本文件。API：應(yīng)用程序接口（ApplicationProgrammingInterface）2T/GRM133—2025AES-256：高級加密標(biāo)準(zhǔn)256位版本（AdvancedEncryptionStandard256-bit）CDC：變更數(shù)據(jù)捕獲（ChangeDataCapture）CRC16/CRC32：循環(huán)冗余校驗(yàn)16位/32位版本（CyclicRedundancyCheck16-bit/32-bit）ETL：抽取-轉(zhuǎn)換-加載（Extract-Transform-Load）FEC：前向糾錯(cuò)（ForwardErrorCorrection）HTTP：超文本傳輸協(xié)議（HyperTextTransferProtocol）HTTPS：超文本傳輸安全協(xié)議（HyperTextTransferProtocolSecure）JSON：JavaScript對象表示法（JavaScriptObjectNotation）MD5：消息摘要算法第五版（Message-DigestAlgorithm5）MQTT：消息隊(duì)列遙測傳輸協(xié)議（MessageQueuingTelemetryTransport）MT/T：煤炭行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)（MeitanTuijianBiaozhun）OAuth2.0：開放授權(quán)協(xié)議2.0版（OpenAuthorization2.0）OSI：開放系統(tǒng)互連參考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）PHY：物理層（PhysicalLayer）RTT：往返時(shí)間（Round-TripTime）SDK：軟件開發(fā)工具包（SoftwareDevelopmentKit）SHA-256：安全哈希算法256位版本（SecureHashAlgorithm256-bit）SQL：結(jié)構(gòu)化查詢語言（StructuredQueryLanguage）TLS1.2：傳輸層安全協(xié)議1.2版（TransportLayerSecurity1.2）UDP：用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UserDatagramProtocol）UTF-8：8位通用字符集轉(zhuǎn)換格式（UnicodeTransformationFormat-8-bit）XML：可擴(kuò)展標(biāo)記語言（eXtensibleMarkupLanguage）5數(shù)據(jù)格式5.1數(shù)據(jù)編碼規(guī)則數(shù)據(jù)編碼規(guī)則應(yīng)符合表1的要求。表1數(shù)據(jù)編碼規(guī)則采用UTF-8編碼方式，以支持多語言字符和特殊符號采用GB/T7408.1標(biāo)準(zhǔn)格式，精確到毫秒級，格式為“YYYY-MM-DDThh:mm:ss”，如“2024-09-21T15:30:25”采用GB/T17966的雙精度浮點(diǎn)數(shù)(Double)表示，保證精度和范圍包含品牌縮寫、設(shè)備類型代碼和8位序列號5.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5.2.1頂板壓力監(jiān)測頂板壓力監(jiān)測應(yīng)符合表2的要求。表2頂板壓力監(jiān)測表單位為MPa，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位3T/GRM133—2025單位為MPa，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位無5.2.2支架工作阻力監(jiān)測支架工作阻力監(jiān)測應(yīng)符合表3的要求。表3支架工作阻力監(jiān)測表單位為kN，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位無5.2.3巷道圍巖變形監(jiān)測巷道圍巖變形監(jiān)測應(yīng)符合表4的要求。表4巷道圍巖變形監(jiān)測表單位為mm，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位單位為mm，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位無5.2.4錨桿（索）受力監(jiān)測錨桿（索）受力監(jiān)測應(yīng)符合表5的要求。表5錨桿（索）受力監(jiān)測表單位為kN，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位無5.2.5圍巖深部位移監(jiān)測圍巖深部位移監(jiān)測應(yīng)符合表6的要求。表6圍巖深部位移監(jiān)測表4T/GRM133—2025單位為mm，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位無5.2.6支架工況監(jiān)測支架工況監(jiān)測應(yīng)符合表7的要求。表7支架工況監(jiān)測表單位為kN，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位單位為kN，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位單位為mm，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位無5.2.7煤體應(yīng)力監(jiān)測煤體應(yīng)力監(jiān)測應(yīng)符合表8的要求。表8煤體應(yīng)力監(jiān)測表單位為MPa，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位單位為MPa，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位無5.2.8頂板離層監(jiān)測頂板離層監(jiān)測應(yīng)符合表9的要求。表9頂板離層監(jiān)測表單位為mm，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位無5.3字段含義5T/GRM133—20255.3.1監(jiān)測點(diǎn)編號唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)礦壓監(jiān)測點(diǎn)的代碼。根據(jù)表1監(jiān)測點(diǎn)編碼方式，編碼應(yīng)具有唯一性和可識(shí)別性。5.3.2監(jiān)測時(shí)間記錄數(shù)據(jù)采集時(shí)間，精確到毫秒，用于數(shù)據(jù)時(shí)間序列分析和追溯。5.3.3頂板壓力包括頂板的垂直應(yīng)力（單位：MPa）和水平應(yīng)力（單位：MPa用于評估頂板的穩(wěn)定性和承載能力。5.3.4支架工作阻力監(jiān)測液壓支架等支架承受的壓力（單位：kN），了解支撐效果和工作狀態(tài)。5.3.5巷道圍巖變形包括巷道頂?shù)装逡平浚▎挝唬簃m）、兩幫收斂量（單位：mm）等，反映巷道圍巖的變形情況。5.3.6錨桿（索）受力監(jiān)測錨桿或錨索承受的軸力（單位：kN），判斷對圍巖的加固效果。5.3.7圍巖深部位移通過多點(diǎn)位移計(jì)等設(shè)備測量圍巖內(nèi)部不同深度的位移變化（單位：mm了解圍巖內(nèi)部的移動(dòng)規(guī)律。5.3.8支架工況包括支架的初撐力（單位：kN）、循環(huán)末阻力（單位：kN）、工作行程（單位：mm）、傾角（單位為°)等參數(shù)，評估支架性能和適應(yīng)性，優(yōu)化支架選型和布置。5.3.9煤體應(yīng)力監(jiān)測煤體承受的應(yīng)力，包括煤體垂直應(yīng)力（單位：MPa）和水平應(yīng)力（單位：MPa）。5.3.10頂板離層巷道頂板巖層中相鄰兩監(jiān)測點(diǎn)間的相對位移量（單位：mm）。5.3.11監(jiān)測設(shè)備編號安裝在監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)備唯一標(biāo)識(shí)符。5.3.12設(shè)備狀態(tài)反映監(jiān)測設(shè)備工作狀態(tài)，0表示正常，1表示故障。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)發(fā)送報(bào)警信息。6數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議6.1數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸方式應(yīng)符合表10的要求。所有煤礦用信息傳輸裝置均應(yīng)符合MT/T899的相關(guān)要求。表10數(shù)據(jù)傳輸方式物理層符合GB/T15629.3標(biāo)準(zhǔn)，支持星型/環(huán)型/符合GB/T15629.11標(biāo)準(zhǔn)，頻段2.4GHz/5GHz，速傳輸速率≥1Mbps，有效距離≥10m，連接穩(wěn)定性6T/GRM133—2025MODBUSRTU/TCP波特率9600-115200bps，支持CRC6.2數(shù)據(jù)傳輸頻率數(shù)據(jù)傳輸頻率設(shè)置應(yīng)符合表11的要求。表11數(shù)據(jù)傳輸頻率根據(jù)礦山地質(zhì)條件、開采工藝和安全風(fēng)險(xiǎn)評估確定的高風(fēng)監(jiān)測點(diǎn)可包括非關(guān)鍵區(qū)域的監(jiān)測點(diǎn)或?qū)?shí)時(shí)性要求較低的6.3數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)應(yīng)符合表12的要求。表12數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)4488n46.4數(shù)據(jù)安全機(jī)制數(shù)據(jù)安全機(jī)制應(yīng)符合表13的要求。表13數(shù)據(jù)安全機(jī)制傳輸過程中使用AES-256加密算法對數(shù)據(jù)加密7數(shù)據(jù)交換7.1數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)來源、采集方式應(yīng)符合表14的要求。表14數(shù)據(jù)采集技術(shù)要求7.2數(shù)據(jù)清洗7T/GRM133—2025抽取源數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)處理可能存在的數(shù)據(jù)不全面、重復(fù)、錯(cuò)誤或不規(guī)范等問題，數(shù)據(jù)清洗處理應(yīng)符合表15的要求。表15數(shù)據(jù)清洗處理數(shù)據(jù)時(shí)間戳差異≤1秒7.3數(shù)據(jù)核查數(shù)據(jù)核查應(yīng)保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)核查規(guī)則應(yīng)符合表16的要求。表16數(shù)據(jù)核查規(guī)則7.4數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)解決數(shù)據(jù)類型、名稱和長度不一致的情況，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理應(yīng)符合表17的要求。表17數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理7.5數(shù)據(jù)同步時(shí)間戳和觸發(fā)器同步應(yīng)利用時(shí)間戳和觸發(fā)器機(jī)制捕捉數(shù)據(jù)變更，數(shù)據(jù)同步處理應(yīng)符合表18的要求。表18數(shù)據(jù)同步處理7.6數(shù)據(jù)聯(lián)合交換7.6.1數(shù)據(jù)聯(lián)合架構(gòu)搭建數(shù)據(jù)聯(lián)合應(yīng)通過建立數(shù)據(jù)中心聯(lián)合應(yīng)用視圖，實(shí)現(xiàn)多表數(shù)據(jù)的綜合關(guān)聯(lián)應(yīng)用，數(shù)據(jù)聯(lián)合架構(gòu)見圖1。8T/GRM133—2025圖1數(shù)據(jù)聯(lián)合架構(gòu)7.6.2數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)處理流程數(shù)據(jù)中心應(yīng)從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)源抽取數(shù)據(jù)，根據(jù)分類和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施數(shù)據(jù)清洗，按數(shù)據(jù)中心模型要求完成數(shù)據(jù)整理與存儲(chǔ)。7.6.3數(shù)據(jù)交換要求數(shù)據(jù)交換應(yīng)符合表19的要求。表19數(shù)據(jù)交換要求數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一異構(gòu)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換需滿足實(shí)時(shí)API接口要求，確?？缙放?數(shù)據(jù)質(zhì)量控制8.1數(shù)據(jù)采集8.1.1監(jiān)測設(shè)備選用與校準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集應(yīng)根據(jù)監(jiān)測需求選擇合適設(shè)備，并按設(shè)計(jì)要求安裝。監(jiān)測設(shè)備投入使用前應(yīng)經(jīng)校準(zhǔn)和測試，校準(zhǔn)周期應(yīng)不超過1年，設(shè)備校準(zhǔn)周期應(yīng)符合表20的要求。表20設(shè)備校準(zhǔn)周期9T/GRM133—20258.1.2數(shù)據(jù)采集精度要求壓力測量精度應(yīng)不低于±0.5%FS（滿量程，指測量設(shè)備的最大測量范圍位移測量精度應(yīng)不低于±0.1mm，數(shù)據(jù)采集精度應(yīng)符合表21的要求。表21數(shù)據(jù)采集精度8.1.3采集數(shù)據(jù)異常值處理采集數(shù)據(jù)前應(yīng)進(jìn)行有效性檢查，剔除壓力值超過設(shè)備測量范圍、位移量出現(xiàn)不合理的突變等明顯異常值。8.1.4設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理設(shè)備應(yīng)能在礦山復(fù)雜環(huán)境條件下正常工作。采集設(shè)備應(yīng)每30d檢查并維護(hù)1次，記錄設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和維護(hù)情況。8.2數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸過程中應(yīng)保證完整性、可靠性和實(shí)時(shí)性。應(yīng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，實(shí)時(shí)評估網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)（如延遲、丟包率動(dòng)態(tài)調(diào)整傳輸策略；應(yīng)采用智能重傳、糾錯(cuò)、流量控制等機(jī)制處理傳輸錯(cuò)誤，傳輸錯(cuò)誤處理機(jī)制應(yīng)符合表22的要求。表22傳輸錯(cuò)誤處理機(jī)制動(dòng)態(tài)調(diào)整校驗(yàn)強(qiáng)度（如高丟包時(shí)采用8.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)確保存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全、可靠、易于查詢和管理。8.3.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)應(yīng)合理設(shè)計(jì)，優(yōu)化存儲(chǔ)性能，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)應(yīng)符合表23的要求。表23數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)T/GRM133—20258.3.2數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)應(yīng)制定明確的數(shù)據(jù)備份計(jì)劃，采用異地存儲(chǔ)和多副本備份策略，確保數(shù)據(jù)可恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份策略應(yīng)符合表24的要求。表24數(shù)據(jù)備份策略8.3.3數(shù)據(jù)清理與歸檔數(shù)據(jù)清理與歸檔應(yīng)按照固定周期清理過期和無效數(shù)據(jù)，將歷史數(shù)據(jù)歸檔存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)歸檔方式應(yīng)符合表25的要求。表25數(shù)據(jù)歸檔方式8.3.4多源數(shù)據(jù)庫適配針對不同設(shè)備廠商的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫，通過標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一存儲(chǔ)，多源數(shù)據(jù)庫適配技術(shù)要求應(yīng)符合表26的要求。表26多源數(shù)據(jù)庫適配技術(shù)要求動(dòng)或API接口實(shí)現(xiàn)跨庫連接采用ETL工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)抽取、清洗、轉(zhuǎn)換與加載統(tǒng)一存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)倉庫，按“設(shè)備類型+時(shí)間”分區(qū)，提升查8.4數(shù)據(jù)調(diào)用監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)用技術(shù)要求需遵循表27的要求。表27監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)用技術(shù)要求支持按時(shí)間范圍、設(shè)備編號查詢，具備分頁功能，每頁），T/GRM133—2025），8.5