T/SDAAI 0004-2025 钟联网智能运维系统通用技术要求

　　T/SDAAI 0004—2025

　　团

　　

　　体

　　

　　标

　　

　　准

　　T/SDAAI 0004—2025

　　钟联网智能运维系统通用技术要求

　　General Technical Requirements for Clock IoT Intelligent Operation and

　　Maintenance System

　　2025 - 12 - 30 发布 2025 - 12 - 30实施

　　山东省人工智能学会

　　T/SDAAI 0004—2025

　　目 录

　　前 言 II

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 缩略词 2

　　5 系统组成与架构 2

　　5.1 总体架构 2

　　5.2 系统构成 2

　　6 功能要求 3

　　6.1 数据采集与接入 3

　　6.2 数据处理与存储 4

　　6.3 状态监测与可视化 4

　　6.4 故障预警与报警 5

　　6.5 智能诊断与运维策略 5

　　6.6 统计分析与报表 5

　　6.7 日志与审计 5

　　7 性能要求 5

　　7.1 基础性能 5

　　7.2 智能化性能 6

　　7.3 扩展性 6

　　8 安全要求 6

　　8.1 物理与环境安全 6

　　8.2 系统与网络安全 6

　　8.3 数据安全与隐私保护 6

　　8.4 应用安全 6

　　9 测试验证要求 6

　　9.1 总体测试要求 7

　　9.2 第三方检测 7

　　9.3 测试依据 7

　　I

　　T/SDAAI 0004—2025

　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　随着物联网、大数据、人工智能等信息技术的快速发展，传统时钟系统运维模式已难以满足现代大型分布式、高精度时间同步网络的可靠、精准、高效运行需求。钟联网智能运维系统通过集成智能感知、诊断预警、策略执行等能力，为时钟系统提供了全新的运维解决方案。

　　本文件首次系统性地规定了钟联网智能运维系统的通用技术要求，明确了分层解耦的系统架构，规范了数据采集、状态监测、智能诊断、策略执行等核心功能，设定了时间同步性能、系统可用性、故障预警准确率等关键性能指标，并对系统安全与测试验证提出了基本要求，以推动钟联网技术的规范化发展，提升时间同步系统的智能化运维水平。

　　本文件由烟台持久钟表有限公司提出。

　　本文件由山东省人工智能学会归口。

　　本文件起草单位：烟台持久钟表有限公司、烟台大学、烟台持久电子信息技术有限公司。

　　本文件主要起草人：邱旭强、王莹洁、高明月、孙钰凯。

　　II

　　T/SDAAI 0004—2025

　　钟联网智能运维系统通用技术要求

　　1 范围

　　本文件规定了钟联网智能运维系统的系统架构、功能要求、性能要求、安全要求及测试验证要求。本文件适用于钟联网智能运维系统的规划、设计、开发、部署、验收和运行维护。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2887 计算机场地通用规范

　　GB/T 38656—2020 特种设备物联网系统数据交换技术规范

　　GB/T 39267—2020 北斗卫星导航术语

　　QB/T 1987—2013 公共用指针式石英大钟

　　QB/T 4054—2019 时间同步系统

　　QB/T 4251—2024 船舶用石英子母钟

　　DL/T 1100.1—2018 电力系统的时间同步系统 第 1 部分：技术规范

　　TB/T 3283—2025 铁路时间同步网技术条件

　　3 术语和定义

　　GB/T 39267—2020 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　钟联网 Clock Internet of Things;Clock IoT

　　基于物联网、大数据、云计算及移动通信等技术，实现对分布式时钟设备进行远程实时监控、统一管理、高精度时间同步与智能化运维的系统。

　　3.2

　　钟联网智能运维系统 Clock IoT Intelligent Operation and Maintenance System

　　部署于钟联网中，具备数据采集、状态监测、故障预警、智能诊断、策略生成与执行等能力，以保障时钟系统可靠、精准、高效运行的软硬件集合。

　　3.3

　　时间同步 time synchronization

　　通过不同时源之间的测量、比对和调整，实现时间相互一致的过程和技术。

　　[来源：GB/T 39267—2020，通用基础术语 2.2.20]

　　3.4

　　主时钟 primary reference clock;PRC

　　作为系统时间基准源，能同时接收至少两种外部时间基准信号(其中一种应为无线时间基准信号)，具有内部时间基准(晶振或原子频标)，并按照要求的时间准确度向外输出时间同步信号和时间信息的设备。

　　[来源：DL/T 1100.1—2019，3.12，有修改]

　　3.5

　　母钟 Secondary Clock / Time Distributor

　　接收并处理主时钟或外部标准时间源(如北斗卫星授时、NTP/PTP)的时间信号，并向子钟分发同步时间信号的设备。

　　1

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　　3.6

　　子钟 Subordinate Clock

　　接收母钟或上级时钟的同步信号，并进行时间显示(指针式或数字式)的终端设备。 3.7

　　智能运维算法 Intelligent Operation and Maintenance Algorithm

　　应用于钟联网智能运维系统中，用于数据分析、特征提取、故障预测、风险评估及运维策略生成的算法集合，可包括机器学习、统计分析等算法。

　　3.8

　　时间准确度(授时精度) timing accuracy

　　时钟设备输出时间与协调世界时(UTC)或上级标准时间源之间的偏差统计值。

　　注：有时也指与北斗卫星导航系统时间之间的偏差统计值。

　　[来源：GB/T 39267—2020，2.3.25，有修改]

　　3.9

　　守时精度 time hold accuracy

　　时间设备在失去外部时间参考源后，在一定时间间隔内可以提供的时间准确度。

　　[来源：TB/T 3283—2025，3.8]

　　4 缩略词

　　下列缩略语适合于本文件。

　　BDS：北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System)

　　NTP：网络时间协议(Network Time Protocol)

　　PTP：精确时间协议(Precision Time Protocol)

　　UTC：协调世界时(Coordinated Universal Time)

　　API：应用程序编程接口 (Application Programming Interface)

　　MTBF：平均故障间隔时间(Mean Time Between Failure)

　　5 系统组成与架构

　　5.1 总体架构

　　钟联网智能运维系统应采用分层、解耦的架构设计，总体架构通常包括终端层、网络层、平台层和应用层，如图1所示。

　　5.1.1 终端层：各类时钟设备(母钟、子钟)及传感器。

　　5.1.2 网络层：有线/无线通信网络(如 4G/5G、以太网、WiFi)。

　　5.1.3 平台层：智能运维平台(主时钟、数据接入、存储、智能分析、策略管理等模块)。

　　5.1.4 应用层：监控中心、运维管理、数据分析、报表系统等应用。

　　5.2 系统构成

　　5.2.1 智能运维终端

　　部署于时钟设备侧，至少包括：

　　a) 数据采集单元：采集时间、状态、环境(温湿度、 电压)等数据。

　　b) 边缘处理单元：具备计算能力，实现数据预处理、规则告警。

　　c) 通信单元：支持至少一种主流通信接口(如 RJ45、4G/5G、WiFi 等)，与平台进行数据交互。

　　d) 本地存储单元：存储关键运行数据和故障记录。

　　5.2.2 智能运维平台

　　作为系统的核心，部署于云端或数据中心，包括：

　　a) 数据接入与处理模块：接收并清洗、标准化、存储终端上报的数据。

　　b) 智能分析引擎：集成智能运维算法，实现特征提取、故障诊断、风险预测。

　　2

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　　c) 策略管理与执行模块：生成、评估、下发及执行运维策略。

　　d) 服务支撑模块：提供用户管理、权限控制、 日志审计、API接口等服务。

　　图 1 钟联网智能运维系统总体架构图

　　5.2.3 运维管理客户端

　　为用户提供系统操作界面，支持Web、移动APP等形式，实现可视化监控、告警处理、报表查看等功能。

　　6 功能要求

　　6.1 数据采集与接入

　　6.1.1 系统应能接入符合GB/T 38656—2020 等规范要求的各类时钟设备及传感器。

　　6.1.2 采集内容至少应包括：

　　a) 设备运行状态：反映设备实时工作状况，至少包括表 1 所列项。

　　表 1 钟联网设备运行状态与报警

　　3

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　　序号

　　设备类别

　　状态名称

　　状态值/范围

　　是否报警

　　说明

　　1

　　BDS接收机

　　运行状态

　　正常/失锁/异常

　　是

　　北斗信号接收与锁定状态

　　2

　　母钟

　　运行状态

　　正常/异常/故障

　　是

　　母钟整体运行健康状态

　　3

　　母钟

　　工作模式

　　主用/备用/自由运行

　　是

　　主备母钟切换状态

　　4

　　母钟

　　时间信息

　　标准时间 (YYYY-MM-DD

　　HH:MM:SS)

　　否

　　当前输出的标准时间

　　5

　　驱动板

　　运行状态

　　正常/过热/通信中断

　　是

　　指针式子钟驱动控制板状态

　　6

　　子钟

　　运行状态

　　正常/异常/故障

　　是

　　子钟整体运行健康状态

　　7

　　子钟

　　显示时间

　　显示时间 (HH:MM:SS)

　　是

　　子钟面板实际显示时间，用于与母钟时间比对

　　8

　　子钟

　　驱动状态

　　正常/过载/卡滞

　　是

　　驱动电机或步进机构工作状态

　　9

　　子钟

　　电源状态

　　正常/欠压/过压

　　是

　　子钟本地供电状态

　　10

　　指针式子钟

　　指针检测 (时/

　　分/秒)

　　正常/偏差过大/丢失

　　是

　　各指针位置传感器反馈，检测指针是否到位或

　　错位

　　11

　　数字式子钟

　　显示单元状态

　　显示单元状态

　　是

　　正常/亮度异常

　　12

　　所有设备

　　网络连接状态

　　在线/离线

　　是

　　设备与运维系统的网络连通性及质量

　　b) 故障信息：故障发生时生成并上报结构化信息，基本信息字段符合表 2 要求。表 2 钟联网时钟系统故障基本信息

　　序号

　　故障名称/类型

　　故障等级

　　触发条件/说明

　　1

　　时钟系统恢复正常

　　信息

　　设备或系统从故障状态恢复至正常运行

　　2

　　时钟同步精度超差

　　重要

　　时间偏差持续超过阈值(可配置)

　　3

　　环境温度超限

　　警告

　　环境温度超过安全工作范围(可配置)

　　4

　　网络连接质量劣化

　　警告

　　网络延迟或丢包率超过设定阈值

　　5

　　环境湿度过高

　　警告

　　环境相对湿度超过安全阈值(可配置)

　　6

　　供电电压异常

　　重要

　　输入电压超出允许范围(可配置)

　　7

　　卫星信号失锁

　　重要

　　BDS接收机连续无法锁定有效卫星信号

　　8

　　设备通信中断

　　重要

　　运维终端与子钟/母钟失去通信连接

　　9

　　指针驱动故障/卡滞

　　重要

　　指针式子钟的指针无法正常移动或位置错误

　　10

　　显示单元故障

　　重要

　　数字钟显示出现大面积坏点、闪烁或不显示

　　注：所有故障信息记录应关联具体的设备 ID、发生时间、恢复时间(如已恢复)。

　　c) 时钟性能数据：时钟源质量、同步状态、时间偏差、历史性能趋势等。

　　d) 环境数据：温度、湿度、供电电压等。

　　6.1.3 应支持对在用时钟设备的加装式终端接入模式。

　　6.2 数据处理与存储

　　6.2.1 边缘预处理：终端应支持对原始数据进行过滤、压缩及格式转换。

　　6.2.2 平台处理与存储：平台应具备海量时序数据处理与存储能力，确保数据格式统一规范。

　　6.2.3 本地存储：终端本地应循环存储不少于 15 天的关键运行数据和最近 100 条故障记录。

　　6.3 状态监测与可视化

　　6.3.1 系统应提供多维度可视化监控界面，包括：

　　a) 全局拓扑视图：展示时钟设备网络层级与连接关系

　　b) 地理信息视图：基于地图或平面布局图展示设备物理分布

　　c) 设备面板视图： 以面板形式集中展示单个或多个设备的详细运行参数

　　6.3.2 系统应实时展示以下信息：

　　a) 设备运行状态：如正常、异常、故障。

　　b) 时间同步状态：同步源、同步偏差、同步方式等

　　c) 关键性能指标(KPI)：如信号质量、 电流值、数据完整性。

　　4

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　　d) 环境参数：如设备温度、电源状态、网络延迟

　　6.3.3 系统应支持对设备属性的集中管理，至少包括表3 所列项目，并支持自定义扩展。

　　表 3 钟联网时钟系统设备属性

　　序号

　　设备属性

　　说明

　　1

　　设备ID

　　设备的唯一标识

　　2

　　设备名称

　　设备的具体命名

　　3

　　设备地址

　　设备所处的物理位置

　　4

　　区域编码

　　设备所属区域的内部编码

　　5

　　状态值

　　设备当前状态(如正常运行、故障)

　　6

　　采集时间

　　状态或故障发生的具体时间

　　6.4 故障预警与报警

　　6.4.1 预警功能：应能基于历史数据和趋势分析，对潜在故障进行提前预警。

　　6.4.2 报警功能：应实时监测并即时上报故障事件，报警时应伴有声、光提示。

　　6.4.3 历史查询与分析：应提供完整的预警与报警历史记录，支持查询、统计与分析。

　　6.5 智能诊断与运维策略

　　6.5.1 智能诊断：系统应利用智能运维算法，实现故障的自动诊断与定位。

　　6.5.2 策略生成：应能基于诊断结果与预设规则库， 自动生成运维策略。

　　6.5.3 策略执行与评估：应能评估策略的运维成本与预期效果，并支持手动确认或自动执行。

　　6.5.4 远程运维能力：应支持对终端的远程操作，包括注册/注销、重启、固件更新等。

　　6.6 统计分析与报表

　　6.6.1 综合统计：应能对设备可用率、同步精度达标率、故障发生率等关键指标进行统计。

　　6.6.2 报告生成与导出：应支持按自定义周期生成运行报告、故障报告等，并可导出为 PDF、Excel等格式。

　　6.7 日志与审计

　　6.7.1 日志记录：系统应完整记录操作日志、系统事件日志与安全日志。

　　6.7.2 日志管理：应提供日志的查询、分析及导出功能。

　　7 性能要求

　　7.1 基础性能

　　7.1.1 时间同步性能：

　　a) 同步网络独立性：智能运维系统的操作与运行，应确保底层时钟同步网络的时间同步精度不受影响。

　　b) 主时钟准确度：主时钟的时间准确度应优于 30 ns(相对于UTC)。

　　c) 子钟同步偏差：子钟的显示时间与母钟的偏差应不超过 ± 1 s。

　　7.1.2 母钟性能：

　　a) 时间准确度：应符合 QB/T 1987—2013、QB/T 4054—2019、QB/T 4251—2024 等适用标准的要求。

　　5

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　　b) 守时精度：应符合 QB/T 1987—2013、QB/T 4054—2019、QB/T 4251—2024 等适用标准的要求。

　　7.1.3 守时性能：

　　a) 主时钟守时精度：优于 1us/h。

　　b) 子钟守时精度：不超过±1 s/d。

　　7.1.4 数据采集实时性：

　　a) 状态数据采集与上报周期可配置，典型周期不大于 5 分钟。

　　b) 告警信息应于 30 秒内上报至平台。

　　7.1.5 系统可用性：智能运维平台整体可用性不应低于99.9%。

　　7.1.6 平均故障间隔时间(MTBF)：智能运维终端 MTBF 不应低于 50,000 小时。

　　7.2 智能化性能

　　7.2.1 故障报警准确率：系统综合故障报警准确率应不低于95%。

　　7.2.2 预警提前量：对可预测性故障，系统应能提前不少于 24 小时发出有效预警。

　　7.2.3 策略生成响应时间：在接收到明确故障信息后，系统生成初步诊断报告和运维策略的建议时间应小于3 分钟。

　　7.3 扩展性

　　7.3.1 系统容量扩展性：平台应采用微服务或分布式架构，支持线性扩展。

　　7.3.2 设备接入扩展性：应提供标准的设备接入 SDK 或协议规范(如 MQTT、CoAP、HTTP)。

　　8 安全要求

　　8.1 物理与环境安全

　　时钟设备及运维终端的工作环境应符合QB/T 1987—2013、QB/T 4054—2019、QB/T 4251—2024等相关标准要求，服务器机房环境应满足GB/T 2887要求

　　8.2 系统与网络安全

　　8.2.1 应部署防火墙及入侵检测/防御系统。

　　8.2.2 终端与平台、平台各组件间的通信须采用TLS/SSL 等加密协议。

　　8.2.3 应支持在网络异常时进行数据缓存与断点续传。

　　8.3 数据安全与隐私保护

　　8.3.1 敏感配置数据及用户密码等应加密存储。

　　8.3.2 应建立用户权限管理体系，实现基于角色的访问控制。

　　8.3.3 个人隐私信息的收集、存储和使用应符合国家相关法律法规。

　　8.4 应用安全

　　8.4.1 应提供口令策略、登录失败锁定及会话超时退出等安全机制。

　　8.4.2 应记录所有关键操作日志，并具备安全审计功能。

　　8.4.3 应建立固件及软件的安全更新机制，及时修补已知漏洞。

　　9 测试验证要求

　　6

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　　9.1 总体测试要求

　　系统在正式部署前，应通过全面的测试验证，涵盖功能、性能、安全及兼容性四个方面。

　　9.2 第三方检测

　　智能运维终端须通过由国家认可或行业权威的第三方检测机构实施的检测，并取得相应合格报告或认证。

　　9.3 测试依据

　　测试活动应遵循相关国家标准或行业标准。如无适用标准，应制定并执行经评审认可的专项测试方案。

　　7

　　山东省人工智能学会

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