国家标准计划《基于数字国际单位制的计量数据数字化规范》由 TC16(全国量和单位标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 中国计量科学研究院 、深圳市计量质量检测研究院 、上海市计量测试技术研究院 、湖南省计量检测研究院 、无锡市检验检测认证研究院等 。
| 17 计量学和测量、物理现象 |
| 17.020 计量学和测量综合 |
1、立项必要性 当前世界正处于数字世界的转变浪潮中,我国也提出建设数字中国的国家战略,加快建设数字经济,实现经济社会发展模式的根本性转变。
在数字世界中,计量数据、测量数据的数字化规范化表达,是重要的基础性工作。
为数字中国的提供数字化测试计量数据和元数据的数据服务,就必须符合FAIR+T(可发现、可访问、可互操作、可重用、可追溯)原则,这是国际质量基础设施学界的基本共识。
围绕FAIR+T化数据服务模式,制定基于数字国际单位制的计量数据数字化规范,可以支撑计量数据转变为永久保存、高可靠、可追溯的数字资产。
计量数据建设与数据服务模式探索一直是我国计量数字化转型重点方向。
计量数据建设中最重要的是注重数字框架体系构建。
计量数据建设主要是标准参考数据的建设,标准参考数据将有望成为计量基标准(装置)、标准物质之后的第三种最高国家测量标准,以应对数字中国的计量需求。
标准参考数据必须建立在国际互认数字国际单位制(D-SI)的基础上,因此我国的计量数据建设将注重以D-SI为基础核心的数字框架体系构建,以确保数字世界中量值的统一与溯源、国际一致、可持续发展。
作为国家质量基础设施,我国的计量数字化转型从数据建设开始,就同步建设数据服务。
计量数字化转型全方位涵盖科学计量、法制计量、民生计量、产业计量。
通过深度应用新一代数字技术和信息技术,规范促进计量器具智能化、网络化发展;通过加强计量数据关键技术研究,加快推动计量数据建设和应用。
最终实现计量对数字经济全要素、全流程、全产业链的支撑能力和对数字终端、智能终端产品的计量溯源能力。
当实现level5级别的计量数字化时,对于产业市场的监管将从基于测量的人为模式转变为基于数据的智能质量模式。
为了规范数字通信中计量数据传输的通用数据格式、机器可读的SI格式以及基本要求,需要制定基于数字国际单位制的计量数据数字化规范。
2、项目可行性 (1) 申报单位基础理论方面。
数字国际单位制(D-SI)是基于可扩展标记语言(XML)格式开发的一种测量数据通用元数据模型,涵盖测量值、测量单位和测量不确定度等基本数据信息,也可根据行业领域需求扩展其他数据信息。
D-SI是测量结果的数字化表达单元,符合“FAIR”原则(可查找、可访问、可互操作、可重用),能够使数据信息(包括测量结果、测量不确定度、数据来源、信息安全性等)以机器可读的形式存储、传输和应用,使机器与机器之间的通信和分析成为可能。
(2) 流程方案。
数字国际单位制(D-SI)目前已得到国际计量界的普遍认可,并作为质量基础设施(QI)数字化转型的技术基础,得到国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际实验室认可合作组织(ILAC)等国际组织的重视。
各国国家计量机构均已开展D-SI的实践应用探索,计量数据的数字化规范表达建立在数字国际单位制(D-SI)是有完善的流程,方案有依据。
(3) 参加机构。
参加编写本标准的10余家计量技术机构实力较强,中国计量科学研究院、深圳市计量质量检测研究院、上海市计量测试技术研究院、湖南省计量检测研究院、无锡市检验检测认证研究院等。
基于数字国际单位制的规范化计量数据经过了各单位的联合研究何实际应用,能对本标准的编制起到重要的技术指导、支撑、保障作用。
(4) 参加人员。
各单位的参加人员技术实力较强,人员素质高,包含信息化、计量研究、计量技术、质量管理、行政管理等多种专业,在国际单位制数字化和计量数据数字化规范方面均有丰富的思考、经验,多人是编制标准方面的专家,多人有编制标准的能力和经历。
3、已经具备的研究基础和条件等 中国计量科学研究院在计量及检测数字化转型方面居于国际第一梯队,国内领先地位。
致力于收集、整理、存储我国范围内计量领域的科学数据,发布权威的计量数据产品,为客户提供便利的计量数据服务。
数据中心的数据包括计量参考数据、计量科研数据、计量基标准数据、计量检测数据等,可为政府、计量技术机构、科研人员、相关企业提供精准、安全、可靠、可信计量大数据服务,适应我国数字经济发展,支撑数字中国建设,并将发展成为在国际上有广泛影响力的计量科学数据中心。
中国计量科学研究院是国家最高的计量科学研究中心和国家级法定计量技术机构,承担国家质量基础设施建设的重要使命,是国家计量科学数据中心依托单位,是国内计量数据数字化的引领者。
熟悉计量数据数字化的各种需求和存在的问题,长期致力于计量数据数字化领域相关研究,已积累了丰富的开发、评估、管理计量数据数字化的经验。
已初步完成了以部分标准参考数据库为代表的计量数据数字化工作。
这一国家级平台将能够为标准项目的实施提供技术、管理等的软硬件支撑,完成标准的制定。
本文件规定了基于数字国际单位制(D-SI)的方案实现计量数据数字化表达的要求和方法。 本文件适用于数字世界的计量数据数字化规范表达。 主要技术内容分为通用数据格式、数字化量和单位的表达、元数据模型、附录 D-SI表示推荐实例,共四个部分。 通用数据格式部分提供了计量数据通用格式的框架,包括必要信息如测量值与SI单位,以及可选信息如测量不确定度、置信区间和时间戳等,并以图示方式展现。 数字化量和单位的表达部分基于BIPM的SI手册,规范了数字化单位的语法和语义表示,包括基本单位、导出单位及其扩展的用法等,并以图示方式和示例的方式展现。 元数据模型部分给出了D-SI元数据模型中实数量的一般定义,详细描述了原子实数量值的最小实体结构及其带有测量不确定度的实数量值扩展类型,涵盖测量值、单位、不确定度及时间戳等元素,并以图示方式展现。此外还给出了机器可读计量数据的质量评价等级表。 附录部分提供了基于D-SI的数字化表示推荐实例,包括带有扩展不确定度和带有包含区间的XML格式实例,为标准的具体实施提供参考。