標準數字化發展現狀及電工行業標準數字化發展前景

摘 要：本文梳理了標準數字化的概念內涵、國內外主要發展歷程和發展現狀，探究了目前多個國家地區及標準化組織在標準數字化方面的發展進程，并結合電工行業發展的特點和需求，簡要闡述了電工行業標準數字化的發展現狀、發展前景、核心技術及其應用等。經過探究，闡明了在當今工業發展需求下，標準數字化及電工行業標準數字化發展的趨勢。

關鍵詞：標準，電工標準，數字化，發展，前景

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.14.004

0 引 言

正在加速演進。在技術快速發展、行業高度細分、數字經濟高速發展的時代背景下，標準化同樣需要數字化賦能。以靈活、高效，且保持傳統標準制定過程共識基礎等為特點的數字標準形態呼之欲出。可以預見，標準數字化將對標準的形式、流程、內容和應用提出新的挑戰。標準數字化必將是標準化未來發展的戰略性要點[1-2]。

標準數字化是將標準從人工閱讀、理解、實施模式逐步向機器可用、可讀、可執行模式轉變。利用數字技術對標準全生命周期賦能，旨在使標準的發展與當前各行業的數字化發展進程更好地融合。從標準制定的角度來看，標準數字化可以增強標準內容數據的動態關聯、協同及更新能力，保證標準內容之間的協調性；從標準應用的角度來看，標準數字化使標準數據通過數字接口與機器進行廣泛交互，保證標準實施應用的一致性。標準數字化不僅關乎各行業數字化轉型的能力和效力，也將為數字經濟發展提供新的助力和潛力，更影響著未來參與國際合作的實力、融入國際貿易體系的競爭力、引領國際發展的領導力[1]。

在此標準形態大變革之際，電工標準的數字化轉型研究勢在必行[3]。一方面，隨著數字技術的高速發展及其在各行業中的廣泛應用，全球各權威標準組織均在規劃標準數字化轉型；電工標準要融入未來標準體系必然需要緊跟數字化轉型步伐。另一方面，在“雙碳”目標的牽引下，電力能源結構轉型、新型電力系統構建，將推動電工行業技術標準的體系性更新迭代；相應地，有序建設與之匹配的數字化標準體系才能更好地支撐行業高質量發展。因此，電工標準數字化既是融入全球標準數字化發展的必然選擇，也是行業高質量發展的內在需要。

本文對標準數字化的概念內涵、發展現狀等內容進行了研究梳理，并結合電工行業發展現狀及需求，對電工標準數字化的發展進行了初步探究及展望。

1 標準數字化的內涵

1.1 標準數字化研究內容

國際標準組織ISO、IEC，從標準本身數字化和標準過程數字化兩方面[4-5]入手，探索標準數字化的研究內容。標準本身數字化是標準不再以文檔形式出現，而是以數據代碼的形態存在于標準數據庫系統中。在產業數字化發展中，可供產業鏈各環節的標準用戶方便高效地將其應用于技術、產品、服務中。標準數字化的實現，需要利用語言處理、圖像識別、知識圖譜、大數據及人工智能等技術，對標準中涉及的各種信息進行拆分、標簽標識、重組關聯、解析應用等。

標準化過程數字化是指標準的制修訂及使用過程隨著標準本身的數字化而發生的數字化演變，其內容主要包含三個方面：標準制修訂過程數字化、標準查閱過程數字化、標準應用過程數字化[5-6]。標準制修訂過程數字化，不僅包括標準從立項到發布的流程數字化，還包括標準撰寫過程的數字化，所有參與標準起草的人員均可通過軟件工具在標準平臺系統中參與標準的全生命周期進程。標準查閱過程數字化，不僅包括在線查閱標準全文及制修訂歷史情況（歷史版本及內容變化等），還可以為用戶羅列其關注技術信息相關標準條文內容，使標準的查閱不僅簡單方便，且可為標準使用者提供更多關聯信息參考。

標準應用過程數字化，是指標準以數據形態存在后，可被機器識別、解析及調用，使標準內容直接與技術、產品、服務相關聯；甚至，還可設置預警功能，當標準更新時及時提醒產業相關環節做好生產與最新標準的適配，提高標準施行效率和質量[7-10]。此外，標準數字化還可以為標準用戶提供不同應用場景下的定制服務[5-6]。

1.2 標準數字化的分級

標準數字化的核心在于標準本身數字化[3，11]，標準化過程數字化的水平和呈現效果也取決于標準本身數字化的水平，要全面系統地理解標準數字化，需要進一步闡述標準數字化的內涵。

自2017年ISO提出機器可讀標準概念以來，標準數字化階段劃分已經歷過多版本演進，根據2023年IEC最新發布的《SMART標準—從市場到行業》報告中將機器可讀標準分為0～4五個等級[12]，如圖1所示，具體包括：

0級為紙質文本；

1級為開放數據格式標準，如PDF等；

2級為機器可讀文檔，其特征為XML等數據形態，是將標準文本轉為代碼形態，人們可自由截取某個段落的標準內容進行獨立展示，但計算機、軟件平臺、系統設備等機器還不能識別某個指標、某項參數；

3級為機器可讀可執行內容，其特征為內容語義化，計算機、軟件平臺、系統設備等機器可以識別某個指標、某項參數，用戶可方便地獲取需要的標準內容；

4級為機器可交互標準，是在3級標準形態的基礎上加入人工智能技術，標準體系具備自學習分析能力，可以通過信息建模實現標準關鍵指標深層揭示、技術指標提取、相似指標分析和相似段落比對，并且具備對結論進行驗證的能力。

2 標準數字化國內外發展現狀

2.1 國外發展現狀

ISO、IEC等國際標準組織，CEN、CENELEC等歐洲標準化組織及以美國、德國、英國等為代表的發達國家，都已將標準數字化轉型納入其戰略目標中。本文將對引領標準數字化的主要組織在此方面的工作現狀進行簡要闡述。

自20 05年美國提出“未來標準”概念至今已近二十年，直至2 017年I SO提出推進機器可讀標準研究后，標準數字化工作才開始在全球范圍內持續快速推進。2 018年，I S O建立了機器可讀標準戰略咨詢組（SAG / M R S）[1 3]，同年I EC也在標準管理局（SMB）下專門成立數字化轉型戰略組（SG12）[14]，為研究標準數字轉型及與外部協作提供平臺。2019年，ISO與IEC達成機器可讀標準0～4分級模型的一致意見[14]，2021年，ISO、IEC、CEN、CENELEC等國際和區域組織相繼將標準數字化列入其發展戰略規劃中[13]。2 0 22年，I EC與I SO聯合發布了SMA RT計劃，并給出了標準數字化演變進程。2023年，IEC發布了《SMART標準—從市場到行業》報告，從技術、市場、經濟等角度對標準數字化的發展進行了探究。

目前，ISO已建立國際標準在線瀏覽平臺。通過該平臺可以瀏覽XML格式標準，實現標準內容檢索、標準內容關聯等功能。部分ISO的TC、SC也積極參與到標準數字化工作中，如ISO/TC 59/SC 13開展了建筑行業在數字化標準轉型方面的研究工作。此外，ISO曾在其數字化戰略（ISO IT）中部署協作平臺、數據和接口、XML功能改進等5個數字化的優先領域。同時，ISO還圍繞“引入和實施SMART標準路線圖”征集了試點項目，并將ISO/TC 211/AG7多語種術語表/地理詞典、ISO 24229信息和文件-腳本轉換系統代碼（ISO/TC 46/WG 3制定）、ISO34300日歷系統規范（ISO/TC 154/WG 5制定）、ISO36200標準文件元數據（ISO/TC 154/WG4制定）、ISO/IEC開放式CDD（通用數據字典）（TC 184/SC4/JWG 24制定）等試點作為優先考慮項[15-16]。

據IEC官方信息，近年來，IEC已圍繞SMART計劃開展了大量工作，主要包括數字標準編寫、標準信息模型、數字標準訪問、數字標準銷售及傳播等，涉及的技術主要包括具有可追溯信息的在線標準撰寫、將傳統標準轉化為結構化信息單元的標準信息模型、為IEC成員提供訪問接口的應用程序等。

CEN和CENELEC也開展了關于在線協作寫作平臺、開源數據應用、知識產權保護等標準數字化研究工作，并在建筑、石油等領域啟動了標準應用試點。另外，美國航空航天領域、德國智能制造領域在通用數據字典方面有較為先進的應用案例[17-18]。

綜上，經過ISO、IEC等國際主要標準組織的長期工作積累，其相關標準數字化工作大部分已達到2級水平，在標準文獻相似指標比對、標準數據統計分析等領域已有此次3級和4級成功經驗和試點案例。美國、德國等發達國家均大力開展數字標準，大多也已達到2級，在5G、航空航天、智能制造等領域已有些許3級和4級成功經驗和試點案例。

2.2 國內發展現狀

經過長期的標準化工作實踐與態勢跟蹤研究，我國已認識到標準數字化的重要意義，于2021、2 0 2 2年分別發布的《國家標準化發展綱要》和《2022年全國標準化工作要點》，確定了機器可讀標準的目標和方向[19-20]。

近兩年，國內部分機構已逐步開展標準數字化研究工作，研究主要集中在3個方向：內容的語義化，如國家標準館基于語義識別技術與豐富的國內外標準數據，研究開發了中外標準內容指標比對系統[21]；知識圖譜技術在標準領域的應用，如中國電子技術標準化研究院提出并立項了IEEE標準P2959《面向標準的知識圖譜技術要求》；標準數字化數據集，如中國標準化研究院牽頭起草了GB/T22373—2021《標準文獻元數據》，部分行業起草了專門的標準數字化標簽集[13]。

2022年，中國航空領域大力開展數字標準與航空產品研發設計、生產制造等場景融合應用研究，聚焦于航空標準信息服務云平臺、航空標準數字化知識圖譜及航空標準數字化語義知識網等機器可讀標準關鍵技術及應用場景研究。中國智能制造領域聚焦機器可讀標準與工業機器人、數字孿生設備、智能工廠等領域融合應用研究[21]。

2023年3月，全國標準數字化標準化工作組（SAC/SWG 29）在北京成立，其負責專業范圍為標準數字化基礎通用、建模與實現共性技術、應用技術等，目前工作組正在起草《標準機器語言表達 第1部分：基本架構與要素表達通用要求》和《標準數字化 第1部分：通用指南》等兩項標準，從基礎架構和通用表達等方面為標準數字化的發展推廣奠定基礎。

綜上，我國正緊隨國際標準數字化發展步伐，積極研究標準數字化支撐技術，布局標準數字化發展計劃。

3 電工標準數字化發展現狀及前景

3.1 電工標準數字化發展現狀

在ISO、IEC等國際標準組織的帶動下，近年來全球范圍內的標準數字化工作在快速推進，電工標準數字化在數字技術的發展和行業需求的雙重推動下勢在必行。

目前，I E C部分T C如T C 7、T C 9、T C 13、TC 22、TC 23、TC 26、TC 29、TC 37、TC 44、TC47、TC 48、TC 59、TC 61、TC 62、TC 72、TC 88、TC 91、TC 95、TC 108、TC 112、TC 114、TC 117、TC 123等在電力系統、電測控、電氣設備、電氣醫療設備等領域已經通過O SD（On line st a nda rdsdevelopment）開展了部分標準數字化工作。2023年IEC大會上，主辦方對OSD做了簡要介紹，OSD旨在于同一平臺上完成國際標準開發的全部過程，平臺的主要組成部分包括編制、編輯、委員評論、投票系統等，IEC大會OSD（Online standardsdevelopment）系統簡介如圖2所示。

電工領域標準數字化的大部分工作處于標準數字化工具試點應用階段，通過TC的應用提出工具改進事宜，同時研究應用場景與技術的融合創新應用等。目前，國內電工標準數字化工作主要跟隨I EC工作進程，處在基礎技術探究和場景探索階段。

3.2 電工標準數字化發展前景

標準數字化已被全球各權威標準組織納入發展計劃，在數字化、人工智能等技術快速發展地推動下，產業發展的需求引領下，標準數字化的共性技術必將迎來其快速發展時期，標準的數字化轉型將由點及面逐步鋪開。電工行業作為當今社會運轉的支柱型企業，科技含量高，標準化程度高，產業升級需求強，其行業相關標準的數字化轉型勢在必行。目前，全球電工行業的標準數字化工作仍處于探索階段，業內參考案例尚不具備代表性。由于產業鏈涉及技術繁多、應用場景復雜多元等原因，其系統的發展仍存在很多困難和挑戰，目前要實現電工行業標準數字化，需要率先迎接政策規劃、系統建設和技術實現等[3，22]三方面的挑戰。

政策規劃方面主要包括標準數字化相關引導政策的出臺和適應標準數字化的標準版權和知識產權制度的建立，標準數字化發展進程規劃等；系統建設主要包括標準數字化系統平臺的規劃和建立，支撐標準數字化系統運轉專業人員的配置和新標準管理制度體系的建立，新標準觀念的培養和推廣等；技術實現主要包括支撐電工標準數字化的共性技術及特性技術的發展成熟，技術與電工業務場景的融合等。以上三方面的發展相輔相成、相互促進，政策規劃方面依賴國際、國家相關歸口管理部門的主導；系統架構將在IEC、ISO等國際權威標準組織的規劃引導下、在各國家地區標準組織的跟進下、在各種支撐技術的發展成熟及管理機制的試驗完善中逐步形成；技術實現將以政策、系統架構為指引，由各相關標準化研究組織開發研究，可能會出現各種技術路徑爭相推進的發展態勢，最終在實際應用反饋和系統規劃雙重作用下完成技術的整合統一。

未來，電工行業標準數字化的發展，對數字化標準體系的構建、標準數字化技術的實現和應用場景的探索都有巨大需求，在政策和產業需求的雙重推動下，電工標準數字化工作將迎來新的機遇和挑戰。

3.3 電工標準數字化核心技術及其應用

標準數字化技術是電工標準數字化發展的基礎，決定了相關政策和系統規劃能否落地實施。電工標準數字化是標準數字化在電工行業的具體體現，其核心技術包括了標準數字化共性技術及電工標準數字化特性技術兩方面。其中共性技術主要包括：標準化架構模型、標準信息模型、標準管理殼等；特性技術主要包括：圖像文字識別技術、擴展標準標簽集技術、數據字典建設技術、電工標準內容語義化實現技術、電工標準到知識圖譜轉化技術和電工標準數據分析與評價技術等[5，23-24]。

借助上述技術可同時開展標準的數字化轉換和數字化標準平臺的搭建工作，形成具有標準查閱、標準比對、標準更新提醒、關聯標準關系可視化、標準應用方案推薦等功能的電工行業標準平臺，將數字化標準與生產制造、檢驗檢測、在線監測巡檢等設備相結合，形成以標準為支撐的智能化產業網絡，同時為用戶提供友好的人機交互系統，將標準準確高效地應用于電工行業生產的各個環節，全面支撐促進產業升級。

4 結 語

全球范圍內，在當前工業數字化的引領下，標準數字化正穩步推進。電工行業領域，以IEC為代表的國際標準組織，也在積極推進標準數字化進程。電工標準的數字化轉型具有其歷史必然性，也將對電工行業的高質量發展提供重要支撐，具有重要意義。

電工行業標準數字化是一個工作量巨大、工作難度極高的系統性工程，既需要對行業標準體系及內容具有全面深入的認知，又需要有數字技術基礎，還需要結合應用場景完成標準與數字技術的融合，其發展仍存在諸多挑戰和技術難點，這也將給行業發展帶來新的挑戰和契機。

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作者簡介

王貝，通信作者，碩士研究生，高級工程師，研究方向為電力標準數字化、儲能產業技術等。

孫梅，碩士研究生，高級工程師，研究方向為高壓電器產品檢測、輸配電設備標準體系研究及管理等。

（責任編輯：袁文靜）