建筑能耗监测管理系统 ∙
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∙ 摘自:安徽商信 发布时间:2011年1月27日 该文章已经有100位读者阅读 1 综述
随着我国经济社会的发展和环境资源压力越来越大，节能减排形势严峻。在大力推进建筑领域节能工作中，国家机关办公建筑和大型公共建筑高耗能的问题日益突出。据统计，我国国家机关办公建筑和大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%，但年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10～20倍，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5～2倍。做好国家机关办公建筑和大型公共建筑的节能管理工作，不仅直接关系到“十一五”末单位GDP 能耗降低20%的节能战略目标的实现，而且对整个节能减排工作具有强有力的示范作用。
为贯彻落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号）精神，根据《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》（建科
[2007]245号），加强国家机关办公建筑和大型公共建筑监管体系建设、利用现代化的技术手段，大力推进国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台的建设，实现对重点建筑进行能耗动态监测，是加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能运行管理，建立和完善能效测评、用能标准、能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额、节能服务等各项制度的重要基础性工作。
2 软件系统框架
2.1 系统功能框架图
国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测的省、市级软件系统在政务内外网和互联网上构建多个应用子系统，为业务人员、研究人员、系统管理员、建筑业主和社会公众提供有关建筑能耗的各类信息服务。
2.2 应用层软件功能描述
应用层软件从逻辑上可划分为数据及消息管理、分析展示、信息服务和后台管理等大类，每类下有一或多个子系统。将应用层软件系统划分成各个相对独立的子系统，尽量减少各个子系统之间的耦合度，可以灵活地调整各子系统功能，彼此独立运行，方便后续的维护工作，增强系统的一致性、扩展性和兼容性。
本软件系统的主要子系统功能描述如下：
2.2.1 数据采集软件子系统
2.2.2 数据处理子系统
本子系统分为以下几个模块：
1. 数据校验
2. 数据包解析
3. 归一化预处理
4. 拆分计算
5. 数据持久化
2.2.3 数据上报子系统
通过定时任务调度自动从数据中心数据库中提取能耗分类分项数据，合并整理打包后发送到上一级的数据中心。数据交换格式为压缩的XML 数据包。数据上报子系统主要包括数据提取、数据打包、数据上传、接收反馈结果等功能。
数据上报分自动采集（详细介绍见数据采集器章节）和手工上报两种方式。
2.2.4 数据接受子系统
接收下级数据中心发送的能耗数据，完成数据合法性校验和认证后将数据保存到数据库中，与数据上报子系统对应。数据接收子系统主要包括数据接收、数据解包、数据校验、数据处理和存储、发送反馈结果等功能。
2.2.5 消息管理子系统
各级数据中心之间除了建筑能耗数据交换之外，还有系统消息交换的需求。系统消息一般包括系统公告、数据字典更新消息、数据随需上传消息等。与能耗数据交换方式类似，上下级数据中心之间也通过压缩的XML 数据包进行消息数据交换。
消息管理子系统通过定时任务调度从上级数据中心接收系统消息包，解包后存入消息数据库，供业务人员和系统管理员查阅办理。
2.2.6 数据分析展示子系统
对经过数据处理后的分类分项能耗数据进行分析汇总和整合，通过静态表格或者动态图表方式将能耗数据展示出来，为节能运行、节能改造、信息服务和制定政策提供信息服务
2.2.7 建筑业主服务子系统
2.2.8 公众服务子系统
公众服务子系统将建筑能耗监测信息经过整理后发布到数据中心的互联网网站上，方便社会公众了解和监督。信息发布范围和深度由政务信息公开的相关规定确定。
2.2.9 信息维护子系统
信息维护子系统主要是针对能耗监测平台需要的所有数据字典和建筑物概况等基础信息、建筑用能支路及监测仪表安装等专业配置信息、时间同步信息和用户权限信息等进行录入和维护。
2.2.10 系统监测子系统
监测数据中心系统和建筑监测仪表是否7×24小时正常运转。将出现异常的设备或服务软件状态信息推送到管理员的计算机消息窗口、邮箱或手机上。
2.3 分项能耗计算规则
从建筑物数据采集器上传的原始能耗数据数据包公共部分解析出建筑物编号、行政区域编号、采集器编号、数据采集时间等公共信息，根据楼宇的监测仪表配置信息，从数据部分解析出每个仪表的编号和仪表累计读数及其他的参数。
根据数据中心记录的仪表上次计量时间和仪表读数计算出时间段内仪表读数，或者直接从上传数据包获得时间段内仪表读数。
根据数据中心维护的建筑物监测仪表和支路关系构造本建筑的用能模型，计算标准时刻的建筑各分项能耗。
2.4 平台数据库结构
2.5 平台开放性和扩展性
2.6 数据采集器
“TEAMWORK 能耗采集器”提供了专业的高性价比的建筑能耗采集解决方案，具有如下显著优势：
符合导则的标准化产品：提供完全支持《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据传输技术导则》的标准化传输协议。
大容量高可靠性：提供6个485接口，并发采集多种类型、大量能量表计，1～2台设备即可完成一栋建筑的能耗采集工作。
同时支持有线和无线传输：提供RJ45接口，支持WiFi ，同时提供GPRS/CDMA路由，可通过多种方式构建TCP/IP链路，采用有线或无线的方式稳定可靠地向中心传输实时计量数据。
实时采集、本地记录、断点续传：主动并发采集传输方式，内置大容量固态存储，实现对采集数据的长期本地存储；支持断点续传，在通讯中断期间的采集数据可自动恢复到中心。
多中心数据上传功能：适合国家/省/市多级应用体系 ：多连接功能，可将数据同时发送到多个中心，简化多级中心构建，并利于实施方维护；
3 网络平台设计要求
网络平台由3部分组成：
（1）能耗数据采集设备终端：硬件设备，安装在被监测的建筑物内，包括各种计量装置、传感器、数据采集器、工控机、数据中转站等，负责采集建筑的分类、分项能耗数据，如水、电、燃气、集中供热、集中供冷、煤、液化石油气、汽油、煤油、柴油等。这些设备通过有线或无线网络向数据中心传输数据。
（2）数据中心：软件系统，通过网络接收能耗采集设备的数据，完成数据的验证、存储、处理、维护、汇总、统计、分析等操作。根据住房和城乡建设部制订的《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明书》，数据中心可分为楼宇数据中转站、县（区）级数据子中心、市级数据分中心、省级数据中心四个层次，各级数据中心可通过互联网络完成数据的上报与接收。
（3）网络设备：交换机、路由器等基础设施，负责平台各组成部分之间数据的传送。