CN103530825A - 一种建筑能耗监测软件***及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑能耗监测软件***及实现方法，该***包含：数据及消息管理模块、分析展示模块、信息服务模块、后台管理模块及数据库，所述数据及消息管理模块包含数据采集组件、数据处理组件、数据接收组件、数据上报组件及消息管理组件，所述数据库包含数据中心及建筑基本情况库、分类分项能耗库及能耗采集终端原始数据库。所述数据采集组件采集能耗终端数据；所述数据处理组件进行数据校验解析、归一化预处理和拆分计算；所述数据上报组件从所述分类分项能耗库中提取相应数据，合并整理打包上传至上一级数据中心；所述数据接收组件接收下一级数据中心发送的能耗数据。本发明具有安全性、准确性和实用性高，可扩展性强，兼容性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及信息技术和能源技术领域，特别涉及一种用于建筑能耗信息采集、处理和传输，并进行能耗分类分项计量、分析展示和实时监测的软件***及实现方法。
背景技术
随着我国经济的发展，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，国家机关办公建筑和大型公共建筑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，做好国家机关办公建筑和大型公共建筑的节能管理工作，对实现“十二五”建筑节能规划目标具有重要意义。
建筑能耗监测***是一个“纵横交错、上下左右互连”的整体，并且各个省市级平台自主开发的状况不一，需要针对各省市级平台数据库结构进行统一规范，以确保各省市各***数据含义的一致性。原来各省市有关建筑能耗监测***的开发，关注实用性较多，对硬件、软件***供应商的选型就仅局限于相应的区域范围之内，对全国统一开展能耗监测***的数据采集、传输和分析具有一定的难度。并且对数据容灾和访客分层分级授权等问题关注较少。
因此，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，迫切需要一种用于建筑能耗信息采集、处理和传输，并进行能耗分类分项计量、分析展示和实时监测的软件***及实现方法。
发明内容
本发明的目的在于：根据目前各省市有关建筑能耗监测***平台的开发和应用情况，克服已有的各种平台中数据结构及协议的不规范性，提供一种用于建筑能耗信息采集、处理和传输，并进行能耗分项计量、分析展示和实时监测的软件***及实现方法。
为达到以上目的，本发明的实施例如下：
一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：包含数据及消息管理模块、分析展示模块、信息服务模块、后台管理模块及数据库，所述数据及消息管理模块包含数据采集组件、数据处理组件、数据接收组件、数据上报组件及消息管理组件，所述数据库包含数据中心及建筑基本情况库、分类分项能耗库及能耗采集终端原始数据库。
a.所述数据采集组件采集各种能耗终端数据，对所述能耗终端数据进行异步处理，并将所述已异步处理数据发送至所述能耗采集终端原始数据库进行存储；
b.所述数据处理组件，从所述能耗采集终端原始数据库提取数据，对所述数据进行数据校验、数据包解析、归一化预处理、拆分计算和数据持久化等处理过程，并将已处理数据发送至所述分类分项能耗库进行存储；
c.所述数据上报组件，从所述分类分项能耗库中提取分类分项计量数据，合并整理打包上传至上一级数据中心；
d.所述数据接收组件，接收下一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，保存到本级数据中心及建筑基本情况库中；
e.所述消息管理组件，完成各模块及不同***间消息交换的需求；
f.所述分析展示模块，从本级数据中心及建筑基本情况库中提取数据，进行分析汇总及整合，通过静态表格或动态图表的方式展示能耗数据信息；
g.所述信息服务模块，为建筑业主及公众提供建筑能耗监测信息的服务；
h.所述后台管理模块，提供基础信息、专业配置信息及时间信息的维护，并对整个能耗监测***进行实时监测。
所述数据采集组件采集各种能耗终端数据，对所述能耗终端数据进行异步处理，并将所述已异步处理数据发送至所述能耗采集终端原始数据库进行存储。所述各种能耗终端数据包括电量、水耗量、燃气量、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量及其他能源应用量(集中热水供应量、煤、油、可再生能源等)。所述数据采集组件可对所述能耗终端数据进行来路校验，并能够大量的并发处理从数据采集器发来的合法数据，并支持数据采集器的数据续传。所述数据采集组件的输入主要为自动方式采集的能耗数据，同时对人工方式录入的数据(煤耗、油耗等)可进行数据有效性检查，避免产生人为录入错误。
所述数据处理组件，从所述能耗采集终端原始数据库提取数据，对所述数据进行数据校验、数据包解析、归一化预处理、拆分计算和数据持久化等处理过程；所述数据处理组件，对数据采集器的采集时间进行规范化，并根据各个能耗支路安装仪表的情况构造用能模型，并根据用能模型对采集终端原始数据进行拆分计算，得到分类分项能耗数据，并将已处理数据发送至所述分类分项能耗库进行存储。所述数据校验包含数据包格式、数据包信息完整性、数据包目的地址、数据采集时间合法性、数据包指定建筑物信息匹配性等；所述数据包解析是将接收到的XML格式的原始数据包解析为***可以识别的格式；所述归一化预处理，是对数据采集的时间格式、采集频率、计量单位的归一化处理，为下一步的分类分项计量及分析做准备；所述拆分计算，是根据相应楼宇的用能支路及分项能耗的对应关系及相关配置文件，对该楼宇的能耗进行拆分计算；所述数据持久化是永久保留能耗数据(原始能耗数据及分类分项能耗数据)到相应的数据库。
所述数据上报组件，从所述分类分项能耗库中提取分类分项计量数据，所述分类分项计量数据压缩为XML数据包，合并整理打包上传至上一级数据中心；所述数据上报组件，主要有数据提取、数据打包、数据上传及接收上一级数据中心反馈结果等功能。所述数据接收组件，接收下一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，保存到本级数据中心及建筑基本情况库中；所述数据接收组件，主要有数据接收、数据解包、数据校验、数据处理及存储、发送和反馈结果等功能。
所述消息管理组件，完成各模块及不同***间消息交换的需求；所述消息包括***公告、数据字典更新消息及数据随需上传消息等，上下级数据中心之间通过压缩的XML数据包进行消息数据交换。
所述分析展示模块，从本级数据中心及建筑基本情况库中提取数据，可对较大的数据量进行预处理，并进行分析汇总及整合，通过静态表格或动态图表的方式展示能耗数据信息；
所述信息服务模块，为建筑业主及公众提供建筑能耗监测信息的服务；所述建筑业主可在所述信息服务模块中授权查阅本建筑的实时原始能耗数据、分类分项能耗数据及同类型建筑的平均能耗数据等信息，并可导出相应的能耗数据信息；所述公众可在互联网网站上了解到各级数据中心发布的建筑能耗监测信息。
所述后台管理模块，提供基础信息、专业配置信息及时间信息的维护，包含用户组维护、用户维护、授权管理、权限验证等功能，并对整个能耗监测***进行实时监测。
从以上技术方案可以看出，本发明的实施例与现有的能耗监测软件***相比，由于采用较优的模块化设计方式，并不断吸收计算机软件技术、电子监测技术、数据传输技术等先进技术的最新发展成果，改进建筑用能模型和分项能耗拆分算法，具备良好的开放性和扩展性，提供了一种用于建筑能耗信息采集、处理和传输，并进行能耗分项计量、分析展示和实时监测的软件***及实现方法。
附图说明
图1为本发明实施例的软件***组成示意图；
图2为本发明实施例的建筑能耗信息采集、处理、传输和分析展示流程图；
图3为本发明实施例的建筑能耗信息传输流程图
具体实施方式
如图1所示，一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：包含数据及消息管理模块、分析展示模块、信息服务模块、后台管理模块及数据库，所述数据及消息管理模块包含数据采集组件、数据处理组件、数据接收组件、数据上报组件及消息管理组件，所述数据库包含数据中心及建筑基本情况库、分类分项能耗库及能耗采集终端原始数据库。
a.所述数据采集组件采集各种能耗终端数据，对所述能耗终端数据进行异步处理，并将所述已异步处理数据发送至所述能耗采集终端原始数据库进行存储；
b.所述数据处理组件，从所述能耗采集终端原始数据库提取数据，对所述数据进行数据校验、数据包解析、归一化预处理、拆分计算和数据持久化等处理过程，并将已处理数据发送至所述分类分项能耗库进行存储；
c.所述数据上报组件，从所述分类分项能耗库中提取分类分项计量数据，合并整理打包上传至上一级数据中心；
d.所述数据接收组件，接收下一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，保存到本级数据中心及建筑基本情况库中；
e.所述消息管理组件，完成各模块及不同***间消息交换的需求；
f.所述分析展示模块，从本级数据中心及建筑基本情况库中提取数据，进行分析汇总及整合，通过静态表格或动态图表的方式展示能耗数据信息；
g.所述信息服务模块，为建筑业主及公众提供建筑能耗监测信息的服务；
h.所述后台管理模块，提供基础信息、专业配置信息及时间信息的维护，并对整个能耗监测***进行实时监测。
所述数据采集组件采集各种能耗终端数据，对所述能耗终端数据进行异步处理，并将所述已异步处理数据发送至所述能耗采集终端原始数据库进行存储。所述各种能耗终端数据包括电量、水耗量、燃气量、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量及其他能源应用量(集中热水供应量、煤、油、可再生能源等)。所述数据采集组件可对所述能耗终端数据进行来路校验，并能够大量的并发处理从数据采集器发来的合法数据，并支持数据采集器的数据续传。所述数据采集组件的输入主要为自动方式采集的能耗数据，同时对人工方式录入的数据(煤耗、油耗等)可进行数据有效性检查，避免产生人为录入错误。
所述数据处理组件，从所述能耗采集终端原始数据库提取数据，对所述数据进行数据校验、数据包解析、归一化预处理、拆分计算和数据持久化等处理过程；所述数据处理组件，对数据采集器的采集时间进行规范化，并根据各个能耗支路安装仪表的情况构造用能模型，并根据用能模型对采集终端原始数据进行拆分计算，得到分类分项能耗数据，并将已处理数据发送至所述分类分项能耗库进行存储。所述数据校验包含数据包格式、数据包信息完整性、数据包目的地址、数据采集时间合法性、数据包指定建筑物信息匹配性等；所述数据包解析是将接收到的XML格式的原始数据包解析为***可以识别的格式；所述归一化预处理，是对数据采集的时间格式、采集频率、计量单位的归一化处理，为下一步的分类分项计量及分析做准备；所述拆分计算，是根据相应楼宇的用能支路及分项能耗的对应关系及相关配置文件，对该楼宇的能耗进行拆分计算；所述数据持久化是永久保留能耗数据(原始能耗数据及分类分项能耗数据)到相应的数据库。
所述数据上报组件，从所述分类分项能耗库中提取分类分项计量数据，所述分类分项计量数据压缩为XML数据包，合并整理打包上传至上一级数据中心；所述数据上报组件，主要有数据提取、数据打包、数据上传及接收上一级数据中心反馈结果等功能。所述数据接收组件，接收下一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，保存到本级数据中心及建筑基本情况库中；所述数据接收组件，主要有数据接收、数据解包、数据校验、数据处理及存储、发送和反馈结果等功能。
所述消息管理组件，完成各模块及不同***间消息交换的需求；所述消息包括***公告、数据字典更新消息及数据随需上传消息等，上下级数据中心之间通过压缩的XML数据包进行消息数据交换。
所述分析展示模块，从本级数据中心及建筑基本情况库中提取数据，可对较大的数据量进行预处理，并进行分析汇总及整合，通过静态表格或动态图表的方式展示能耗数据信息；
所述信息服务模块，为建筑业主及公众提供建筑能耗监测信息的服务；所述建筑业主可在所述信息服务模块中授权查阅本建筑的实时原始能耗数据、分类分项能耗数据及同类型建筑的平均能耗数据等信息，并可导出相应的能耗数据信息；所述公众可在互联网网站上了解到各级数据中心发布的建筑能耗监测信息。
所述后台管理模块，提供基础信息、专业配置信息及时间信息的维护，包含用户组维护、用户维护、授权管理、权限验证等功能，并对整个能耗监测***进行实时监测。
如图2所示，本发明实施例的建筑能耗信息采集、处理和分析展示流程如下：
所述数据采集组件，对数据采集器提供的实时能耗数据，进行设备配置文件匹配，生成相应的原始能耗数据，并存储于能耗采集终端原始数据库中；所述数据处理组件，从所述能耗采集终端原始数据库中，提取所述原始能耗数据，并进行支路信息文件匹配，生成相应的分类分项能耗数据，并存储于分类分项能耗库中；所述分析展示模块，从所述分类分项能耗库中，提取所述分类分项能耗数据，生成静态表格或动态图标，展示在Web页面上，并存储于数据中心及建筑基本情况库中。
如图3所示，本发明实施例的建筑能耗信息传输流程如下：
建筑能耗数据信息发送流程中：定时启动数据打包程序，从所述分类分项能耗数据库中抽取需要上报的数据，按照接口标准，封装成XML格式的数据包，并进行数据包压缩，记录操作日志；向上一级数据中心发送握手信息，建立连接状态。如果连接不成功则再次发起连接。记录操作日志。调用上一级数据中心的数据接收网络服务(Web Services)，基于SOAP传输协议将压缩后的XML数据包发送出去。如因网络故障或繁忙等原因造成的发送失败，则定时重新发送，直到发送成功。记录操作日志。
建筑能耗数据信息接收流程中：所述数据接收方式为被动接收，采用网络服务(Web Service)技术实现，基于SOAP传输协议。向下一级数据中心返回接收成功与否的消息。接收成功后将数据包解压缩，还原为标准格式的XML数据包。记录操作日志。并对接收到的XML数据包进行数据格式校验和数据内容校验。校验失败则结束本次数据接收操作，记录操作日志，校验成功后进行数据处理，对上传的建筑能耗信息XML数据进行解析，并将解析后的数据存储至相应的数据库，并调用数据分析功能对上传数据进行统计分析，生成数据仓库记录。生成操作日志。并对所述数据及附件进行备份，记录操作日志。
总而言之，上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明精神实质原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：包含数据及消息管理模块、分析展示模块、信息服务模块、后台管理模块及数据库，所述数据及消息管理模块包含数据采集组件、数据处理组件、数据接收组件、数据上报组件及消息管理组件，所述数据库包含数据中心及建筑基本情况库、分类分项能耗库及能耗采集终端原始数据库。
a.所述数据采集组件采集各种能耗终端数据，对所述能耗终端数据进行异步处理，并将所述已异步处理数据发送至所述能耗采集终端原始数据库进行存储；
b.所述数据处理组件，从所述能耗采集终端原始数据库提取数据，对所述数据进行数据校验、数据包解析、归一化预处理、拆分计算和数据持久化等处理过程，并将已处理数据发送至所述分类分项能耗库进行存储；
c.所述数据上报组件，从所述分类分项能耗库中提取分类分项计量数据，合并整理打包上传至上一级数据中心；
d.所述数据接收组件，接收下一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，保存到本级数据中心及建筑基本情况库中；
e.所述消息管理组件，完成各模块及不同***间消息交换的需求；
f.所述分析展示模块，从本级数据中心及建筑基本情况库中提取数据，进行分析汇总及整合，通过静态表格或动态图表的方式展示能耗数据信息；
g.所述信息服务模块，为建筑业主及公众提供建筑能耗监测信息的服务；
h.所述后台管理模块，提供基础信息、专业配置信息及时间信息的维护，并对整个能耗监测***进行实时监测。
2.根据权利要求1所述一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：所述数据采集组件采集各种能耗终端数据，对所述能耗终端数据进行异步处理，并将所述已异步处理数据发送至所述能耗采集终端原始数据库进行存储。所述各种能耗终端数据包括电量、水耗量、燃气量、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量及其他能源应用量(集中热水供应量、煤、油、可再生能源等)。所述数据采集组件可对所述能耗终端数据进行来路校验，并能够大量的并发处理从数据采集器发来的合法数据。
3.根据权利要求1所述一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：所述数据处理组件，从所述能耗采集终端原始数据库提取数据，对所述数据进行数据校验、数据包解析、归一化预处理、拆分计算和数据持久化等处理过程；所述数据处理组件，对数据采集器的采集时间进行规范化，并根据各个能耗支路安装仪表的情况构造用能模型，并根据用能模型对采集终端原始数据进行拆分计算，得到分类分项能耗数据，并将已处理数据发送至所述分类分项能耗库进行存储。
4.根据权利要求1所述一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：所述数据上报组件，从所述分类分项能耗库中提取分类分项计量数据，所述分类分项计量数据压缩为XML数据包，合并整理打包上传至上一级数据中心；所述数据上报组件，主要有数据提取、数据打包、数据上传及接收上一级数据中心反馈结果等功能。
5.根据权利要求1所述一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：所述数据接收组件，接收下一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，保存到本级数据中心及建筑基本情况库中；所述数据接收组件，主要有数据接收、数据解包、数据校验、数据处理及存储、发送和反馈结果等功能。
6.根据权利要求1所述一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：所述消息管理组件，完成各模块及不同***间消息交换的需求；所述消息包括***公告、数据字典更新消息及数据随需上传消息等，上下级数据中心之间通过压缩的XML数据包进行消息数据交换。
7.根据权利要求1所述一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：所述分析展示模块，从本级数据中心及建筑基本情况库中提取数据，可对较大的数据量进行预处理，并进行分析汇总及整合，通过静态表格或动态图表的方式展示能耗数据信息；
8.根据权利要求1所述一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：所述信息服务模块，为建筑业主及公众提供建筑能耗监测信息的服务；所述建筑业主可在所述信息服务模块中授权查阅本建筑的实时原始能耗数据、分类分项能耗数据及同类型建筑的平均能耗数据等信息，并可导出相应的能耗数据信息；所述公众可在互联网网站上了解到各级数据中心发布的建筑能耗监测信息。
9.根据权利要求1所述一种建筑能耗监测软件***及实现方法，其特征在于：所述后台管理模块，提供基础信息、专业配置信息及时间信息的维护，包含用户组维护、用户维护、授权管理、权限验证等功能，并对整个能耗监测***进行实时监测。
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| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: The energy-conservation science service of Guangzhou Kechuang company limited Document name: Notification that Application Deemed to be Withdrawn |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140122 |