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1、市南区“智慧城区”建设区政府办公大楼节能降耗管理平台项目建议书青岛高校信息产业股份有限公司2015.1目 录1.项目背景42.项目意义53.项目介绍63.1.项目概述63.2.项目建设目标64.项目建设标准和规范74.1.设计原则74.2.设计依据及规范84.3.项目标准94.3.1.设计标准94.3.2.验收标准105.系统总体架构105.1.系统总体设计105.1.1.系统总体结构115.1.2.软件应用架构125.2.平台监测方案135.3.系统总体设计136.平台软件功能186.1.能耗数据采集及处理系统186.1.1.组态监测平台186.1.2.数据处理分析系统186.1.2.1.计
2、算引擎186.1.2.2.数据处理及分析196.1.2.3.系统数据接口196.1.3.数据报警及预警196.1.4.实时数据辅助录入206.1.5.统计上报系统206.2.能耗在线监测信息管理系统216.2.1.建筑物用能监测216.2.2.数据列表监测216.2.3.趋势曲线监测226.2.4.网关远程管理及配置226.2.5.基础信息管理系统246.2.5.1.基础信息维护246.2.5.2.系统日志管理256.2.5.3.系统配置管理256.3.能耗数据分析及展示系统256.3.1.历史数据查询分析256.3.1.1.历史数据查询256.3.1.2.历史数据统计266.3.2.能耗信息
3、排名公示276.3.2.1.公示信息中心276.3.2.2.信息综合查询286.3.3.GIS地理信息系统296.3.3.1.建筑基本系统296.3.3.2.建筑综合GIS306.3.3.3.能耗信息显示306.3.4.能耗诊断分析316.3.5.异常用能报警326.3.5.1.历史报警统计336.3.5.2.历史报警查询336.3.6.能耗统计对比分析336.3.6.1.实时能耗统计336.3.6.2.实时能耗对比分析346.3.6.3.阶段能耗统计346.3.6.4.逐日能耗分析356.3.6.5.逐月能耗分析356.3.7.能耗数据对标比较366.3.7.1.能耗指标管理366.3.7.
4、2.能耗数据对标376.3.7.3.能耗计量管理386.3.7.4.能耗财务报表396.3.7.5.能耗定额管理396.3.8.人工辅助录入406.3.8.1.手工录入406.3.8.2.手工录入查询416.3.9.能耗数据上报416.3.10.系统配置及管理416.3.10.1.列表参数及默认参数配置416.3.10.2.报警参数配置426.3.10.3.手工录入参数配置426.3.10.4.组织结构管理436.3.10.5.角色及权限管理436.3.10.6.用户及权限管理446.3.10.7.数据备份及恢复447.平台技术要求457.1.数据存储457.2.数据接口457.3.设计模式4
5、57.4.数据安全457.5.模型分析工具477.6.报表定制工具497.7.数据挖掘498.项目投资规模和预算建议499.效益分析519.1.经济效益分析519.2.社会效益分析511. 项目背景随着中国经济的发展，建筑用能在我国能源消耗中占有的比重日渐增大，包括空调、采暖、灯光等在内的建筑使用直接能耗，已经占到全国总能耗的30。而建造和使用建筑直接、间接消耗的总能源更是占到全社会总能耗的46.7。（1）中国建筑能耗远高于发达国家中国每年建成的房屋面积达16-20亿平方米，几乎超过了所有发达国家年建筑面积的总和。在这些新建建筑中，不到15%能达到国家制定的节能标准，单位建筑面积能耗是发达国家
6、的2至3倍。（2）机关和大型公共建筑的高能耗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1020倍，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.52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，对实现我国建筑节能规划目标具有重要意义。“十二五”是我国全面建设小康社会，加快社会主义现代化建设的关键时期，实现能耗强度下降16%的号召吹响了节能降耗的号角，加快建设节约型社会，倡导节约社会风尚，落实节能减排已成为全社会的最重要任务之一。而大型建筑已日渐成为资源能源消费的大户，涉及面广、数量大、形式多样，因此实施建筑能耗动态监控
7、对建设节约型社会具有重要现实意义。为提高机关办公建筑和大型公共建筑运行节能管理水平，国务院发布关于印发节能减排综合性工作方案的通知，建设部、国家发改委、财政部、监察部、审计署联合发布关于加强大型公共建筑工程建设管理的若干意见，建设部也发文关于印发建设部关于落实的实施方案的通知，要求实施节能监管体系建设试点示范工作，推动机关办公建筑和大型公共建筑节能运行水平的提高，其指导思想和工作目标为：全面落实科学发展观，以提高国家机关办公建筑和大型公共建筑能源利用效率为目标，新建建筑要坚持遵循适用、经济，在可能条件下注意美观的原则，在建设的全过程中注重资源节约和保护环境，严格执行建筑节能强制性标准；既有建筑
8、要加强用能管理，以制度建设为重点，运用经济、法律和行政管理手段，完善节能管理体系，培育和规范建筑节能服务体系，形成政府监管、市场引导的推进模式，建立促进节能的长效机制，稳步推进。另一方面，青岛市南区智慧城区建设规划中提出，紧紧围绕全力打造国际国内一流的宜业宜居幸福城区，率先全面建成小康社会的奋斗目标，按照政府统筹引导、社会广泛参与、市场主体运作的原则，加大智慧园区、智慧社区、智慧健康、智慧城管、智慧安全等方面的投入力度，逐步提升政务服务管理的信息化、智能化水平，引导驻区企业加快基础设施建设，推动物联网、电子商务等项目的研发应用，构筑智慧城区建设总体框架，保持我区在全省智慧城市建设领域的领先地位
9、，争创智慧青岛建设示范区。本项目建议书旨在将市南区智慧城区建设与政府节能减排工作有机结合，依托区属企业优势，重点开展青岛市南区政府办公大楼节能降耗管理平台项目建设工作。2. 项目意义近几年，随着国内外智慧城市概念的提出和物联网、云计算等新一代信息技术的发展，城市发展突破了之前的传统思维，创新发展了人、物及环境的关系，将人类社会与物理系统的整合作为新的发展目标。智慧城市使城市管理更加智能、城市发展更具活力，在投入和资源消耗不变的情况下，智慧城市比传统城市能产出更多的红利效益。市南区是青岛市政治、文化、金融的中心，青岛人民政府所在地。市南区以“红瓦绿树”、“欧陆风情”为特点，成为著名的海滨游览胜地
10、，是青岛经济最发达的行政区。随着人们对城市发展更高的定位，打造智慧城市的需求日益迫切，作为青岛市核心城区和经济社会先发区域，市南区于2013年发布了市南区智慧城区建设规划，将建设智慧城区作为转变经济发展方式，提升城市功能品质，更好地保障和改善民生的重大举措。建设市南区政府办公大楼节能降耗管理平台（以下简称“区政府节能降耗管理平台”），是落实政府和各级管理部门节能降耗工作要求、提升政府智能化管理水平、建设绿色生态环境的有力举措，是智慧城区建设工作的重要元素，具有重大的现实意义和指导意义。3. 项目介绍3.1. 项目概述目前对大多数建筑来说，其能耗计量主要服务于用能收费，仅几块总电度表，能耗数据信
11、息量少，管理较为粗犷。由于建筑内用能系统复杂，用能管理者无法根据仅有的几块电表获知能耗主要消耗在哪方面，难以发现能源浪费的漏洞或用能系统存在的问题，甚至在进行了节能改造后，也无法判断降低的能耗是否是由于节能改造措施带来的效益。因此，区政府节能降耗管理平台的建设，将通过扩大监测系统规模，扩充监测试点建筑数量，实现对政府办公大楼的能耗数据监测，从而揭示监测范围内建筑能耗问题、发现建筑节能潜力方向，为指导节能改造及节能量评估提供有力支撑。“区政府节能降耗管理平台”是在实现实时数据采集和动态管理数据整合的前提下，根据建筑物的实际情况，系统主要围绕合理用能、节约用能，构建实时监测和数据集成平台，通过各种
12、智能分析技术、模型和工具完成效率性能计算的基础上，继而形成能耗实时监测及分析的建筑节能综合应用平台。通过此系统的应用，管理者可以突破时空约束，实现不同人、时、地的公共建筑用能管理。整合后的信息资源也可通过此平台实现与管理者的多渠道信息交互，并在关键控制点上给予决策支持，以达到资源的科学管理，科学利用，实现长期可持续发展。3.2. 项目建设目标“区政府节能降耗管理平台”项目将在实现区政府办公大楼及其它附属建筑在内全部公共建筑的能耗数据监测基础上，在实时监测和动态管理两个层面采用最新的通信技术、计算机网络技术、工业自动化技术、新型传感器技术、现代节能技术和软件工程技术，通过对建筑物内各种用能设备的
13、集中控制和管理，使管理人员清晰了解建筑用能现状，实现精细化管理，提高设备运行和管理效率，降低运营成本；同时，通过对各项能耗数据进行分析和研究，发现建筑节能潜力，明确改造方向，并为节能改造效果评估提供基础数据，使节能真正实现定量化，最终实现建筑能源管理现代化，达到减少浪费、节约能源的目的。本次新建的系统将完全满足建设部制定的“国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则”的要求，且新建的系统将与前期系统良好整合，系统安装所涉及的电气和智能建筑等专业安装工程以质量优秀为目标。4. 项目建设标准和规范4.1. 设计原则“区政府节能降耗管理平台”的设计应遵循实用可行，适用易用，开放标准，
14、安全可靠，先进成熟的原则。l 实用性与可行性为了保证系统建设后能够有效运行，系统的功能设计要响应政府办公能耗管理的实际需要，重点考虑信息采集和上报的及时性与可行性，并充分考虑信息技术发展趋势，设计选用功能适合现场情况、符合实际要求的系统方案，节约工程投资，同时保证系统实用、可行。l 适应性与易用性系统的设计必须具有广泛适应性，面对不同的用户群，提供不同的数据上报方案，以适应不同层次用户的个性化需求。系统应充分考虑多数操作人员的实际操作情况，力求软件界面简洁、操作方便、易学易用。l 开放性和标准性系统应具有良好的通用性、可集成性和易扩展性，在软硬件设备的互连，系统升级、扩充和更新及其它外界环境变
15、化时，都有较强的适应能力。系统的结构设计过程中要预留标准化接口，以便根据未来的需求进行相应的扩展。l 安全性和可靠性系统在设计上应充分考虑其安全性，提供完善的权限管理机制与数据备份机制，确保系统安全、稳定的运行。在硬件的选型和配置、软件的组织和设计、数据的安全性和完整性以及系统的运行和管理等方面都应采取必要的措施，防止由内在因素和危机环境造成的错误和灾难性故障，确保系统数据的可靠性。l 先进性和成熟性系统的建设应基于当前先进的计算机及网络技术和设备，充分考虑到将来业务发展和技术更新的要求，同时应符合市南区智慧城区建设规划和信息系统工程的规范要求。采用先进设计思想和设计方法的同时，系统的建立应以
16、用户的需求作为设计的出发点和归宿，求得先进性和实用性相统一。尽量采用成熟的可重用模块、中间件、构件等，实现应用系统的易扩充、易使用、易维护与高成熟度。4.2. 设计依据及规范l 国家信息化领导小组关于我国电子政务建设指导意见；l 中共中央办公厅国务院办公厅关于加强信息资源开发利用工作的若干意见；l 国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的意见；l 国家信息化发展战略（2006-2020年）；l 2020中国可持续能源情景；l 中国能源发展战略与政策研究；l 中华人民共和国节约能源法；l 关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理的实施意见（住房和城乡建设部、财政部：建科2007245号
17、）；l 国家电子政务工程建设项目管理暂行办法（中华人民共和国国家发展和改革委员会令第55号）；l GB/T 8566-1995 信息技术软件生存期过程；l GB/T 8567-1988 计算机软件产品开发文件编制指南；l GB/T 9385-1988 计算机软件需求说明编制指南；l GB/T 11457-1995 软件工程术语；l GB/T 12504-1990 计算机软件质量保证计划规范；l GB/T 12505-1990 计算机软件配置管理计划规范；l GB/T 14079-1992 软件维护指南；l GB/T 14394-1993 计算机软件可靠性和维护性管理；l GB/T 15853-
18、1995 软件支持环境。4.3. 项目标准4.3.1. 设计标准l 智能建筑设计标准(GB/T50314-2006)；l 绿色建筑评价标准（GB/T50378-2006）；l 公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）；l 建筑物防雷设计规范（GB50057-94）（2000年版）；l 智能建筑弱电工程设计施工图集(GJBT-471)；l 民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)；l 供配电系统设计规范(GB50052-2009)；l 低压配电设计规范（GB50054-95）；l 智能建筑工程质量验收规范（GB 50339-2003）；l 建筑电气工程施工质量验收规范（GB 5030
19、3-2002）；l 综合布线系统工程设计规范 (GB/T 503112007)；l 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范(GB/T 503122007)；l 电子计算机场地技术条件(GB2887-2000)；l 计算机软件开发规范(GB8566-97)；l 建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB 50343-2004）；l 套接紧定式钢导管电线管路施工及验收规范（CECS 120：2000）；l 防雷及接地安装工艺标准(322-1998)；l 金属线槽配线安装工艺标准(313-1998)；l 钢管敷设工艺标准(305-1998)；l 建筑电气安装分项工程施工工艺标准(533-1996)；l 电气
20、装置安装工程施工及验收规范GBJ232-92；l 多功能电能表通信规约DL/T645-2007。4.3.2. 验收标准l 智能建筑设计标准（GB/T50314-2007）；l 建筑电气工程施工质量验收规范（GB50303-2002）；l 自动化仪表工程施工及验收规范（GB50093）；l 综合布线系统工程设计规范（GB/T50311-2007）；l 民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）；l 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采集技术导则；l 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；l 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统楼宇分项计量
21、设计安装技术导则；l 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据中心建设与维护技术导则；l 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范。5. 系统总体架构5.1. 系统总体设计该系统的开发是在统一架构体系下，由应用平台、配置平台及各种服务和接口共同构成。平台架构如图1所示：图1 节能降耗管理平台总体架构5.1.1. 系统总体结构“区政府节能降耗管理平台”采用层次化的体系结构，详述如下：1、 实时数据采集层：由数据采集器完成对用能数据的采集，并按标准协议为应用系统提供数据；2、 计算引擎：对采集到的一次数据进行深入的计算和处理，以得到更多的有效性能指标，同时还要完成各
22、种定时任务的执行。3、 应用平台：通过门户为用户提供基于BS的各种应用服务，具体的模块如图示。4、 对外接口：提供数据上行接口，包括发送数据和接收数据。5、 配置平台：针对不同的客户需求配置功能内容以及计算公式和特定模型，还包括报表设计器、组态设计器等。6、 运维平台：监测各设备（服务器、采集器）的运行情况。最后构成完整的一体化应用平台：该平台是基于应用而非开发平台。如图2所示：图2 应用体系结构图5.1.2. 软件应用架构平台应用软件架构如图3所示：图3 平台应用软件架构5.2. 平台监测方案根据现场调研和勘察，区政府办公楼的能耗项主要由办公用电、照明用电、空调、供热、供水及燃气构成，因此平
23、台首先对区政府办公大楼及其它附属公共建筑的用电基础数据进行采集，电耗除按照明用电、空调用电、插座用电及动力用电等进行分项计量之外，同时提供变压器低压侧出线回路、单独计量的外供电回路、特殊区供电回路、制冷机组主供电回路、单独供电的冷热源系统附泵回路、集中供电的分体空调回路、照明插座主回路、电梯回路等回路的分项计量。其次，平台对市政供热、供水、供气的基础数据进行采集和分项计量，并根据需要加装控制单元以实现节能自动控制。5.3. 系统总体设计建筑内的能耗数据采集器通过专用VPN通道远程传输网向能耗监测中心设置的固定IP发送数据，其通信协议需符合国际和国家标准。监控中心的通信前置机负责接收数据采集器发
24、送的数据，并解析入库。根据系统负载变化，通信前置机可以是一台或多台。数据库及系统业务逻辑放置于双机热备带磁盘阵列的服务器上，该服务器依据建设部数据传输规范负责向上级中心发送存储的数据。系统软件采用B/S架构，用户数据查询请求通过本地局域网内或广域网上计算机的WEB浏览器发出，中心的WEB服务器接收到相应请求后，在该用户权限范围内调用服务器处理过的数据发送到客户端，并以表格或图形的方式显示。为保障系统安全，防止非法侵入，系统与外网之间通信采用防火墙隔离。1、建筑能耗数据采集能耗数据采集远程传输系统包括硬件防火墙、路由器、交换机、通信前置机、INTERNET/CDMA网络及数据采集器等组成。建筑能
25、耗数据采集远程传输系统从该系统区域内的数据采集器中取得数据，同时可以接收来自区域内数据中转站转发的能耗数据。建筑能耗数据采集传输系统使用国家标准数据协议，接收通过INTERNET或CDMA网络传输来的建筑能耗数据，并存储其数据库内。因系统是连接在广域网中，所以在接入网络之前，安装一个硬件防火墙，有效防止网络病毒的侵袭和网络攻击。能与各种厂家的数据采集器连接，接入监测中心的数据采集器具有分类分项能耗数据传输的功能要求。数据采集器上传的参数格式符合监测中心规定的参数格式要求，即上传的建筑代码ID、仪表参数ID、数据类型等必须符合监测中心给定的编码一致。监测中心为数据远传采用的协议规范主要有以下几个
26、方面：l 数据远传使用基于 IP 协议的数据网络，在传输层使用 TCP协议。 l 数据远传时监测中心建立 TCP 监听，数据采集器不启动 TCP监听，数据采集器发起对数据中心的连接，TCP 建立后保持常连接状态不主动断开， 数据采集器定时向监测中心发送心跳数据包并监测连接的状态，一旦连接断开则重新建立连接。 l TCP 连接建立后，数据中心就立刻对数据采集器进行身份认证。l 数据采集器和监测中心中间传输的数据和命令进行加密处理。l 身份验证完成后，监测中心立刻对数据采集器进行授时，并校验数据采集模式，在主动定时采集模式时校验采集周期。当监测中心和数据采集器中的模式或周期配置不匹配时， 监测中心
27、对数据采集器的配置进行更改。 l 在主动定时发送模式下，当网络发生故障时，数据采集器必须存储未能正常实时上报的数据，待网络连接恢复正常后进行断点续传。 l 当因计量装置或数据采集器故障未能正确采集能耗数据时，数据采集器必须向监测中心发送故障信息。2、数据处理与存储系统数据存储系统主要由两台热备服务器以及一个磁盘阵列柜组成。数据库服务器采用性能稳定的企业级服务器，两台服务器采用完全相同的软、硬配置，并采用主从模式，在服务器（主机）正常运行数据库工作时，备份服务器（从机）处于准备状态。当主机出现任何软、硬件故障导致应用进程停止服务时，从机自动接管主机的工作。磁盘阵列柜负责后端的存储系统，阵列柜分别
28、与两台主机连接，这种相对独立的数据存储方式，有利于另一台主机接管服务及应用后，可以正常访问数据内容。该系统的数据处理软件和所有的数据库操作都在服务器上运行，而数据存储在磁盘阵列柜中。（1）系统热备为满足系统热备的要求需选用一款高性能的热备软件。该软件属于高可用容错集群软件，运行于NT、Windows 2008、Linux和NCR Unix平台。它在共享磁盘阵列方式下，实现两台服务器各自运行不同应用且相互热备份，即实现双Active运转模式。并支持远程灾难实时复制备份恢复系统。用户的硬件资源(如网卡)，软件资源(如操作系统、数据库管理系统、数据库应用系统、电子邮件系统等)均能处于热备软件的保护之
29、下，当这些被保护资源出现技术故障时，热备软件可随时实施系统资源切换。该热备软件真正实现了用户硬件或是软件资源发生故障时系统及应用层上的在线热切换。且占用系统资源极少，不增加网络负荷，不打扰任何具体应用系统的任何操作。这样就使用户的服务器、操作系统、数据库系统以及关键的数据及应用程序保持连续不间断，确保系统99.99%的高可用性。（2）数据处理与存储系统接收从数据采集器发送来的数据，能够处理大量的并发请求，针对接收的数据能够进行异步处理，一方面针对原始数据包进行存储，另一方面将接收到的数据路由到数据处理子系统进行处理。系统能支持数据采集器的断点续传功能。数据处理与存储系统是建筑能耗监测中心版软件
30、中十分重要的子系统，它对数据采集器上传的数据包进行校验和解析，并根据支路安装仪表情况构造用能模型，然后根据用能模型对原始采集数据进行拆分计算得到分类分项与分户能耗数据，并将原始能耗数据和分类分项与分户能耗数据保存到数据库中。由于监测建筑用能情况的复杂性和能耗监测项目预算成本的控制，很多用能支路需要间接计量。理清用能支路和分项能耗的关系，采用加法、减法、拆分、百分比预估等方式，结合建筑物能耗分类分项与分户计量设计方案，得到合理的分类分项能耗数据。3、数据展示子系统数据展示子系统主要由WEB服务器和工作站组成。其中，WEB服务器主要是为客户端的浏览服务；工作站供监测中心工作人员配置建筑信息以及查询
31、各个监测中建筑的能耗消耗情况以及能耗对比情况。本方案中为了节约成本，将把数据库服务器兼WEB服务器使用，同样的监控工作站也和通信前置机也合用同一台电脑。（1）数据展示系统软件页面结构数据展示系统软件核心是中心版能耗监测系统软件，中心版能耗监测系统软件展示页面结构如图4所示： 图4 能耗监测系统软件展示页面结构（2） 数据展示系统软件页面概述中心版能耗监测系统软件主要有三类页面：信息配置页面、建筑能耗统计查询页面、实时监测页面。l 信息配置页面主要分为系统管理页面、建筑信息配置页面与网页管理页面，这些页面主要是为了能耗的统计分析以及基本信息的发布做准备。l 建筑能耗查询页面包括各类日常工作的数据
32、报表，以及对应不同度量值不同展示维度的数据图表。数据报表主要包括建筑物、区域用能情况的日报表、月报表、年报表等，数据图表主要包括数据曲线图、饼图、柱状图等，图表展示方式应能直观反映和对比各项采集数据和统计数据的数值、趋势和分布情况。建筑能耗查询页面分为两个方面：a、对单个建筑的所有仪表数据以及分类分项统计查询；b、对园区所有建筑的能耗对比查询。l 实时监测页面包含网络管理页面以及建筑能源实时监测页面，主要监测该系统区域内重点建筑的重点仪表的能耗情况以及部分(或全部)监测设备的故障情况。6. 平台软件功能6.1. 能耗数据采集及处理系统能耗数据采集及处理系统运行于数据中心服务器上，可采集接收数据
33、，直观的看到各数据采集器的数据传输状态；能与数据采集器进行双向通讯，进行控制和故障诊断，数据传输中断报警功能；数据处理单元支持能耗数据拆分和分项计算。6.1.1. 组态监测平台组态监测平台作为该系统的数据来源，主要完成建筑能耗动态监测的在线监测、后台数据处理、能耗指标统计分析等功能，可实现：l 数据采集：数据接收及实时获取；l 处理分析：基于计算引擎的一次数据加工、处理、核算、统计；l 统计上报：以报表形式按照用户业务流程要求实现数据上报；l 报警及辅助控制：基于系统节能控制策略，实现指标报警及针对可控设备的辅助控制功能（需配套可控设备）。6.1.2. 数据处理分析系统组态监测平台数据处理分析
34、系统内嵌了计算引擎，并固化了标准的建筑能源指标计算公式，在对一次数据进行积分、微分及多样化计算的基础上，进行系统运行的历史记录及趋势分析，对异常情况进行跟踪和报警。6.1.2.1. 计算引擎计算引擎是基于数学工具箱函数自行开发的一组预算管理数据统计分析的算法函数库，并将函数运用程序编译器打包成com组件，即dll文件，被任意程序调用并开发形成的独立的数学算法应用程序。本计算引擎包括常用的预算、生产数据统计、汇总、计算、分析，可用于实际问题中预算数据的核算与分析，预测与预警，达到为用户提供预算管理辅助决策的目的。计算引擎将融入集统计、分析、核算、预测为一体的分析预测技术，作为电厂预算数据分析、计
35、划指标预测及统计的高级应用工具，该计算引擎可实现包括基础统计、高级统计、预测分析、算法优化、数据挖掘等在内的几十个数学模型，同计算引擎的高级功能调用，可进行统计分析、趋势预测、关联分析、决策支持等各种高级业务应用，并可根据客户的实际业务需求进行配置及调用。6.1.2.2. 数据处理及分析数据处理分析功能主要包括两大部分，一是计量器具参数分析，二是能耗分析。l 计量器具分析主要针对计量设备的数据准确性、有效性和数据上传及时性进行综合分析。l 能耗分析能耗分析主要指利用计算引擎，基于建筑能耗标准，在对一次数据进行积分、微分及多样化计算的基础上，进行系统运行的历史记录及趋势分析，实现能耗结构、能耗趋
36、势分析；并可与指标动态考核系统关联，实现指标体系建设，并开展指标对标管理。6.1.2.3. 系统数据接口组态监测平台可提供API接口，通过TCP/IP协议的局域计算机网络，与分项计量系统工作站或BACNet协议转化设备连接；同时还可以MS Windows的dll文件 / Linux系统下的so文件的形式，提供符合BACNet(ANSI ASHRAE Standard 135-2008)协议的标准API调用接口。6.1.3. 数据报警及预警系统基于基础能源数据的处理和分析，可提供包括限值报警、偏差报警在内的多种数据报警模式，且支持不同的优先级别。报警可以以声音、动画等多种方式警示相关人员，以便进
37、行相应的操作。同时，可根据系统需求提供报警打印以及邮件、短信通知等扩展功能（需配套报警信息拓展设备）。如图4所示。图4 数据报警模式设置各能耗指标出现故障时，系统会通过提示信息和声音报警提示。同时还具有报警记录查询功能，可查询历史报警情况，便于节能工作的开展。6.1.4. 实时数据辅助录入包括区办公大楼在内的全部公共建筑的能耗监控涉及的用能指标参数中，可能存在一些尚未纳入监测范围或暂时无法实现数据远传、而又是系统数据管理分析所必需的监测点，对于这类数据，系统提供辅助录入的方式实现数据获取，以满足节能监管平台数据计算的整体要求。各类监测点的抄报负人员可通过人工抄表和人工汇总数据，之后根据角色权限
38、进入系统辅助录入工模块，正确填写并提交，即可完成数据辅助录入工作。当上述监测点或工艺范围具备建立智能仪表或数据上传装置条件时，可通过已有的多协议数据采集网关实现数据获取。6.1.5. 统计上报系统对能耗数据、设备状态（如报警信号等）采集并统计，形成相关业务报表。通过组态报表，形成各类能耗统计报表，如：日报、月报、年报、设备运行报表、能耗统计报表等各类报表。各级管理人员可以对能源的日用量、月用量进行比对，分析能源使用过程中的漏洞和不合理情况，调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费，达到节能降耗之目的。统计功能主要内容：1. 能量、能费统计；2. 能耗报警统计；3. 节能量统计。6.2. 能耗
39、在线监测信息管理系统能耗在线监测信息管理系统对各计量设备的安装配置信息和计量数据进行维护和管理，并能实时查看各计量设备的实时、历史、能耗分项数据情况和传输情况；通过组态图、数据列表、曲线图等多种形式，分层监测各建筑物能耗的实时数据。同时，该系统集成对数据采集网关的远程控制和管理功能，并具备日志功能。6.2.1. 建筑物用能监测建立区政府办公大楼以及其它附属建筑的模拟运行环境，制作各建筑物的模拟运行图，在模拟运行图上设定运行指标，完成能耗主要参数、指标在模拟运行图上的分布和显示。如图5所示。系统还可采集、储存并显示各变压器支路的各项电流、电压、有用功、功率因数等配电参数。可实现变压器支路过流、过
40、压、欠压等用电事故的报警。图5 能耗在线监测系统主页面6.2.2. 数据列表监测能耗分类、分项能耗、一级子项、二级子项层层展开，以列表的形式展示实时数据。如图6所示。图6 能耗数据列表监测6.2.3. 趋势曲线监测从具体的建筑再到能耗分类、分项能耗、一级子项、二级子项层层展开直到具体的测点，加入到曲线图中进行实时曲线展示。如图7所示。图7 实时曲线监测6.2.4. 网关远程管理及配置系统支持对数据采集网关的远程管理及配置功能，并可实现相关参数的远程配置和管理。如图8、图9、图10所示。图8 网关总体配置图9 分类分项计量配置及协议管理图10 建筑基础信息配置管理6.2.5. 基础信息管理系统系
41、统基础信息管理功能通过系统建筑基础信息管理子系统实现。该系统以统一的配置平台实现整个楼宇各楼层的基本信息以及相应的用电点情况，并可实施相应的管理与展示功能。可针对建筑范围内的信息化指标进行统筹管理，实现基础信息维护、系统配置管理、数据备份及恢复以及系统日志管理等功能。6.2.5.1. 基础信息维护系统基础信息维护功能包括：信息建立、信息维护和标准编码管理。l 信息建立：系统将建筑能耗动态监测平台的基础信息进行分级管理，按照建筑、部门、表计、支路、时间等模型方式，实施不同级别的信息管理；l 信息维护：授权操作人员或系统管理员可对已建立的基础信息进行增删改等维护操作，并可通过自由组态的方式，将相关
42、基础信息（如表计）挂接到对应的建筑、部门；6.2.5.2. 系统日志管理系统日志管理功能可在用户使用系统功能时记录用户对系统实施的主要操作，如登录和退出系统的时间，建立、修改和删除数据窗体，更改口令，定义数据字典等主要操作。6.2.5.3. 系统配置管理系统配置管理主要实现用户管理、登录认证及权限设置等功能。l 用户管理：为提高系统的安全性，可以增加不同的用户，同时对不同的用户可以分配不同的权限；每个用户有自己的用户名和口令，系统验证无误后方可进入系统；l 登录认证：根据权限管理设置不同权限用户。登录用户的认证是基于用户在登录界面中输入的用户名和密码，系统自动确认用户名的有效性及密码的正确性，
43、若出现于用户数据记录不符的情况，分别自动给出错误提示；l 权限管理：用户权限管理由管理员分配，登录系统后，自动启用该用户对应权限的登录页面，非授权用户无法进入，充分保证系统的信息安全。6.3. 能耗数据分析及展示系统能耗在线监测信息管理系统可根据实时采集和分项计量的电耗数据、数据库中建筑物的实际情况，对建筑物的各用电子系统的电耗进行评估并分析节能潜力，辅助分析改进措施及其节能效果。系统采用B/S架构，用户可以通过IE、Firefox等主流浏览器软件访问浏览数据。6.3.1. 历史数据查询分析6.3.1.1. 历史数据查询系统提供建筑之间日、周、月、年的能耗数据展示对比功能，并根据住建部要求的四
44、大分项对多建筑内部的能耗数据进行对比。从具体的建筑再到能耗分类、分项能耗、一级子项、二级子项层层展开直到具体的测点，加入到曲线图中进行历史数据的曲线展示和列表展示，分析历史时间段的运行情况。如图11、图12所示。图11 历史数据查询曲线图12 历史数据查询列表6.3.1.2. 历史数据统计系统可实现同类建筑的相关能耗指标的楼宇排序、同类建筑标杆建筑能耗指标、同类建筑相关能耗指标低于平均值的建筑、各类建筑相关指标的最大值、最小值、平均值分析。从具体的建筑再到能耗分类、分项能耗、一级子项、二级子项层层展开直到具体的测点，加测点加入到统计范围内，统计一个时间段内这些测点的最大值、最小值、平均值、求和
45、等，并使用柱状图进行对比，也可以列表显示。如图13、图14所示。图13 历史数据统计表图14 历史数据统计列表6.3.2. 能耗信息排名公示6.3.2.1. 公示信息中心平台构建了能源信息排名公示网站，能够对不同建筑进行日、周、月、年的排名，并对每栋建筑的能耗数据参数进行展示。公示系统采用B/S结构，用户可在内网任何一台电脑上按照平台设置的账号权限登陆公示平台的WEB网站即可查询到各部门的用能信息。通过能耗公示系统量化考核，监督各建筑能耗情况，通过对数据的比对，找到工作中的问题和不足，开展相互监督、相互借鉴的良性节能评比，最终达到节能降耗的目的。公布耗能情况：各单独计量单位的用能的同比、环比变
46、化情况。能够实现到部门和到房间的多级计量管理，统计分析以部门、建筑单体和耗能性质等为对象。按照建筑、组织、表具、专项进行分类别公示。如图15所示。图15 能耗公示中心界面采用直观的图形化界面（柱状图、饼图等呈现方式）来分析展示能耗数据。系统查询用能项属性、分组实时值、分组历史值、同类建筑单位面积分项用能以及自定义建筑用能等。6.3.2.2. 信息综合查询用户可在任何地点的电脑上授权通过Web完成相关数据查询，同时图形操作界面美观、操作方便；系统还具备领导查询功能。可以实时查询建筑目前的用能情况、建筑用能能耗情况、建筑人员用能分布情况。为整个建筑的用能规划，提供数据统计分析和数据挖掘服务。系统可以通过Web访问查询各类建筑的能耗情况，用能结构等，并提供同类建筑的各项能效排名公示。公示方式采用列表、趋势图、饼图、柱状图等，界面直观，支持用户按需配置，业主可根据公示内容比如人均用能、根据建筑属性和学院属性进行分类公示，数据周期可以根据
