免费国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统中央级平台功能定义说明书.docx

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免费国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统中央级平台功能定义说明书

国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统

中央级平台功能定义说明书

一、中央级平台目标定位

1.中央级平台的主要用户

国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统中央级平台是在各省市的建筑能耗监测平台和国务院、教育部等直属机构的建筑能耗监测平台（以下简称下级平台）基础上建立的一个全国数据汇总分析平台，设在国家建筑节能行业主管部门（住房和城乡建设部）。

中央级平台的用户主要有：

（1）住房和城乡建设部相关部门；

（2）财政部相关部门；

（3）国家从事建筑节能研究的授权用户；

（4）其他相关人员。

2.中央级平台的主要功能

总结管理用户和研究用户对中央级平台的需求定位，提出中央级平台的主要功能如下：

（1）维护全国统一的数据字典，安排各省、市平台和国务院、教育部等直属机构平台的数据中心代码和数据传输时刻；

（2）接收下级平台上传的数据，并下发数据字典和其他需要统一更新的数据；

（3）了解各城市各类建筑主要分类分项能耗的平均值，初步掌握各城市建筑能耗基本特点；

（4）从建筑功能、建筑结构、建筑外墙形式、建筑空调供热形式、气候带、时间段、节能改造措施等多种角度对各下级平台上传的能耗数据进行比较分析，评估各类型建筑节能潜力，为制订用能定额标准和各项管理政策提供依据；

（5）跟踪各重点关注建筑的动态能耗数据，初步掌握标杆建筑节能特点，并与民用建筑能耗统计系统对应数据进行校验，总结节能改造和节能运行经验；

（6）结合数据上传情况，评价各下级平台的建筑能耗监测系统建设、运行和管理成效；

（7）向财政部、发改委等相关部委展示建筑能耗监测的成果。

二、中央级平台数据内容和数据交换方式

1.中央级平台的数据内容

为实现中央级平台的功能定位，综合考虑数据统计分析需求和数据上报效率之间的平衡关系，初步确立中央级平台的数据内容为各下级平台上传的建筑基础信息、建筑逐时分类能耗数据和第一级分项能耗数据，以及由此汇总得到的各层级分类分项能耗汇总值和平均值。

各下级平台向中央级平台上报抽稀后的建筑能耗数据，在现有技术条件下具有充分的可行性，测算依据如下：

（1）增加建筑能耗数据不会带来存储方面的很大压力。

市级平台采集建筑监测表计的原始数据，经拆分计算得到分项数据。

假设一栋楼设置30块监测电表（假设只监测单一指标），拆分后得到最多29项电分类分项数据，按照每15分钟采集一轮计算，一栋楼一小时产生大约（30+29）×60/15=240条拆分前和拆分后的能耗记录。

上传给省级和部级平台的数据是逐时的分类和第一层分项共5项电分类分项数据，则一栋楼一小时上传的能耗记录是5×1=5条，是市级平台的5/240=1/48。

其他的上报数据主要是建筑基本情况数据，这部分数据是静态数据，数据量很小。

由此估算，一个接收约24个下属城市上报建筑能耗数据的省级平台，其数据存储容量只相当于0.5个市级平台的数据存储容量，而接收全部32个省级平台（约700个城市和直属平台）上报建筑能耗数据的中央级平台，其数据存储容量也只相当于16个市级平台，只要购置配置较高级的微机服务器和磁盘存储阵列便可以很好满足存储需求。

（2）增加建筑能耗数据不会带来网络带宽方面的很大压力。

每日一栋建筑的上传能耗数据约为5×24+5（日汇总）=125条，按照一个省（或直属机构）有2000栋建筑估算，每日上传的能耗数据约为250000条，生成的上传XML文件压缩后约为4M，在中央级平台10M以上带宽的网络条件下，并且约定每个下级平台错开上传时间，则能确保每个下级平台上传文件在数分钟内完成。

2.中央级平台与各级平台的数据交换方式

中央级平台与各下级平台交换数据采用基于SOAP协议的WebService方式。

数据交换流程描述如下：

（1）上行流程：

各省级平台和直属机构平台每日凌晨先接收其下级平台的前日能耗数据，然后再将本级平台产生的能耗数据（对下级数据中转站上传数据处理后得到）和下级平台的能耗数据一起导出成XML文件，打包后调用中央级平台的数据接收命令将数据包发送上去。

（2）下行流程：

类似于收邮件方式。

中央级平台将各类下发的消息，例如各平台上传数据的反馈结果、数据字典更新、通知通告等，自动或者手工写到XML文件中，打包放置到指定位置，由一个专门的WebServices程序响应各下级平台每日定时查询，遇有数据包就发送给各下级平台。

各下级平台解析该数据包，形成消息列表，供管理员查看并执行相应操作，并且同时往更下级平台发送同一数据包。

三、中央级平台主要功能结构设计

根据中央级平台的功能定位，初步确立中央级平台的主要功能结构如下图所示：

中央级平台包括数据交换、数据处理、数据汇总、上报情况、重点建筑、高级分析、大屏幕展示和系统管理等子系统，描述如下：

1．数据交换子系统

数据交换子系统主要处理中央级平台与各下级平台的数据传输交换，包括数据接收和数据下发功能。

（1）数据接收：

程序接收各下级平台上传的数据包，解包后形成XML文件和附件，存储到指定文件夹下。

（2）数据下发：

程序响应各下级平台申请数据的请求，将指定文件夹下的消息数据包发送到申请端。

2．数据处理子系统

数据处理子系统主要处理各下级平台上传数据包的解析、校验和入库和汇总统计，并且定时导入数据仓库，包括数据入库和数据仓库预处理功能。

数据处理一般都在接收完下级数据之后的凌晨时刻进行，避免大计算量对系统使用带来的性能问题。

（1）数据入库：

数据入库服务监测指定文件夹下数据包，分解出建筑信息、建筑能耗的XML文件和相关附件，对XML文件进行校验，生成校验结果网页；将通过校验的XML文件解析出数据记录，批量导入数据库；对数据库记录进行集中处理，计算出汇总值、平均值和各类图表。

（2）数据仓库预处理：

定时启动数据库系统的ETL程序，对需要分析的数据进行抽取-清洗-转换-存储后，存储到数据仓库中，供高级分析时使用。

3．数据汇总子系统

数据汇总子系统主要查看全国各类型建筑能耗动态值、各省市各类型建筑能耗动态值和各级能耗月报，包括全国总体能耗显示、单城市能耗显示、多城市能耗比较、全国能耗月报、分省市能耗月报等功能。

（1）全国总体能耗：

显示汇总后的全国建筑能耗监测总体情况，包括开通平台数量、监测建筑数量、监测总面积、不同功能建筑的总耗电量、当日\当月\当年单位面积平均耗电量以及高能耗建筑前五名等信息。

（2）单城市能耗：

显示选定城市汇总后的建筑能耗监测总体情况，包括城市不同类型建筑指定时间段内的总电耗或者分项电耗，用表格或图形显示出来。

（3）多城市能耗比较：

选定多个城市（或者不同直属机构），比较各城市不同类型建筑指定时间段内的总电耗或分项电耗，用表格或者图形显示出来，便于分析各城市间建筑能耗的不同特点。

（4）全国能耗月报：

选定月份，根据预设模板显示全国建筑能耗监测月报，包括各平台数据上报情况、各类建筑平均能耗和重点关注建筑的能耗情况等信息。

月报可导成Word、Html等格式的文档。

（5）分省市能耗月报：

选定省或市平台和月份，根据预设模板显示省市建筑能耗监测月报，包括下级平台数据上报情况、各类建筑平均能耗和重点关注建筑的能耗情况等信息。

4．上报情况子系统

上报情况子系统主要查看各平台向中央级平台上报数据的情况，包括省市上报情况显示和建筑监测情况显示等功能。

（1）省市上报情况：

显示各省、市平台和直属机构平台上报数据的当日上报率、本月上报率。

（2）建筑监测情况：

显示各平台重点关注建筑上报数据的当日逐时采集次数和本月上报率，以便了解建筑能耗监测的连续性。

5．重点建筑子系统

重点建筑子系统主要查看各平台重点监测建筑的能耗情况，包括重点建筑信息显示、重点建筑能耗显示和多建筑能耗比较等功能。

（1）重点建筑信息：

显示所选建筑的一些静态信息，包括建筑基本信息、建筑扩展信息和一些附件。

（2）重点建筑能耗：

显示所选建筑指定时间段内的分类分项电耗，用表格或者图形显示出来，便于分析重点建筑能耗的具体特点。

（3）多建筑能耗比较：

提供多种选择建筑方式，比较各建筑指定时间段内的分类分项电耗，用表格或者图形显示出来，便于分析各重点建筑能耗的不同特点。

6．高级分析子系统

高级分析子系统提供多角度的数据灵活分析，包括专题分析、关键指标监测等功能。

（1）专题分析：

根据工作需要，灵活配置多种类型的数据分析展示图表，同时提供交互操作（数据钻取）功能。

（2）关键指标监测：

按照设定标准，例如用能定额值或者各类平均值等，对各城市和各重点关注建筑进行分类分项电耗数据关键指标的动态监测，按照低于/临界/超过的不同情况显示不同状态图标。

7．大屏幕展示子系统

大屏幕展示子系统设置在住房城乡建设部内，将中央级平台一些重点关注内容组合起来，按照设置好展示模板方式，在大屏幕上滚动播放，包括自动播放、展示模板维护等功能。

（1）自动播放：

将能耗监测系统介绍以及全国汇总数据、各地上报数据情况、建筑能耗数据、高级分析成果等动态内容组合起来，自动滚动播放。

播放内容自动更新，在播放过程中允许人工交互。

（2）展示模板维护：

设置大屏幕展示内容和播放方式，展示内容主要包括能耗监测系统介绍的一些静态资料和系统汇总分析成果图表的动态资料，播放方式主要是设置播放顺序、停留时间、切换效果等类似ppt演示的方式。

8．系统管理子系统

系统管理子系统用于维护全国一致的数据字典，以及管理中央级平台系统的用户信息，包括数据字典管理和用户管理功能。

（1）数据字典管理：

对系统的数据字典进行动态维护，当数据字典需要升级时，生成更新数据包，通过数据发送功能发送到各级平台。

（2）用户管理：

增删系统的用户，并维护不同用户的系统使用权限和数据查阅权限。