大型公共建筑能耗实时监测系统设计与实现

摘要

目前，如何更有效的节能减排已成为保障我国经济可持续发展的关键问题之一。我国国家机关办公建筑和大型公共建筑的建筑总面积只占城镇建筑总面积4％，但年耗电量却占全国城镇建筑总耗电量的22％，这类建筑的高能耗问题已经非常突出。所有节能管理措施的有效实施都必须建立在合理的用能标准和真实的能耗数据基础上，而建筑能耗方面的数据之前一直依赖于各单位手工上报，在数据的及时性、准确性等方面均很难得到保证，这使得建筑节能的管理工作难以有效开展，如何获取建筑能耗真实有效的数据成为急待解决的问题。
　　本文针对大型公共建筑的节能问题，在分析建筑能耗数据特点和节能管理需求基础上，应用现代电力智能计量技术、网络技术和软件开发技术，综合应用中能耗数据采集、传输和分析处理的各类问题，研究并设计实现了一套大型公共建筑能耗监测系统。论文主要工作如下:
　　针对大型建筑监测系统的各层次用户进行了需求分析，对系统作出总体设计，并对其中的数据采集子系统、数据库系统、数据包处理子系统、数据分析子系统等模块进行详细设计和实现。
　　针对数据采集故障不能及时发现导致系统数据不正确不完整的问题，设计了数据采集器主动管理模式，通过系统主动检测数据采集器存活状态，更及时准确的发现因数据采集器或网络不稳定造成的数据采集故障问题;设计了数据接收状态管理模块，通过对能耗数据包解析入库是否成功完成的监测，及时发现能接收数据但数据不正常的问题，更好的保障了系统数据的正确采集。
　　针对数据采集时间归一化问题，设计了“就近合并原则”对能耗数据采集时间进行归一化处理，更有效的保证了数据采集时间存储的正确性。
　　结合本人所承担的《广西国家机关与大型公用建筑能耗实时监测系统》项目，应用本文对大型建筑能耗监测系统的设计和研究，设计实现了广西国家机关与大型公用建筑能耗实时监测系统。目前，该系统已对广西区内一百多栋大型公共建筑实施能耗实时监测，成为全区国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系的重要组成部份。该系统的测试和实际使用情况表明，本文所设计的建筑能耗监测系统能很好实现对建筑能耗的实时监测，能满足从建筑业主到政府节能管理部门的各层次用户对节能管理基础数据的需求。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 研究背景与来源

1．1．1 中国能源环境现状

1．1．2 我国建筑能耗的现状

1．1．3 广西能耗现状

1．1．4 广西建筑能耗监测项目的布署

1．2 当前建筑能耗监测系统相关研究

1．3 论文主要研究内容

1．4 论文组织

第2章 大型建筑能耗监测相关研究

2．1 建筑能耗监测相关技术

2．1．1 能耗数据采集相关技术

2．1．2 能耗数据传输相关技术

2．1．3 数据加密技术

2．2 系统开发环境与相关软件开发技术

2．2．1 系统开发与运行环境

2．2．2 Microsoft SQL Server的特点

2．2．3 MVC设计框架

2．2．4 SSH技术的特点

2．3 现有能耗监测系统方案分类与分析

2．4 本章小结

第3章 系统需求分析和总体设计

3．1 系统总体管理框架及需求分析

3．2 系统总体设计思路

3．2．1 系统基本功能分析与概要设计

3．2．2 系统性能要求与实现思路

3．3 系统软件结构设计

3．4 本章小结

第4章 建筑能耗监测系统详细设计与实现

4．1 能耗数据采集子系统的设计和实现

4．1．1 建筑能耗数据采集项分析与设计

4．1．2 数据采集子系统的设计

4．1．3 数据采集故障监测

4．2 系统数据管理

4．2．1 系统数据库设计

4．2．2 数据访问与访问安全

4．3 数据包处理子系统的实现

4．3．1 数据包的校验

4．3．2 数据包的解析和时间归一化处理

4．4 数据分析子系统的实现

4．4．1 数据分析的需求与设计实现

4．4．2 数据分析图表设计

4．5 本章小结

第5章 系统测试、应用与评价

5．1 系统测试内容与方法

5．2 系统功能测试

5．3 系统性能测试

5．4 系统应用与评价

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间发表的学术论文和参与的科研项目

附录B 建筑物能耗接收情况监测部分关键实现代码

附录C 用户页面访问过滤器UserLoginFilter类的实现代码

附录D 建筑能耗趋势分析折线图关键实现代码