能耗数据监测平台总体技术方案

一、建设模式

（一）机关办公建筑和大型公共建筑能耗数据监测平台建设模式

国家大型公建能耗数据监测平台常规模式主要分为三级：部级监测中心、省级监测中心和市级监测中心，监测建筑的能耗主要为水、暖、电、气及其他能源消耗，如下图4.1所示。

图3.1  全国大型公建能耗监测系统组织架构常规模式图

部级监测中心由建设部搭建，部级监测中心接收全国所有省级数据中心的能耗汇总数据，在全国各省能耗数据统计分析的基础上，以报告、报表形式，提交建设部、财政部等国家主管部门。部级监测中心同时对中直机关办公建筑进行能耗动态监测。

省级监测中心由各省市、自治区建设主管部门负责搭建，省、自治区级监测中心接收全省及自治区所属各个市级数据中转站转发过来的能耗数据，对全省或自治区的能耗数据进行采集、存储、管理和统计分析。省、自治区级监测中心向部级监测中心汇报省级能耗数据，并对其下属市级监测中心进行监管和指导，同时负责对省、自治区级直属国家机关办公建筑进行能耗动态监测。

盟市级国家机关办公建筑和大型公共建筑监测数据中心，负责其区域内的政府办公楼和大型公建的能耗动态监测，对能耗数据进行采集和存储，向所属的省、自治区级监测中心转发能耗数据。

自治区各高等学校依据国家高等学校节约型校园平台建设导则和自治区有关要求进行建设，同时要向自治区建筑能耗监测中心传送能耗数据。

（二）公建能耗数据监测平台建设模式

机关办公建筑和大型公共建筑能耗数据监测平台属于省级数据中心，组织框架主要分为四级：部级数据中心、省级数据中心，省级下分三级（自治区直属机关建筑能耗数据中心、盟市监测数据中心、高等学校建筑能耗监测数据中心）。如图3.2所示。

图:数据中心建设模式图

自治区国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗数据中心直接接收或通过自治区直属机关办公建筑、盟市及高等学校中转站接受全区国家机关办公楼和大型公共建筑及校园建筑的能耗监测数据，并在后台对能耗数据进行转换、统计分析、挖掘、发布等处理，实现对楼宇的动态监测和能耗诊断，同时将各种分类分项汇总数据逐时上报给建设部建筑能耗监测数据中心。

（三）公建能耗数据监测平台的分级管理模式

根据自治区内国家机关办公建筑和大型公共建筑每一个用户用能需求、管理、决策层面的不同，对软件需求是不同的，一般分为业务层、管理层、决策层。

业务层：根据用户用能关注基本信息，如高校内部各单位，关注各设备、楼宇（房间）能耗情况；

管理层：根据对用户用能的统计信息，通过对比分析制定出各单位用能管理。

决策层：通过对公建各类型建筑用能系统的统计、审计和在线数据的分析报告，制定出相关节能措施如能耗定额制度、考核、节能运行、节能改造，投资等，通过行为节能和系统节能改造达到节能降耗的目标；主管部门或建设主管部门，通过能耗数据分析，决定不同类别、不同用途建筑的用能定额，确定出建筑超能耗收费标准及有关奖惩、节能改造方案等。

大型公建能耗在线监测系统使用单位包括：自治区级用户、自治区能耗监测管理人员；各盟级用户、各盟市级能耗监测管理人员；各类型办公建筑和大型公共建筑用能和高等学校建筑和用户情况。

本技术方案中针对办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统用户特点、建筑特点及其分级管理的需求，开发了具有针对性的软件系统，确保今后我区国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗平台实现分级管理的需求。

（1）省级用户。包括省政府各有关部门、省建设厅、机关事务管理局、省能耗监测管理人员。

省级用户能够查询省直属单位、各盟市、各高校、各建筑的能耗，通过系统给出的数据针对不同建筑给自治区有关部门进行决策提供依据。同时，通过省建筑节能监管机构和相关人员检查各盟市，以及各高校的数据采集上报情况，同时需定期检查各市的运行情况，督促各市政府开展对办公建筑和大型公共建筑节能运行及节能改造。

（2）各市级用户。包括各市政府、政府机关事业局、建委或建设局等有关部门、各市能耗监测管理人员。

各市建委对管理辖区内的所有办公建筑和大型公共建筑用能数据进行查看和分析，同时通过对本市办公建筑和大型公建用能系统监测的运行情况。拟定出本市办公建筑和大型公共建筑用能标准、超定额用能加价收费及节能改造方案。

各市要设立专门机构和人员负责管理辖区内建筑的能耗采集传输及分析，数据中转站的通讯和数据传输情况，以及现场计量装置的安装、采集、更换等的检查管理，同时和建筑业主协调，提示业主加强对本建筑用能运行环节的管理，优化建筑用能运行。

（3）高等学校用户。各高校建筑用能管理部门，各高校能耗监测管理人员。

高等学校节约型校园平台建设完成后，能够确保自治区各高校管理级人员适时查看校园内各建筑的能耗数据，支路设备的能耗情况。对建筑用能进行指导分析，促进校园建筑节能优化运行管理及节能改造。

各高校节约型校园监管平台管理人员，同时接受所在盟市级管理中心的任务以及完成相关维护工作。包括本高校楼宇分项计量装置仪表的安装和维护；楼宇网路采集系统的安设和维护；数据采集异常状况的排查和解决；校园管理员还负责本校区内楼宇数据中转站的通讯和数据传输维护。

二、办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台方案设计

办公建筑和大型公共建筑能耗数据监测平台包括：省数据中心、市中转站、高等学校节约型校园监管平台中转站。

（一）总体整体网络设计

办公和大型公共建筑节能监管平台建设方案设计，系统运行要确保安全、高速、稳定，网络设备选用要具有超前性，不能陈旧传统，影响运行速度，以及以后数据的存储容量，增加运行费用和空间，软件系统发挥作用受限制。另外，为了保证网络连接的不间断性，考虑网络采用冗余链路。

1、办公建筑和大型公共建筑监管平台网络设计思路

（1）网络设计参照下列思路：

保证网络链路的实时连通性，省数据中心业务网络、省数据中心与市中转站专线网络都采用了2M ，2条冗余链路设计，同时借助有线通信网络实现传输，拓宽了平台传输通道，避免单点故障。

建筑物能耗数据传输到自治区公建能耗监测数据中心，根据实际情况，采用了多种网络连接方式：近距离直连、网络方式、GPRS方式。

考虑了网络安全。在数据中转站、数据中心、监控中心都建立防火墙防止病毒和攻击，在入侵防御方面增加入侵检测设备有效地保障了传输安全。

（二）数据中心平台绿色设计方案

图3.3  整体方案示意图

l 设备说明：

防火墙：保证数据中心的安全，提供监控中心与数据中心边缘接口；

路由器：负责核心路由器用于与盟市中转站、节约型校园互联；

入侵检测：确保安全连接，提供IDS入侵检测支持；

负载均衡：支持多链路均衡和多数据中心负载均衡；

后台数据处理服务：负责处理采集的数据（主要是数据规整、解析和数据计算）；

数据采集服务：负责将数采站上发送来的数据解密、解压后存储到数据库；

Web服务：本系统运行于互联网平台上，因此必须提供Web服务；

数据库服务：存储整个系统的管理数据和采集数据；

管理服务器：备份管理、杀毒管理、基础服务管理等；

虚拟化服务器：在自治区数据中心方面提供虚拟化平台宿主机，本方案可虚拟化应用通信、WEB、数据处理、应用等服务器等服务器，并提供HA等高可用性；在盟市数据中转站方面，虚拟化服务器可虚拟应用服务器和提高可用性；

（三）监控中心设计

办公建筑和大型公共建筑能耗监管平台数据中心大屏幕显示系统是使工作人员获得各种信息的最后环节，它的功能和效果直接影响到信息的可视化程度和决策的成效，也直接影响整个管理系统的效能的发挥。

大屏幕拼接系统建设的总体目标是：系统充分考虑到先进性、稳定性、实用性、集成性、可扩展性和经济性等原则，建成一套采用先进成熟的技术、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的液晶大屏幕拼接系统，以达到既能满足大屏幕图像和数据显示的需求。

（四）数据中心平台软件设计

能耗实时监测平台软件系统模块划分：

图3.6  能耗实时监测平台软件系统模块划分图

1、能耗数据监测平台应用软件系统的组成

建筑能耗监测软件由省级办公建筑、大型公共建筑能耗监测软件、市级能耗监测软件和校园能耗监测软件三大部分组成。建筑能耗监测软件应按照完成建筑能耗数据的采集、分析、处理和展示，软件要求如下：

（1）面向建设厅管理的建筑能耗监测及数据分析软件；

（2）面向市级管理的建筑能耗监测及数据分析软件；

（3）面向物业或业主管理的建筑能耗监测与分析软件；

（4）面向高等学校园建筑能耗监测及数据分析软件；

（5）面向高校管理的校园能源管理软件；

           （6）向住房和城乡建设部上报建筑能耗数据。