功能需求设计

建筑能耗监测系统

建筑能耗监测系统，是通过对建筑安装分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现重点建筑能耗的在线监测和动态分析功能。

现场配备数据采集服务器，完成数据采集包接收、数据采集网关命令下达、数据上传、数据同步等功能。

数据中心配备主机，利用GPRS 无线网络或专线采集并存储其管理区域内监测建筑的能耗数据，并对本区域内的能耗数据进行处理、分析、展示和发布。

用户类型及权限：

系统管理员，主要职能包括：系统配置和数据同步，系统用户管理和授权，表记采集参数配置等；

数据录入人员，主要职能包括：监管范围内建筑物基本信息的录入和维护，辅助能耗数据录入，其他相关的系统信息录入；

网络和设备管理人员，主要职能包括：楼宇采集网络的监测和维护，楼宇到数据中转站远程传输网络的监测和维护，相关设备的监测和维护；

数据库管理员，主要职能包括：数据备份和恢复，数据检索和数据存档等

基本参数说明：

1、 转发功能：按设定的时间间隔上传监测建筑的基础数据，支持1

秒到1年之间的转发频率，一般设置1小时/次。

2、 采集频率：可根据具体需要灵活设置，系统支持1秒到1年之间

的采集频率，但一般设置数据采集频率在5分钟/次到1小时/次之间。

3、 数据采集服务器：能缓存不少于

4、 数据库采用关系型数据库，支持30天的能耗数据。 ANSI/ISO SQL-92标准。

5、 访问控制功能：用户登录访问控制、权限控制、目录级安全控制、

文件属性安全控制。

6、 数据提供自动备份功能，也可以人工手动备份，自动备份的时间

可以自定义，一般配置30天/次。

配置功能：

建筑分类可自定义，建筑信息分静态信息和动态信息，静态信息包括建筑规模、建筑用能特点情况和建筑功能等基本情况的数据，动态信息是自动采集到的信息（不具备条件的地方，可以手动输入信息），包括电量，水耗量，燃气量(天然气量或煤气量) ；集中供热耗热量；集中供冷耗冷量；其它能源应用量，如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等。

电量的分类可以自定义，一般分为：照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电。

建筑总能耗：建筑总能耗＝总用电量折算的标准煤量+总燃气量(天然气量或煤气量) 折算的标准煤量+集中供热耗热量折算的标准煤量+集中供冷耗冷量折算的标准煤量+建筑所消耗的其它能源应用量折算的标准煤量。

总用电量为：

总用电量＝∑各变压器总表直接计量值

分类能耗量为：

分类能耗量＝∑各分类能耗计量表的直接计量值

分项用电量为：

分项用电量＝∑各分项用电计量表的直接计量值

单位建筑面积用电量为：

单位建筑面积用电量＝总用电量/总建筑面积

单位空调面积用电量为：

单位空调面积用电量＝总用电量/总空调面积

单位建筑面积分类能耗量为：

分类能耗量直接计量值与总建筑面积之比，即：单位面积分类能耗量＝分类能耗量直接计量值/总建筑面积

单位空调面积分类能耗量为：

分类能耗量直接计量值与总空调面积之比，即：单位空调面积分类能耗量＝分类能耗量直接计量值/总空调面积

单位建筑面积分项用电量为：

分项用电量的直接计量值与总建筑面积之比，即：单位面积分项用电量＝分项用电量直接计量值/总建筑面积

单位空调面积分项用电量为：

分项用电量的直接计量值与总空调面积之比，即：单位空调面积分项用电量＝分项用电量直接计量值/总空调面积

建筑总能耗为：

建筑各分类能耗（除水耗量外）所折算标准煤量之和，即：建筑总能耗＝总用电量折算标准煤量+总燃气量(天然气量或煤气量) 折算标准煤量+集中供热耗热量折算标准煤量+集中供冷耗冷量折算标准煤量+建筑所消耗的其它能源应用量折算标准煤量分项能耗日结数据：分项能耗日结数据是某一分项能耗在一天内的增量和当天采集间隔

时间内的最大值、最小值、平均值；根据分项能耗的日结数据，进而计算出逐月、逐年分项能耗数据及其最大值、最小值与平均值。

数据查询功能：

建筑类型统计分析:

各类建筑的数量与建筑面积、建筑总数量与总建筑面积 各类建筑的平均用能情况

各类标杆建筑的能耗情况

各类建筑的相关能耗指标的最大值、最小值、平均值

不同区域同类建筑的相关能耗指标的比较

各类建筑或总体建筑的能耗变化趋势

同类建筑统计分析：

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；

各类建筑的相关指标的最大值、最小值、平均值

单体建筑统计分析：

建筑的基本信息，能耗监测情况，能耗分类分项情况； 各监测支路的逐时原始读数列表；

各监测支路的逐时、逐日、逐月、逐年能耗值（列表和图）； 各类相关能耗指标图、表；

单个建筑相关能耗指标与同类参考建筑（如标杆值、平均值等）的比较（列表和图）

数据展现方式：饼图、柱状图(普通柱状图以及堆栈柱状图) 、线图、区域图、分布图、混合图、甘特图、仪表盘或动画等

能耗数据编码规则：行政区划代码编码、建筑类别编码、建筑识别编码、分类能耗指编码、分项能耗编码、分项能耗一级子项编码、分项能耗二级子项编码。编码后能耗数据由15位符号组成，若某一项目无须使用某编码时，则用相应位数的“0”代替。编码结果示意图

此七类编码，都按标准模式，编码可以动态增加和删除，为了方便处理，另外增加字母的编码字段。

系统连接方式：

计量装置和数据采集器之间应采用符合各相关行业智能仪表标准的各种有线或无线物理接口。

对于电能表，参照行业标准DL/T 645-1997《多功能电表通信规约》执行。

对于水表、燃气表和热（冷）量表，参照行业标准CJ/T 188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》执行。

数据采集器接入网络

数据采集器应使用基于IP 协议承载的有线或者无线方式接入网络。 数据采集服务器功能（硬件）：

支持根据数据中心命令采集和主动定时采集两种数据采集模式，且定时采集周期可以从10分钟到1小时灵活配置。

一台数据采集器应支持对不少于32台计量装置设备进行数据采集。 一台数据采集器应支持同时对不同用能种类的计量装置进行数据采集，包括电能表（含单相电能表、三相电能表、多功能电能表）、水表、燃气表、热（冷）量表。

能耗数据的直接解析

能耗数据的运算处理：利用加法原则，从多个支路汇总某项能耗数据；利用减法原则，从总能耗中除去不相关支路数据得到某项能耗数据；利用乘法原则，通过典型支路计算某项能耗数据。 远传数据包格式，在数据包中添加能耗类型、时间、楼栋编码等附加信息，进行数据打包。一般规定分项能耗数据每15分钟上传1次，不分项的能耗数据每1小时上传1次。

数据存储：数据采集器应配置不小于16MB 的专用存储空间，支持对能耗数据7-10天的存储。

支持向多个数据中心（服务器）并发发送数据。

应具有本地配置和管理功能。

应支持接收来自数据中心的查询、校时等命令。

应支持对数据采集子系统故障的定位和诊断，并支持向数据中心上报故障信息。

对于故障计量装置的更换不影响数据采集器其他部分的正常工作。 数据采集器应具备自动恢复功能，在无人值守情况下可以从故障中恢复正常工作状态。