能源管理平台EMSV1.30概要设计说明书

能源管理平台EMSV1.30概要设计说明书目 录1 引言71.1 编写目的71.2 项目背景71.3 定义81.4 参考资料82 任务概述82.1 目标82.2 运行环境82.3 需求概述92.3.1 功能需求92.3.2 数据容量需求102.3.3 性能及其他102.4 条件与限制113 总体设计113.1 总体结构113.2 部署方案113.3 数据模型113.3.1 统计对象模型113.3.2 数据源模型123.3.3 算法模型123.3.4 第三方接口模型123.4 模块功能123.4.1 系统配置相关（林）123.4.2 系统权限133.4.3 系统日志133.4.4 告警相关业务（陈安靖、郭健、王文杰）133.4.5 能耗模型及算法处理143.4.6 报表报告业务相关143.4.7 邮件短信推送服务153.4.8 平台层通用WebService153.4.9 Redis通用消息总线153.4.10 数据加工服务163.4.11 配电智能照明FLEX163.4.12 移动APP163.4.13 进程守护和监控（看门狗）163.4.14 WEB业务模块164 接口设计174.1 外部接口174.2 内部接口175 数据结构设计175.1 公共常量定义175.1.1 模块命名前缀定义175.2 独立数据库设计175.2.1 物理结构设计185.2.2 逻辑结构设计186 运行设计196.1 运行模块的组合2016 206.2 运行控制216.3 运行时间217 错误处理设计217.1 系统级故障与错误217.1.1 采集数据缺失或异常217.1.2 网关通信中断227.1.3 网关软硬件异常227.1.4 服务器软硬件故障227.1.5 数据访问和存储能力237.2 容错处理对策237.2.1 通信心跳与链路保持237.2.2 看门狗服务237.2.3 数据缓存与重传修复248 安全保密设计248.1 网关通信248.2 开放服务接口249 维护设计249.1 日志系统249.2 数据库备份259.3 软件产品安装和自动升级259.4 运行监测与报警251 引言2 任务概述2.1 目标公司基于“平台战略”提出了能源管理系统软件平台，目标是建立一个高度开放的，可扩展的，集配电、能耗监测、用能计费、智能照明为一体的综合性系统，即能源管理系统平台。在NS整体战略的驱动下，EMSV1.3系统研发的目标定位是将现有的能耗监测、配电、智能照明、用能计费各个子系统合为一体，可分可合，同时将现有的1.X的底层架构设计的更合理和稳定以及对现有系统的配置进行优化。2.2 运行环境本小节规定本项目开发和目标平台，以及测试部署使用的软硬件运行环境。本项目部分软硬件产品具备平台移植能力，通过微调和重新编译可适应新的软硬件平台。序号子系统设备要求1前置通讯硬件低功耗工控机，ARM9处理器及以上，内存不低于64M，外存空间不低于512M，百兆网卡，485串口4-10口，具备硬件看门狗。软件支持重编译移植到PowerPC平台。2操作系统嵌入式Linux3数据库主流嵌入式数据库，如Sqlite4Web系统和9000平台硬件服务器2台（数据库服务器、应用程序服务器），内存不低于4G，外存空间不低于500G（不包括数据存储空间）,百兆/千兆网卡5操作系统Windows Server2008 及以上版本 32位服务器版6数据库关系数据库系统 SqlServer2008 及以上版本2.3 需求概述2.3.1 功能需求本项目设计研发的EMSV1.3系统功能需求概述见图，其中可分为三个层次：1、数据加工底层模块优化考虑到EMSV1.2系统在现场项目高并发的极端场景下，数据入库会出现延迟和锁表的故障。本系统在此次的开发任务中将对现有的系统进行优化，新增消息总线的机制，保证系统在数据加工业务模块的稳定。2、所有子系统的权限和配置整合分析现有的能耗监测子系统、照明子系统、配电子系统、用能计费子系统。将现有的几个子系统全部以B/S的方式集成为一体，将其中的用户和权限进行统一的规划设计，完成权限的整合。对现有各个子系统中的配置进行梳理，整理出通用必须的配置和各个模块的特定的业务配置。通过场景的方式对配置业务模块进行统一的规划和设计。3、 基础业务功能的实现完成EMSV1.3需求说明书中的功能需求。图1 EMSV1.3功能需求模型2.3.2 数据容量需求系统数据容量计算：数据采样周期：支持最小数据采集周期为5分钟，上层应用提供的时间周期可选10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、1小时、天、月、年。本系统的业务规模，最大设计支持的采集点数量为100,000，支持主备处理和分布式扩展，保留向更高容量扩展的能力。2.3.3 性能及其他本项目设计研发的EMSV1.3系统对应的关键性能及其他方面的需求如下：（1）安全可靠千兆接入网络，支持大规模并发数据流量接入;（2）对主要数据和功能进行安全隔离；（3）具备统一的运行监管功能，对主要模块的运行状态进行统一监管，要求具有良好的运行监测、负载监控管理、流量监控、故障分析和故障恢复能力；（4）智慧运维，整体方案中数据处理协议和关键业务数据算法模块支持升级替换，利于第三方接入和投资保护；（5）数据安全保护，支持安全加密，完善的数据备份和容灾备份方案。更加详细的功能需求，性能需求以及其他需求参见本项目的需求规格说明书。2.4 条件与限制本文档仅针对EMSV1.3系统的需求开发，本文档中的“本系统”一词通指EMSV1.3系统。开发时间要求为2015.03-2015.7，即在2015年7月31日前完成规定任务的设计、研发和测试第一轮工作。3 总体设计3.1 总体结构3.2 部署方案3.3 数据模型3.3.1 统计对象模型3.3.2 数据源模型3.3.3 算法模型3.3.4 第三方接口模型3.4 模块功能3.4.1 系统配置相关（林）配置的统一要求：1.对于所有的配置的文字输入，在程序的第一步先要进行数据的校验，对长度以及特殊字符进行校验。2.对于图片的输入，需要进行图片大小、分辨率以及格式的校验。3.所有的配置模块需要有状态记录是否已经配置,以及是否为必配置项。4. 所有导出的Excel模板，都需要有提示性的信息，暂定放到每个Sheet页的第一行。5. 对于所有的导入的Excel，需要在服务器保留存档，在处理过程中如出现错误，记录下错误，使用缺省值继续导入，待导入成功后统一给予用户提示，让其手动修改。整体配置流程如下图：按模块划分的流程图：3.4.1.1 平台通用配置3.4.1.1.1 前置与9000平台通信配置3.4.1.1.1.1 需求目标通过此配置可以完成9000平台与前置的通讯以及确定设备所属的类型，为后面五分钟采样点服务。配置分为以下几块：1.规约信息的配置:（1）ini文件的配置。（2）dll路径的配置，同时dll与ini文件保证名称相同。（必须为有9000服务器的机器）。2.通道表的配置（1）通道与规约的对应。3.配置设备的所属通道（1）整个厂站下的设备应配置到一个通道下4.设备型号的选择3.4.1.1.1.2 设计思路1.ini文件配置（如：Mmi_jk.ini）：记事本打开，内容编辑配置，保存与9000程序的parameter文件夹下。同时在protocal文件夹下生成对应文件名的dll文件（如：Mmi_jk.dll）2.页面操作：上传dll文件的路径，同时新增通道名称。（需要在安装9000程序的机器进行此配置）3.整体通过Excel配置，下载模板的时候sheet1为规约表与通道表，与sheet2为设备型号表，sheet3-sheetN表为各个厂站的设备信息的导出，方便对sheet3-N进行批量确认设备所属通道以及设备类型，编辑完成后导入模板，完成配置。3.4.1.1.1.3 设计方案3.4.1.1.2 5分钟采样配置3.4.1.1.2.1 需求目标5分钟采样表，为所有历史数据存储的依据。1.导入5分钟采样表3.4.1.1.2.2 设计思路 方案1：Excel导出设备经过设备类型筛选后的3遥信息，将其分配写入3个sheet中，每个sheet中的信息按点号进行排序。用户在Excel中对于需要纳入统计点号进行确认，编辑完成后导入模板，完成配置。方案2：页面提供两个导入5分钟采样按钮，一个按钮功能为：将经过设备类型筛选后的3遥全部导入，另一个按钮功能为：将全部的3遥导入数据库。两种方案的区别在于，是否需要再次提供筛点服务给予用户。方案1提供了，方案2未提供。暂定选用方案1，与原先配置流程一致。9000基础配置完成后，需要重载实时库。3.4.1.1.2.3 设计方案方案1流程图：3.4.1.2 驾驶舱配置详见EMS V1.3概要设计说明书【模块：驾驶舱-天气预报-权限管理】 V0.2 -吴晓彦.doc 3.4.14WEB业务模块-3.4.14.1驾驶舱展示3.4.1.3 能耗监测配置3.4.1.3.1 基础信息的导入3.4.1.3.1.1需求目标基础信息导入为导入能耗监测系统中最基础的信息，包含区域与业态树，设备的附加信息，以及区域或业态与设备的映射。3.4.1.3.1.2设计思路此实现方案是在EMS1.2的功能上进行扩展，具体的扩展为以下的两点:1.原先导出模板的时候，提示信息太少，在EMS1.3中会对此进行加强，具体实现方案为在Excel模板中，预先留下信息。2.导出模板的时候，同时将161导入的设备信息也带出来，当编辑后再次导入时，更新数据库。3.扩展通讯设备导入4.对原先树的类型进行扩展，包含电梯、空调、给排水、视频监控、防盗报警拓扑树。5.区域增加别名，勾选区域所在分类分项3.4.1.3.1.3设计方案3.4.1.3.2 采样服务配置3.4.1.3.2.1需求目标Web采样服务为上层应用提供了数据，将节点的数据进行了预先的统计。1.采样点号配置2.采样类型是否统计配置3.4.1.3.2.2设计思路1.页面勾选所需采样类型，下载模板，sheet1为采样类型，sheet2N为所勾选的采样类型，对sheet2N编辑采样类型，编辑完成后导入模板，完成配置。2.目前EMS1.2中已经实现，只是对其功能加强，具体表现为限定死采样名称以及采样单位，采样单位为标准单位。只提供是否进行采样的配置。3.4.1.3.2.3设计方案3.4.1.3.3 能耗分析与统计详见能源管理系统EMSV1.3概要设计说明书 V0.2_殷晓磊.doc3.4.14.1.1能耗分析3.4.1.3.4 关联分析详见EMSV1.3概要设计说明书【模块：关联分析、环境品质】 -安红超 V0.2.doc总体设计3.4.1.3.5