能源监管中心设计
51页1、第四章 能源监管中心设计4.1 建设目标 能耗监管中心的建设目标主要有以下的几个方面:l 采集并存储全校范围内建筑能耗数据,并对能耗数据进行处理、分析、展示和发布;l 将各类建筑的分类分项能耗汇总数据上传至省能耗监测中心。4.2能耗监管中心架构(1)软件架构软件总体体系架构使用(数据层-逻辑层-应用层)三层架构,同时在应用层采用B/s结构和c/s结构结合方式。数据层系统的业务数据核心,包括数据库和数据引擎。针对各个业务系统提供数据支撑,同时为对外提供的数据服务提供数据支撑。逻辑支撑层系统底层逻辑模块层。通过逻辑支撑模块,将应用层和数据层连接起来,即为应用层提供数据服务,又为应用层提供数据处理的接口。应用层应用层的设计以业务管理和图形生成分开,将数据查询,图表等应用于b/s架构,数据分析应用c/s架构,充分发挥了b/s与c/s结构各自的优势。软件总体业务逻辑如下图:(2)硬件架构监管中心拓扑结构如下:建筑能耗数据采集能耗数据采集远程传输系统包括硬件防火墙、路由器、交换机、通信前置机、INTERNET/无线网络及数据采集器等组成。建筑能耗数据采集远程传输系统从该系统区域内的数据采集器中取得
2、数据,同时可以接收来自区域内数据中转站转发的能耗数据。建筑能耗数据采集传输系统使用国家标准数据协议,接收通过INTERNET或GPRS网络传输来的建筑能耗数据,并存储其数据库内。因系统是连接在广域网中,所以在接入网络之前,安装一个硬件防火墙,有效防止网络病毒的侵袭和网络攻击。能与各种厂家的数据采集器连接,接入监测中心的数据采集器必须具有分类分项能耗数据传输的功能要求。数据采集器上传的参数格式必须符合监测中心规定的参数格式要求,即上传的建筑代码ID、仪表参数ID、数据类型等必须符合监测中心给定的编码一致。监测中心为数据远传采用的协议规范主要有以下几个方面:l 数据远传使用基于 IP 协议的数据网络,在传输层使用 TCP协议。 l 数据远传时监测中心建立 TCP 监听,数据采集器不启动 TCP监听,数据采集器发起对数据中心的连接,TCP 建立后保持常连接状态不主动断开, 数据采集器定时向监测中心发送心跳数据包并监测连接的状态,一旦连接断开则重新建立连接。 l TCP 连接建立后,数据中心就立刻对数据采集器进行身份认证。l 数据采集器和监测中心中间传输的数据和命令进行加密处理。l 身份验证完
3、成后,监测中心立刻对数据采集器进行授时,并校验数据采集模式,在主动定时采集模式时校验采集周期。当监测中心和数据采集器中的模式或周期配置不匹配时, 监测中心对数据采集器的配置进行更改。 l 在主动定时发送模式下,当网络发生故障时,数据采集器必须存储未能正常实时上报的数据,待网络连接恢复正常后进行断点续传。 l 当因计量装置或数据采集器故障未能正确采集能耗数据时,数据采集器必须向监测中心发送故障信息。数据处理与存储系统数据存储系统主要由两台热备服务器以及一个磁盘阵列柜组成。数据库服务器采用性能稳定的企业级服务器,两台服务器采用完全相同的软、硬配置,并采用主从模式,在服务器(主机)正常运行数据库工作时,备份服务器(从机)处于准备状态。当主机出现任何软、硬件故障导致应用进程停止服务时,从机自动接管主机的工作。磁盘阵列柜负责后端的存储系统,阵列柜分别与两台主机连接,这种相对独立的数据存储方式,有利于另一台主机接管服务及应用后,可以正常访问数据内容。该系统的数据处理软件和所有的数据库操作都在服务器上运行,而数据存储在磁盘阵列柜中。 A、系统热备为满足系统热备的要求需选用一款高性能的热备软件。该软件
4、属于高可用容错集群软件,运行于NT、Windows 2000、Linux和NCR Unix平台。它在共享磁盘阵列方式下,实现两台服务器各自运行不同应用且相互热备份,即实现双Active运转模式。并支持远程灾难实时复制备份恢复系统。用户的硬件资源(如网卡),软件资源(如操作系统、数据库管理系统、数据库应用系统、电子邮件系统等)均能处于热备软件的保护之下,当这些被保护资源出现技术故障时,热备软件可随时实施系统资源切换。该热备软件真正实现了用户硬件或是软件资源发生故障时系统及应用层上的在线热切换。且占用系统资源极少,不增加网络负荷,不打扰任何具体应用系统的任何操作。这样就使用户的服务器、操作系统、数据库系统以及关键的数据及应用程序保持连续不间断,确保系统99.99%的高可用性。B、数据处理与存储系统接收从数据采集器发送来的数据,能够处理大量的并发请求,针对接收的数据能够进行异步处理,一方面针对原始数据包进行存储,另一方面将接收到的数据路由到数据处理子系统进行处理。系统能支持数据采集器的断点续传功能。数据处理与存储系统是建筑能耗监测中心版软件中十分重要的子系统,它对数据采集器上传的数据包进行校
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