08課題八-大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)及工程示范-20180703

課題8：綠色建筑建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)及工程示范國家重點研發(fā)計劃課題《基于全過程的大數(shù)據(jù)綠色建筑管理技術研究與示范》階段性研究報告課題編號：2017YFC0704208課題承擔單位：住房城鄉(xiāng)建設部科技發(fā)展促進中心目錄CONTENT010203040506研究目標及內(nèi)容研究進度階段性創(chuàng)新成果組織實施情況看經(jīng)費實施情況

下一步工作計劃研究目標及內(nèi)容1主要研究目標本課題研究目標研究構建服務于不同群體需求的綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺功能架構和系統(tǒng)架構以數(shù)據(jù)應用為目標，建立可視、協(xié)同及精細化管理的資源管控機制開發(fā)綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用系統(tǒng)及移動終端組織實施200棟（1000萬m2）示范建筑能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集傳輸、儲存、質(zhì)量控制、分析應用、支

撐服務全過程的應用，全面示范

應用相應的研究成果?！G色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用需求與架構研究住房城鄉(xiāng)建設部科技發(fā)展促進中心南京天溯自動化控制系統(tǒng)有限公司二綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術與管控機制研究上海市建筑科學研究院南京天溯自動化控制系統(tǒng)有限公司四綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用示范住房和城鄉(xiāng)建設部科技發(fā)展促進中心上海市建筑科學研究院南京天溯自動化控制系統(tǒng)有限公司大連理工大學中國建筑科學研究院上海建科建筑節(jié)能技術股份有限公司北京建筑技術發(fā)展有限責任公司深圳市紫衡技術有限公司三綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)南京天溯自動化控制系統(tǒng)有限公司上海市建筑科學研究院住房和城鄉(xiāng)建設部科技發(fā)展促進中心主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容研究進度2綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用需求與架構研究綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術與管控機制研究綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用示范2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用需求與架構研究2.1.1

技術路線2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用需求與架構研究2.1.2

應用需求研究2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用需求與架構研究金茂綠建資產(chǎn)及能源管理平臺2.1.2

應用需求研究萬達慧云智能化管理系統(tǒng)2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用需求與架構研究存在的問題：1、缺乏數(shù)據(jù)信息標準化的描述方法①數(shù)據(jù)不全，缺乏除電力以外的能源采集傳輸，尤其是缺乏機電設備和環(huán)境參數(shù)的指標；②數(shù)據(jù)孤島，公共建筑機電能源系統(tǒng)及主要設備尚未形成通用的標準化信息描述方法，不同系統(tǒng)的信息無法融合。2、缺乏完善的數(shù)據(jù)保障機制①缺乏有效的數(shù)據(jù)校核手段，監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性主要是通過總能耗量與分項能耗量之和之間的誤差進行判斷。②質(zhì)量自動診斷與修復方法，降低了數(shù)據(jù)的準確度與可利用率。2.1.2

應用需求研究2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用需求與架構研究3、公共建筑能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)模型仍需深化各地公共建筑節(jié)能監(jiān)測平臺對建筑的總能耗指標的評價方法較為統(tǒng)一，大多采取圖表、柱圖和餅圖，針對總能耗、單位建筑面積能耗、人均能耗等進行處理和展示，數(shù)據(jù)挖掘分析能力薄

弱，對建筑能源系統(tǒng)實際運行的提升缺乏有效的指導性。2.1.2

應用需求研究存在的問題：2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用需求與架構研究2.1.2

應用需求研究存在的問題現(xiàn)象改進方式缺乏數(shù)據(jù)信息標準化的描述方法不全建立標準化的公共建筑能耗大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫及系統(tǒng)。缺乏完善的數(shù)據(jù)保障機制不準數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、應用全過程多層次數(shù)據(jù)安全保障技術，平臺具備相應的異常數(shù)據(jù)自動診斷和修復功能。公共建筑能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)模型仍需深化不好用具有多層次的數(shù)據(jù)分析方法和模型，滿足用戶多層次功能的需求，包含建筑能能效及分項能效評價的公共建筑運行能效評價方法，建筑實時運行能耗變化預測及用能診斷技術等。運維機制不健全研究綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺運行維護與推廣應用機制平臺政策引導不完善2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用需求與架構研究2.1.3平臺架構研究研究面向政府、面向行業(yè)、面向市場的建筑節(jié)能信息服務平臺的功能架構；從業(yè)務流程、平臺總體架構、平臺功能、數(shù)據(jù)服務、服務集成、大數(shù)據(jù)管理等六個方面對架構與平臺管理功能進行綜合評價；對后期需要用到的容器進行了相關測試；確定了與各課題單位的對接方式為RESTful接口，提供數(shù)據(jù)查詢與數(shù)據(jù)存儲接口。2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用需求與架構研究研究任務階段性進展情況：應用需求調(diào)研開展了部分省級平臺和企業(yè)級平臺調(diào)研活動，總結不同系統(tǒng)平臺優(yōu)缺點，同時針對建筑業(yè)主、行業(yè)主管等不同群體開展了需求調(diào)研，編寫完成了《我國公共建筑能耗監(jiān)測平臺調(diào)研報告》（修改稿）。平臺架構研究研究面向政府、面向行業(yè)、面向市場的建筑節(jié)能信息服務平臺的功能架構，從業(yè)務流程、平臺總體架構、平臺功能、數(shù)據(jù)服務、服務集成、大數(shù)據(jù)管理等六

個方面對架構與平臺管理功能進行綜合評價，初步確定了大數(shù)據(jù)管理平臺的架構，并對后期需要用到的容器也進行了相關測試。2.2綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術與管控機制研究2.2.1技術路線2.2綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術與管控機制研究以數(shù)據(jù)來源可溯、流向可追蹤、質(zhì)量可控、運行高效、擴展性強為目標建立大數(shù)據(jù)平臺管控機制，從綠色建筑能源管控業(yè)務化視角進行設備診斷、用能診斷、設備調(diào)優(yōu)控制流程的業(yè)務建模、配置與調(diào)整，從而快速響應業(yè)務流程的重組和優(yōu)化。圍繞軟件服務管理展開研究，構建基于微服務框架的資源管控與服務治理機制。以服務注冊發(fā)現(xiàn)、先解耦再整合、自上而下與自下而上區(qū)分、建立統(tǒng)一技術/接口標準、 系統(tǒng)管理工具與手段、版本管理為原則，設計大數(shù)據(jù)平臺的資源管控機制。能耗監(jiān)測應用平臺平臺級網(wǎng)關數(shù)據(jù)服務平臺數(shù)據(jù)服務接口SQL服務引擎OLAP服務引擎信息推送服務數(shù)據(jù)預測服務氣象數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關設備遙控服務實時數(shù)據(jù)服務內(nèi)存庫（集群）數(shù)據(jù)修復服務數(shù)據(jù)倉庫平臺運行管理企業(yè)級網(wǎng)關前置級網(wǎng)關關系數(shù)據(jù)庫2.2.2運行管控機制研究2.2綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術與管控機制研究針對任務一建筑大數(shù)據(jù)接入及分析應用集成技術研究，基于上海市國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)接入過程中對數(shù)據(jù)異常的梳理、監(jiān)測、分析，課題組開展了公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)用電量數(shù)據(jù)異常判定依據(jù)預研究，形成初步結論。2.2.2開展公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)用電量數(shù)據(jù)異常判定依據(jù)預研究研究任務進展情況：運行管控機制研究基本確定了基于微服務框架的資源管控與服務治理機制，以服務注冊發(fā)現(xiàn)、先解耦再整合、自上而下與自下而上區(qū)分、建立統(tǒng)一技術/接口標準、系統(tǒng)管理工具與手段、版本管理為原則，設計大數(shù)據(jù)管理平臺。用電量異常判斷依據(jù)研究基本確定了根據(jù)異常種類（無數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)缺項、數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)過小、數(shù)據(jù)過大、分項之和大于總用電、分項之和小于總用電、其它等），對小時數(shù)據(jù)、日數(shù)據(jù)、周數(shù)據(jù)、月數(shù)據(jù)進行判斷。2.2綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術與管控機制研究2.3綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)2.3.1技術路線2.3綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)通過對各課題單位下發(fā)調(diào)查問卷，對服務器端運行的操作系統(tǒng)、部署環(huán)境、性能要求、各子系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)/類型、接口內(nèi)容及形式有了基本了解，為后續(xù)系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)庫設計、系統(tǒng)架構設計提供參考。2.3.2大數(shù)據(jù)平臺開發(fā)調(diào)查問卷2.3綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)經(jīng)課題組充分討論，綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺數(shù)據(jù)存儲技術從項目角度考慮各課題需保持一致，本課題采用MySQL數(shù)據(jù)庫和Hbase相結合的方式，MySQL用于事務處理，

Hbase用于大數(shù)據(jù)分析。傳統(tǒng)關系型數(shù)據(jù)庫NewSQL數(shù)據(jù)庫NoSQL數(shù)據(jù)庫2.3.3大數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)庫選型課題組綜合考慮大數(shù)據(jù)管理平臺的整體展示效果，經(jīng)課題組內(nèi)容充分討論，編寫完成了系統(tǒng)

WEB頁面的視覺規(guī)范，以指導各相關單位進行頁面系統(tǒng)的開發(fā)。2.3綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)2.3.4大數(shù)據(jù)平臺視覺規(guī)范確定各研究的課題包括：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)質(zhì)量判斷與修復、APP移動端軟件、數(shù)據(jù)預測與預警、數(shù)據(jù)診斷分析、數(shù)據(jù)優(yōu)化及控制、評價等。各課題研究成果中涉及的軟件功能，需自成體系，內(nèi)部獨立，需具備三個層級的服務：一是對外獲取數(shù)據(jù)接口的客戶端應用，二是具備對外提供功能服務的數(shù)據(jù)處理服務端應用，三是具備數(shù)據(jù)輸出的客戶端應用。2.3綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)2.3.5大數(shù)據(jù)平臺與各課題的確數(shù)據(jù)交互方式研究大數(shù)據(jù)管理平臺DB課題三：

數(shù)據(jù)質(zhì)量服務接口：數(shù)據(jù)讀取接口：數(shù)據(jù)寫入預測/診斷/評價接口：數(shù)據(jù)讀取接口：數(shù)據(jù)寫入課題一：數(shù)據(jù)庫服務接口：數(shù)據(jù)讀取接口：數(shù)據(jù)寫入以下接口均采用restful接口APP客戶端接口：數(shù)據(jù)讀取接口：數(shù)據(jù)寫入……接口：數(shù)據(jù)讀取接口：數(shù)據(jù)寫入根據(jù)課題實施方案及確定的系統(tǒng)功能架構，以敏捷開發(fā)的方式，組建開發(fā)團隊，每天15分鐘晨會、迭代前需求討論、系統(tǒng)與功能設計、測試用例評審、codereview、迭代總結等。初步形成了系統(tǒng)整體架構、設計說明書，并按照既定的計劃進行開發(fā)，截止2018年6月，進度約30%。2.3綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)2.3.6大數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)開發(fā)課題組綜合考慮研究目標，結合上海地區(qū)建筑終端等多層次的數(shù)據(jù)流特征，從用能總覽、數(shù)據(jù)面板、能耗地圖等不同角度，研究構建綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺可視化展示界面的移動端應用，將公共建筑運行階段能效管理移動終端軟件用戶定位于大型機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺的樓宇業(yè)主或物業(yè)管理人員，目前正在開發(fā)中，進度約30%。通過實時監(jiān)測，讓用戶隨時關注建筑的用能規(guī)律及能

耗分布，掌握建筑能耗水平。通過同比與環(huán)比，及時掌 握建筑管理的效果。 為用戶提供建筑節(jié)能診斷及潛力分析，為用戶推送最新鮮的節(jié)能行業(yè)信息咨詢。2.3綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)2.3.7公共建筑能效管理移動端軟件開發(fā)研究任務進展情況：向各課題單位下發(fā)調(diào)查問卷，初步了解各課題單位對平臺系統(tǒng)環(huán)境、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、部署方式、數(shù)據(jù)對接等的要求；基本確定了大數(shù)據(jù)管理平臺的數(shù)據(jù)庫選型，采用MySQL數(shù)據(jù)庫和

Hbase相結合的方式；確定了大數(shù)據(jù)管理平臺的視覺規(guī)范；確定了大數(shù)據(jù)管理平臺與各課題單位采用RESTful接口進行數(shù)據(jù)交互，包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)存儲；按照課題方案，進行了大數(shù)據(jù)管理平臺系統(tǒng)、APP移動終端軟件的開發(fā)，整體進展約30%。2.3綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)2.4綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用示范2.4.1技術路線2.4綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用示范為實現(xiàn)十三五項目“基于全過程的大數(shù)據(jù)綠色建筑管理技術研究與示范”的示范工程的能耗數(shù)據(jù)接入綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺的統(tǒng)一和規(guī)范，課題組開展了綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺接入技術研究，從數(shù)據(jù)接入流程、數(shù)據(jù)傳輸方式、網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)包格式、身份認證過程及數(shù)據(jù)傳輸?shù)腦ML數(shù)據(jù)格式等方面完成了《綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺樓宇數(shù)據(jù)接入?yún)f(xié)議》的制定。本通信協(xié)議適用于示范工程單棟樓宇數(shù)據(jù)接入以及項目中其他課題以平臺形式的數(shù)據(jù)接入。2.4.2數(shù)據(jù)接入通訊協(xié)議2.4綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用示范2.4.3示范工程實施2.4綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用示范2.4.3示范工程實施序號建筑名稱地址面積（㎡）建筑數(shù)量（棟）類型1錦輝大廈上海市吳中路8號240001一般2南昌綠地國際博覽城南昌市紅谷灘新區(qū)1998224一般3南昌綠地國際會展中心南昌市紅谷灘新區(qū)2535081一般4綠地中央廣場A1、A2雙子塔樓南昌市紅谷灘新區(qū)2930182精品5建科院莘莊10號樓申旺路519號232651精品6建科院莘莊綜合樓申富路568號99921一般7錦輝大廈上海市吳中路8號240001一般8天安云谷I期深圳市龍崗區(qū)坂田街道雪崗北路2018號5500006一般9天安云谷II期深圳市龍崗區(qū)坂田街道雪崗北路2018號3600001精品10安康市中醫(yī)醫(yī)院安康市漢濱區(qū)巴山東路47號507624一般11天溯科技園大廈南京市軟件大道170-1號545005一般12南京鼓樓醫(yī)院總部院區(qū)南京市鼓樓區(qū)中山路321號3000006精品13臨沂市人民醫(yī)院總部院區(qū)臨沂市解放路東路27號860001一般14臨沂市人民醫(yī)院北城新區(qū)醫(yī)院臨沂市蘭山區(qū)北城新區(qū)臥虎山路與武漢路交匯處5000002精品15貴州省腫瘤醫(yī)院貴陽市云巖區(qū)北京西路1號420008一般小計2746867432.4綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用示范2.4.3示范工程實施2.4綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用示范2.4.3示范工程實施（部分）研究任務進展情況：完成數(shù)據(jù)接入?yún)f(xié)議的編制工作組織開展示范工程實施工作開展前期調(diào)研工作，進一步梳理一般示范和精品示范名稱，并確定2018年度的實施對象，并簽署示范工程實施意向書21份（51棟，335萬m2）。2.4綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應用示范2.5考核指標進展情況序號考核指標類型考核指標內(nèi)容當前完成情況1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺需求與架構研究論文3篇1、完成并發(fā)表論文1篇新技術1項2、完成相應的研究報告（修改稿）2管理技術與管控機制研究新方法1項1、開展了管理平臺掌控機制研究；2、公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)用電量數(shù)據(jù)異常判定依據(jù)預研究3、申請發(fā)明專利1項論文2篇新技術1項3大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)軟件著作權3項1、圍繞平臺開發(fā)工作進行分析研究，數(shù)據(jù)庫選型、數(shù)據(jù)匯聚接入、數(shù)據(jù)處理及分析應用等進行研究。2、平臺開發(fā)完成30%，包括架構搭建、功能開發(fā)新技術1項論文2篇420應用示范0棟（1000萬m2）示范工程案例集論文3篇1、明確了一般示范和精品示范2、明確了2018年度實施示范工程名單3、簽署示范工程實施意向書21份（51棟建筑，335萬平米）4、完成數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議編制工作階段性創(chuàng)新成果3發(fā)明專利的申請綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺樓宇接入?yún)f(xié)議的編制論文的發(fā)表大數(shù)據(jù)管理平臺的架構設計與開發(fā)方式3.1 完成1項發(fā)明專利申請成果1：發(fā)明專利申請受理通知書發(fā)明創(chuàng)造名稱：一種能耗監(jiān)測平臺的異常數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)申請?zhí)枺?01810030170.23.2完成接入?yún)f(xié)議的編制成果2：完成《綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺樓宇數(shù)據(jù)接入?yún)f(xié)議》的編制3.3 完成論文1篇成果3：發(fā)表論文1篇，《我國公