某建筑物節(jié)能監(jiān)測子系統(tǒng)設(shè)計書

1 某 建筑物節(jié)能監(jiān)測子系統(tǒng) 設(shè)計書 當(dāng)前，公共建筑節(jié)能監(jiān)測信息管理系統(tǒng)開始興起。作為這類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能實現(xiàn)的 建筑物節(jié)能監(jiān)測子系統(tǒng) （以下簡稱“本系統(tǒng)”） ,其重要性愈發(fā)突出。通過本系統(tǒng)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)進行采集，并進行匯總、展示等。 的 本文從子系統(tǒng) /單元、組件 /模塊、接口、進程和數(shù)據(jù)等角度對系統(tǒng)進行分解，構(gòu)建了 建筑能耗在線監(jiān)測系統(tǒng) 的設(shè)計架構(gòu)。本文以軟件需求規(guī)格書為基礎(chǔ)，提出 建筑能耗在線監(jiān)測系統(tǒng) 的高層設(shè)計，本文也是開展單元設(shè)計和集成測試的依據(jù)。 期的讀者和閱讀建議 本項目組的全體人員均需閱讀本文，本文預(yù)期的讀者還包括以 建筑能耗在線監(jiān)測系統(tǒng) 構(gòu)建的系統(tǒng)為基礎(chǔ)或者與該系統(tǒng)相關(guān)的任何其它研發(fā)項目的系統(tǒng)分析員及開發(fā)人員。 建議開發(fā)人員以系統(tǒng)分解描述和依賴性描述為閱讀重點，集成測試人員則以接口描述和系統(tǒng)集成為閱讀重點。其它項目組的人員應(yīng)以本架構(gòu)描述的對外交互接口作為閱讀重點。 檔范圍 本文適合于 建筑能耗在線監(jiān)測系統(tǒng) ，后續(xù)工作（包括：子系統(tǒng)設(shè)計、單元設(shè)計、集成測試等）應(yīng)遵循本文描述的架構(gòu)，并在必要時維護更新本文的內(nèi)容。本文也是日后產(chǎn)品升級的重要參考。以 建筑 能耗 在線 監(jiān)測 系 統(tǒng) 為基 礎(chǔ)的 或者 與該 系 統(tǒng)相關(guān) 的任 何研 發(fā)項 目 將受到 本文 描述 架構(gòu) 的影響。 2 設(shè)計策略 本系統(tǒng)是新設(shè)計的系統(tǒng)。在設(shè)計中參考了大量的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及 統(tǒng)，充分考慮功能需求、項目規(guī)模以及與客戶端的通信技術(shù)的變化等因素進行功能設(shè)計，而研發(fā)的重點則放在應(yīng)用功能的展示、人機交互方面。同時設(shè)計出一套較好服務(wù)與應(yīng)用界面的總體框架平臺，以有利于后續(xù)規(guī)約和功能擴展，并盡快推向市場。本系統(tǒng)設(shè)計中參照了國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒發(fā)的軟件開發(fā)指導(dǎo)說明書，符合能耗檢測技術(shù)導(dǎo)則的系統(tǒng)設(shè)計要求。 絡(luò)架構(gòu) 能要求 實現(xiàn)與公共建筑節(jié)能監(jiān)測信息管理系統(tǒng)市 級數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。 接入 網(wǎng)通信信道。 接入本地串口信信道。 絡(luò)規(guī)劃拓撲圖 2 建 筑 能 耗 在 線 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 主 站交 換 機建 筑 能 耗 市 級 數(shù) 據(jù) 中 心互 聯(lián) 網(wǎng)數(shù) 據(jù) 采 集 器 1 數(shù) 據(jù) 采 集 器 2 數(shù) 據(jù) 采 集 器 / 1 0 0 M 網(wǎng) 絡(luò) / 無 線 數(shù) 據(jù) 傳 輸 通 道現(xiàn) 場 總 線工 業(yè) 控 制 服 務(wù) 器計 量 裝 置 1計 量 裝 置 2計 量 裝 置 終 端V P 墻. . . . 絡(luò)詳細架構(gòu)設(shè)計 系統(tǒng)整個網(wǎng)絡(luò)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能細化為主網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)、終端通信網(wǎng)、信息發(fā)布網(wǎng)。 網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 主網(wǎng)段部分運行 12 臺服務(wù)器，并向上與市級數(shù)據(jù)中心連接。數(shù)據(jù)流量不大，但數(shù)據(jù)實時交換要求較高，所以采用百兆以太網(wǎng)。 主 網(wǎng)絡(luò) 通過前置服務(wù)和通信網(wǎng)絡(luò)進行通信。主網(wǎng)絡(luò)無法直接對通信網(wǎng)絡(luò)進行通信，保證通信網(wǎng)和其它網(wǎng)絡(luò)間隔離。 與公司 其它 系統(tǒng)不與此系統(tǒng)進行連接。 主網(wǎng)絡(luò) 向上通過 其他通信方式與市級數(shù)據(jù)中心相連； 信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 此網(wǎng)絡(luò)是面向客戶現(xiàn)場終端的通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制，管理系統(tǒng)通信資源，接入各類客 3 戶側(cè)終端設(shè)備，主要由串口信道、 網(wǎng)信道等組成。其中串口信道在設(shè)備較多時，通過通道切換箱接入終端服務(wù)器然后接入主站通訊服務(wù)器。 道通過路由器進行網(wǎng)絡(luò)地址段和通信網(wǎng)地址段的路由進行通信。在路由器上設(shè)置終端 (外部地址 )只能訪問通信網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)地址。 系統(tǒng)針對公網(wǎng)前置機可使用均衡器，用以平衡網(wǎng)絡(luò)流量。 鑒于無線公網(wǎng)終端通道的特點，通信網(wǎng)絡(luò)通過防火墻隔離前 置機和終端間的通信。防火墻上嚴格設(shè)置了終端可訪問安全區(qū)內(nèi)前置機的 址和訪問端口。通過設(shè)置，無線公網(wǎng)終端只能訪問特定 址機器的特定端口，從而保證了通信網(wǎng)與無線公網(wǎng)通信的安全性，規(guī)避無線公網(wǎng)終端通信可能帶來的危害。 基于此網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，終端信道的接入只和前置服務(wù)器有關(guān)聯(lián)，只要修改前置服務(wù)的通信適配層就可以完成新終端信道的接入，不會對已經(jīng)接入的信道產(chǎn)生任何影響。 息發(fā)布網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 系統(tǒng) 應(yīng)用 在發(fā)布時采用防火墻進行隔離，使發(fā)布服務(wù)器處于安全區(qū)，對外發(fā)布時采用 術(shù)。 術(shù)可以把內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備轉(zhuǎn) 換為外部網(wǎng)絡(luò)可路由地址的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 術(shù)不僅可以隱藏內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)拓撲、節(jié)省合法 址 ,而且對客戶機是透明的 ,無需客戶機作特殊的設(shè)置。 各個地市電力公司操作人員通過本單位信息辦公網(wǎng)訪問服務(wù)器，進行業(yè)務(wù)操作。 系統(tǒng)針對發(fā)布服務(wù)器使用均衡器，用以平衡網(wǎng)絡(luò)流量。負載均衡器主要完成以下任務(wù)： 解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題，服務(wù)就近提供，實現(xiàn)地理位置無關(guān)性；為用戶提供更好的訪問質(zhì)量；提高服務(wù)器響應(yīng)速度；提高服務(wù)器及其他資源的利用效率；避免了網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵部位出現(xiàn)單點失效 ，而且 網(wǎng)絡(luò)負載均衡對外只需提供一個 址 。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負載均衡中的一臺或 幾臺服務(wù)器不可用時，服務(wù)不會中斷。網(wǎng)絡(luò)負載均衡自動檢測到服務(wù)器不可用時，能夠迅速在剩余的服務(wù)器中重新指派客戶機通訊。這項保護措施能夠幫助你為關(guān)鍵的 業(yè)務(wù)程序提供不中斷的服務(wù)，并可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)訪問量的增加來相應(yīng)地增加網(wǎng)絡(luò)負載均衡服務(wù)器的數(shù)量 。 術(shù)架構(gòu) 本系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)采用本公司的專有技術(shù)與流行的通用組件技術(shù)相結(jié)合的方式進行設(shè)計的。一方面，從系統(tǒng)特性上看其屬于自動化系統(tǒng)，并具有較高的實時性要求，它需要集成公司現(xiàn)有高水平的電力自動化平臺成果，如：實時數(shù)據(jù)庫、進程監(jiān)控等，這些技術(shù)都將在本系統(tǒng)的服務(wù)平臺中得到應(yīng)用。另一 方面，本系統(tǒng)是重要的公共建筑節(jié)能信息監(jiān)測管理系統(tǒng)的組成部分，因此需要一套能夠快速適應(yīng)能耗監(jiān)測的人機交互架構(gòu)來滿足這種需求。所以本系統(tǒng)的應(yīng)用框架采用了現(xiàn)在較為流行的 構(gòu)作為人機交互的基礎(chǔ)架構(gòu)，所有的操作人員只需要使用辦公計算機自帶的覽器就可以完成相關(guān)的業(yè)務(wù)操作。如果營銷業(yè)務(wù)發(fā)生變化，只需要在服務(wù)端更新業(yè)務(wù)邏輯即可完成對整個系統(tǒng)的業(yè)務(wù)更新。同時為了更好滿足系統(tǒng)顯示性能和開發(fā)效率本系統(tǒng)在展示平臺上還使用了 構(gòu)作為系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)架構(gòu)。 務(wù)平臺架構(gòu) 建筑能耗在線監(jiān)測系統(tǒng) 不但是一個復(fù)雜的能耗信息采集的業(yè)務(wù)系統(tǒng)也是一個實時的數(shù)據(jù)采集的自動化系統(tǒng)，它需要集成現(xiàn)在高水平的電力自動化平臺成果，主要的技術(shù)成果有實時數(shù)據(jù)庫、 4 進程監(jiān)控。先進的電力自動化平臺是本系統(tǒng)的服務(wù)平臺的主要技術(shù)架構(gòu)基礎(chǔ)。自動化平臺主要技術(shù)架構(gòu)的框架圖如下所示： 時數(shù)據(jù)庫 實時數(shù)據(jù)庫專門用來提供高效的實時數(shù)據(jù)存取，實現(xiàn)工況監(jiān)視、負荷管理和電網(wǎng)分析，其高效性主要通過下列機制來實現(xiàn)： 1、 數(shù)據(jù)庫服務(wù)進程采用多 進程和多線程機制，當(dāng)有多個數(shù)據(jù)庫服務(wù)請求同時發(fā)出時，數(shù)據(jù)庫服務(wù)進程會產(chǎn)生新的進程或線程來響應(yīng)這些請求，以提高系統(tǒng)的并發(fā)性，達到快速響應(yīng)的目的。 2、 設(shè)計了一套分布式的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，來優(yōu)化管理全網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)庫，當(dāng)用戶訪問數(shù)據(jù)時，由分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來自動判斷數(shù)據(jù)在本機還是在異機，如果在本機則采用快速的內(nèi)存訪問方法，如果在異機則通過網(wǎng)絡(luò)通信的方法去訪問。 實時數(shù)據(jù)庫管理具有下列特性： 1、 實時性：具有良好的實時響應(yīng)性能，訪問時間為毫秒級。 2、 數(shù)據(jù)的多樣性：能夠建立多種數(shù)據(jù)集，用于不同的運行模式等。 3、 有效性：通過限值 判斷和合法性校驗等，具有檢查數(shù)據(jù)有效性的能力，任何無效的數(shù)據(jù)都不接受。 形應(yīng)用平臺 圖形應(yīng)用平臺主要包括自定義圖形平臺應(yīng)用。 自定義圖形的圖形平臺，是實現(xiàn)基本線路圖的繪制的平臺。此平臺主要用于對主站設(shè)備監(jiān)控、主站服務(wù)模塊監(jiān)控等功能應(yīng)用提供圖形方面的公共服務(wù)，主要包括圖形繪制以及圖形展示兩大部分，在本系統(tǒng)中的圖形展示將采用 B/S 方式。 該平臺具有如下特點： 1、 充分考慮了各類操作系統(tǒng)之間的差異，并對這種差異進行了透明的處理和包裝，使上層通信服務(wù)管理 應(yīng)用服務(wù)（通信服務(wù)、數(shù)據(jù)處理服務(wù)等） 實時數(shù)據(jù)庫 圖形平臺 數(shù)據(jù)應(yīng)用展示 信息代理服務(wù) 進程監(jiān)控 5 應(yīng)用不必修改代碼就可以移植到不同的操作系統(tǒng)之上，并且使得上層應(yīng)用可以在不同的設(shè)備和操作系統(tǒng)之上實現(xiàn)互連、互通、互操作。 2、 為上層應(yīng)用提供了一個統(tǒng)一的、可擴展的、分布的開發(fā)平臺，使得僅僅單一系統(tǒng)的可編程轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N系統(tǒng)的可編程，對上層應(yīng)用而言，開發(fā)者只需要將更多的精力放到業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)規(guī)則上，開發(fā)應(yīng)用僅僅依托于分布式系統(tǒng)運行平臺所提供的一系列的編程接口和服務(wù)。 3、 根據(jù)本系統(tǒng)的特點，對開發(fā)上層應(yīng)用所需的關(guān)鍵任務(wù)集中進行包裝處理，形成了一系列軟件包，為上層應(yīng)用提供實用的、統(tǒng)一的、完善的編程接口和服務(wù)。 在系統(tǒng)將來擴展或與其它系統(tǒng)進行集成時，不影響操作系統(tǒng)已有的分布式操作平臺，通過提供完善的接口 和服務(wù)，完成系統(tǒng)的擴展或與其它系統(tǒng)平臺間的無縫集成。 程監(jiān)控 本系統(tǒng)的進程管理模塊能夠管理與其同在一臺機器上運行的服務(wù)和系統(tǒng)服務(wù)程序進程，并能夠顯示所有的應(yīng)用進程的運行情況。該管理系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能： 1、 進程監(jiān)控 當(dāng)在某設(shè)定時間內(nèi)檢測出被監(jiān)視應(yīng)用的異常狀態(tài)，并采取相應(yīng)的措施：如殺死進程、重啟程序等，并以報警的形式提示用戶。 及時匯報各進程的運行狀態(tài)，檢測重要進程的非正常退出，如網(wǎng)絡(luò)通信中斷，掃描進程出錯等，并用報警的形式提示用戶及自動重啟。 實現(xiàn)進程之間的控制和通信。 2、 應(yīng)用進程的啟動和退出 進程管理模塊啟動 時缺省以預(yù)先配置的啟動序列啟動各被監(jiān)視的應(yīng)用進程，也可以通過命令行參數(shù)選擇進程管理模塊啟動時不啟動被監(jiān)視的應(yīng)用進程。 進程管理模塊可以通過管理界面進行退出，模塊退出時缺省不退出管理的應(yīng)用進程，也可以通過參數(shù)配置一起退出各應(yīng)用進程。 用戶可以通過進程管理模塊的管理界面啟動和停止特定的監(jiān)視應(yīng)用或所有監(jiān)視應(yīng)用進程。 對于正常退出的監(jiān)視應(yīng)用進程，進程管理模塊應(yīng)當(dāng)不再重啟它。 3、 進程管理 配置各應(yīng)用進程的啟動序列，以及應(yīng)用啟動時的命令行及相應(yīng)的啟動參數(shù)。 配置各應(yīng)用進程異常退出或被強制殺死后的重啟時間間隔。 6 4、 能夠監(jiān)控的 進程包括以下幾部分： 主站運行應(yīng)用服務(wù)模塊的監(jiān)控： 前置服務(wù) 實時庫服務(wù) 數(shù)據(jù)處理服務(wù) 事項服務(wù) 示平臺架構(gòu) 本系統(tǒng)是一個多層次應(yīng)用的分布式系統(tǒng)，數(shù)據(jù)類型復(fù)雜、各類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)密度小，數(shù)據(jù)量巨大，相關(guān)系統(tǒng)的信息交互頻繁，因此，在系統(tǒng)的性能、互聯(lián)方便性、移植性等方面有特殊的要求，需要有良好的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。 基于以上考慮本系統(tǒng)展示平臺采用 構(gòu)進行設(shè)計，所有的用戶體驗界面采用純 B/S 架構(gòu)進行設(shè)計，即所有與操作客戶需要交互的應(yīng)用功能界面都使用瀏覽器作為 面。同時考慮到本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能復(fù)雜、涉及到 開發(fā)人員較多因此整個開發(fā)架構(gòu)采用 構(gòu)，將模型、控制、界面分開，由不同開發(fā)人員開發(fā)不同的框架。 為了提高整個系統(tǒng)的交互性能，將部分功能界面的提交方式采用局部提交的方式進行設(shè)計，從某種程度上減少了傳統(tǒng)的 面需要整體提交而造成的性能壓力和操作不便。對于局部遞交本系統(tǒng)采用現(xiàn)在較為流行的 術(shù)的進行開發(fā)。 下面對展示平臺的所采用的架構(gòu)進行簡單介紹 構(gòu) 架設(shè)計為一個集成環(huán)境，可以在 面（如 體），甚至移動設(shè)備（使用精簡框架 無縫地開發(fā)和運行應(yīng)用。其主要目標(biāo)是 :提供一個覆蓋整個應(yīng)用范圍的、一致的面向?qū)ο蟓h(huán)境 ; 提供一個環(huán)境，將困擾 序員的版本沖突（ “，即 獄）問題最小化，簡化代碼的發(fā)布 /安裝過程 ; 基于公認的標(biāo)準(zhǔn)，提供一個可以在任意操作系統(tǒng)上運行的可移植環(huán)境。實際上， C#和 行時的一個主要部分，即通用語言基礎(chǔ)設(shè)施（ 已經(jīng)得到了標(biāo)準(zhǔn)化。 際（ 名是歐洲計算機制造協(xié)會（ 簡寫作 提供一個可管理的環(huán)境，在這個環(huán)境中，可以很容易地驗證代碼，以保證程序安全運行。 為了實現(xiàn)上述目標(biāo)， 架設(shè)計者們最后確定了以下體系結(jié)構(gòu)，將框架分解為兩部分 :通用語言運行時 框架類庫 結(jié)構(gòu)如 下 圖所示。 7 準(zhǔn)的具體實現(xiàn)，它處理代碼執(zhí)行及所有相關(guān)任務(wù) :編譯、內(nèi)存管理、安全、線程管理、強制類型安全和類型使用。在 運行的代碼稱為托管代碼（ 以區(qū)別于不在 運行的非托管代碼（ 如基于 組件。 另一個主要部分是框架類庫 于在 運行的應(yīng)用來說，它是一個可重用的類型（類、結(jié)構(gòu)等）代碼庫。正如圖中所示，它包含了涉及數(shù)據(jù)庫訪問、圖形、與非托管代碼互操作、安全、 體等類。只要是遵循 架的語言，都會使用這個公共類庫。因此，只要知道了如何使用這些類型，不論你選擇用哪一種 言編寫程序，這些知識都可以用上。 準(zhǔn) 如果開發(fā)人員下決心花時間來學(xué)習(xí) C#和 自然地會想到，能否將 獲得的知識應(yīng)用于其他平臺上。更明確地說， 品是否僅限于 作系統(tǒng) ?或者，它是不是一個可移植的運行時和開發(fā)平臺，可以在多個操作系統(tǒng)上實現(xiàn) ?要回答這個問題，C#和 準(zhǔn)之間的關(guān)系。 義了一個與平臺無關(guān)的虛擬代碼執(zhí)行環(huán)境。由于未指定任何操作系統(tǒng)，所以操作系統(tǒng)可以是 可以是 標(biāo)準(zhǔn)的核心是定義了一個通用中間語言（ 一個類型系統(tǒng)，遵循 編譯器必須生成 類型系統(tǒng)則定義了遵循所有語言都支持的數(shù)據(jù)類型。下一節(jié)將會講到，這種中間代碼將編譯為其主機操作系統(tǒng)的本地語言。 包含了由 發(fā)并大力推行的 C#語言的標(biāo)準(zhǔn)，因此， C#是 實上的標(biāo)準(zhǔn)語言。 圖 12 范定義的架構(gòu) 但后來，其他廠商也很快采納了 準(zhǔn)，并開發(fā)了諸多語言，如 譯器。 圖 11 所示的 架是 準(zhǔn)的實現(xiàn)。需要注意的最重 要的一點是，這個實現(xiàn)中包含的大量特性并不是 構(gòu)所要求的。為了說明這一點，圖 12 給出了 準(zhǔn)架構(gòu)，你可以與圖 11 做一個比較。 8 概括起來， 義了兩個實現(xiàn) :一個是最小實現(xiàn)，稱為內(nèi)核概要（ 另一個提供了更多特性，稱為精簡概要（ 內(nèi)核概要包含遵循 編譯器所需要的類型和類，其中基類庫包括基本的數(shù)據(jù)類型類，還包括提供簡單文件訪問、定義安全屬性以及實現(xiàn)一維數(shù)組的其他類。精簡概要添加了 3 個類庫 :定義簡單 析的 、提供 持和端口訪問的網(wǎng)絡(luò)庫，以及支持反射（程序通過元代碼實現(xiàn)自檢的一種方法）的反射庫。 本書介紹的是 現(xiàn)，但如果只介紹 范中定義的內(nèi)容，那么本書的篇幅可能就小多了。倘若如此，我們就不會特別加入章節(jié)來介紹 據(jù)庫類）、 體等內(nèi)容，而有關(guān) 各章也將大幅削減。你應(yīng)該會想到，這些庫的功能依賴于底層 外， 許程序使用一種互操作（ 性來調(diào)用 就是說， 發(fā)人員不僅能訪問 能訪問遺留應(yīng)用和組件（ 由于如此倚重于 現(xiàn)更稱得上是一個透明環(huán)境，而不只是一個虛擬環(huán)境，這并沒有什么不好。對于轉(zhuǎn)向 開發(fā)人員來說，利用 現(xiàn)，能夠充分結(jié)合 件和原來已有的代碼來創(chuàng)建混合應(yīng)用。也就是說，無需將 現(xiàn)代碼移植到其他操作系統(tǒng)。 源組織正在著力采納 加的這些特性，對開發(fā)人員（以及本書讀者）來說，這自然是一個好消息。作為 要項目之一的 已經(jīng)包含了 諸如 體、全部 ，以及大量集合（ 等主要特性。這 確實非常重要，因為這意味著，如果你在使用 過程中積累了一些知識和技能，那么這些知識對于 臺上的 現(xiàn)也同樣適用。 構(gòu) 式是 縮寫，中文翻譯為 模型 控制器 。 用程序總是由這三個部分組成。 件 )導(dǎo)致 變 者同時改變兩者。只要 變了 數(shù)據(jù)或者屬性，所有依賴的 會自動更新。類似的，只 要變了 從潛在的 獲取數(shù)據(jù)來刷新自己。 9 模型、視圖與控制器的分離，使得一個模型可以具有多個顯示視圖。如果用戶通過某個視圖的控制器改變了模型的數(shù)據(jù)，所有其它依賴于這些數(shù)據(jù)的視圖都應(yīng)反映到這些變化。因此，無論何時發(fā)生了何種數(shù)據(jù)變化，控制器都會將變化通知所有的視圖，導(dǎo)致顯示的更新。這實際上是一種模型的變化 型、視圖、控制器三者之間的關(guān)系和各自的主要功能，如下圖所示。 它適于開發(fā)復(fù)雜的 用系統(tǒng)，具有代碼重用度高，代碼移植性良好和代碼可插拔等優(yōu)點。本系統(tǒng)主站是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，同時，業(yè)務(wù)變化較快，需要不斷的擴充和維護，因此適于采用 于上面的描述本系統(tǒng)采用了基于 想開發(fā)出的開源的 架進行開發(fā)。 構(gòu) 一組技術(shù) 的組合 ， 其 核心是 象對象在 中首次引入，它是一種支持異步請求的技術(shù)。簡而言之， 您可以使用 服務(wù)器提出請求并處理響應(yīng)，而不阻塞用戶。 術(shù) 使瀏覽器可以為用戶提供更為自然的瀏覽體驗。在 前， 點強制用戶進入提交 /等待 /重新顯示范例，用戶的動作總是與服務(wù)器的 “ 思考時間 ” 同步。 供與服務(wù)器異步通信的能力，從而使用戶從請求 /響應(yīng)的循環(huán)中解脫出來。借助于 以在用戶單擊按鈕時，使 用 即更新 向服務(wù)器發(fā)出異步請求，以執(zhí)行更新或查詢數(shù)據(jù)庫。當(dāng)請求返回時，就可以使用 相應(yīng)地更新 不是刷新整個頁面。最重要的是，用戶甚至不知道瀏覽器正在與服務(wù)器通信： 點看起來是即時響應(yīng)的。 據(jù)架構(gòu) 計依據(jù)與假設(shè) 關(guān)于加強國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理的實施意見（建設(shè)部、財政部：建科 2007245號） 10 國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)實施方案 國家電子政務(wù)工程建設(shè)項目管理暫行辦法（中華人民 共和國國家發(fā)展和改革委員會令 第 55 號） 住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部 2008 年 6 月發(fā)布的國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則 住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部 2008 年 6 月發(fā)布的國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則 住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部 2008 年 6 月發(fā)布的國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)、驗收與運行管理規(guī)范 住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部 2008 年 6 月發(fā)布的國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護技術(shù)導(dǎo)則 住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部 2008 年 6 月發(fā)布的 國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)樓宇分項計量設(shè)計安裝技術(shù)導(dǎo)則 645 1997 多功能電表通信規(guī)約 188 2004 戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件 19582于 議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范 254息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法 17168息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測量方法 17626磁兼容 試驗和測量技術(shù) 88 計算站場地安全要求 及國家 秘密的計算機信息系統(tǒng)保密技術(shù)要求 93 電子計算機機房設(shè)計規(guī)范 89 計算站場地技術(shù)條件有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 采集數(shù)據(jù)項如下： 序號 數(shù)據(jù)采集單元 項目 備注 1 單相電表 電能量數(shù)據(jù) 一般每個采集點安裝 1 塊表 . 每天 96 點正向有功電能示值曲線以及日凍結(jié)電能示值總。 2 多功能電表 電能量數(shù)據(jù) 一般每棟樓安裝 1 塊表。 每天 96 點正向有功電能示值曲線以及日凍結(jié)電能 11 示值總。 3 水表 天然氣表 冷氣表 暖氣表等 表碼值 一般每棟樓或每層安裝 1 塊表； 僅表碼值。 儲記錄數(shù)計算 根據(jù)上面的數(shù)據(jù)假設(shè)一天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)記錄按一個量測一條記錄，則記錄數(shù)計算如下： 每幢建筑有 20 個數(shù)據(jù)采集點，每 15 分鐘采集 1 次，每個點 上送 1 次的數(shù)據(jù)量約為 200 個字節(jié)（ 那么 每套系統(tǒng)的 1 天的最大能耗數(shù)據(jù)量約為（ 20*96*200）字節(jié)。 每個地區(qū) 數(shù)據(jù)中心 1 年的 上傳 數(shù)據(jù)量約為（ 20*96*200*30*365）字節(jié)。 本系統(tǒng) 數(shù)據(jù)需在線存儲 15 年，則總數(shù)據(jù)存儲量約為（ 20*96*200*30*365*15）字節(jié) ，約合 據(jù) 。 一年數(shù)據(jù)（一個月 30 天）： 1920*30(天 )*12（月） =691,200 條 較大的建筑要應(yīng)該比中型建筑大 4 到 5 倍。 據(jù)存儲設(shè)計 本系統(tǒng)數(shù)據(jù)主要由前置通信服務(wù)模塊負責(zé)采集，為了使前置通信模塊可靈活部署及組合，前置通信服務(wù)模塊不直接存盤，而是把采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，由數(shù)據(jù)處理模塊負責(zé)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲及后續(xù)處理?？紤]到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集具有集中、量大的特點，要求數(shù)據(jù)處理具有快速的響應(yīng)、處理機制。 據(jù)表空間設(shè)計 由于本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)規(guī)模相對較大，因此，將歷史數(shù)據(jù)采用年表的方式設(shè)計。從而保證整個數(shù)據(jù)庫的響應(yīng)速度。 據(jù)表設(shè)計 對于歷史數(shù)據(jù)庫表根據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)的頻度 以及數(shù)據(jù)量的大小考慮采用大表、年表、月表相結(jié)合的方式進行存儲。對于使用頻繁而且數(shù)據(jù)量相對較小的數(shù)據(jù)采集大表方式存儲，大表方式存儲就是所有某種類型的數(shù)據(jù)都放置在一個數(shù)據(jù)表中。年表則是以年為單位設(shè)置表結(jié)構(gòu)，這樣可以使一張表中的數(shù)據(jù)記錄條數(shù)相對減少，以提高響應(yīng)速度。 儲方式設(shè)計 1、 采集數(shù)據(jù)存儲 對來自前置通信或其它模塊的數(shù)據(jù)進行接收，并將數(shù)據(jù)進行分類存放在相應(yīng)隊列中，然后采用多線程技術(shù)同時進行數(shù)據(jù)存儲。 2、 統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲 由于本系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫自帶的存儲過程進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，因此，本系統(tǒng)的存儲也是在存儲過程執(zhí)行期間，順序完 成的，并且是批量完成的統(tǒng)計數(shù)據(jù)的存儲。 全架構(gòu) 全架構(gòu)概述 12 本系統(tǒng)的安全策略包括組網(wǎng)安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、系統(tǒng)安全幾個方面進行考慮。 組網(wǎng)安全主要是考慮網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成時硬件設(shè)備的安全性問題。 應(yīng)用安全主要是考慮系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計上考慮包括密碼的管理、權(quán)限管理等。 數(shù)據(jù)安全考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用艿却胧┍ＷC數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)安全主要從操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫方面保證系統(tǒng)安全運行。 業(yè)務(wù)操作時必須進行登錄認證、對象訪問認證。安全策略由安全組件進行控制。安全組件包括訪問實體、權(quán)限、安全對象、缺省訪問列表。 用戶、組、以及機器是安全組件的 三種訪問實體（ 每一個訪問實體可以擁有多個權(quán)限（ 每個權(quán)限擁有多個安全對象。 登錄模塊首先獲得用戶名和密碼，再加上所屬地區(qū)供電公司信息一并傳給安全組件。安全組件獲得登錄信息之后，首先找到用戶的賬號，判定密碼是否正確，成功則生成一個登錄會話結(jié)構(gòu)，表示本次登錄成功。在這個登錄會話的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，為了以后安全校驗的效率，存儲了用戶 屬用戶組 有權(quán)限列表，以及一個空的安全對象的打開列表。最后安全組件將登錄會話的引用返回。登錄成功后如果長時間不使用系統(tǒng)，在下次 訪問功能界面時，系統(tǒng)將根據(jù)預(yù)先設(shè)定的超時實效時間判斷本次登錄是否實效，如果實效將返回登錄界面，要求操作人員重新登錄。 模塊要訪問某個對象，將要打開的對象標(biāo)示傳給登錄會話。登錄會話查找該對象的安全描述符，根據(jù)登錄信息計算出本次登錄對對象的最大訪問權(quán)限，并以訪問掩碼的形式存儲在登錄會話的安全對象打開列表中。然后登錄會話返回一個安全對象句柄給模塊。 網(wǎng)安全 統(tǒng)組網(wǎng) 在系統(tǒng)組網(wǎng)時，本系統(tǒng)考慮使用獨立的應(yīng)用網(wǎng)段，并且系統(tǒng)各應(yīng)用網(wǎng)段之間盡量考慮使用帶三層交換功能的交換機。與其它系統(tǒng)互聯(lián)時考慮使用路由器、防火墻進行系 統(tǒng)隔離。路由器、防火墻使用在各種安全級別的不同系統(tǒng)相連的系統(tǒng)隔離聯(lián)結(jié)。對于公網(wǎng)接入的則使用專用的虛擬網(wǎng)技術(shù)，并且使用路由器和防火墻進行隔離。 網(wǎng)接入 本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信采用的是 議。 一個開放性的協(xié)議，這雖然給系統(tǒng)互連帶來了便利，但是也容易造成網(wǎng)絡(luò)安全性的漏洞，特別是在利用 者 行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中。 本系統(tǒng)還需要利用各種公共網(wǎng)絡(luò)（ 現(xiàn)各種無線終端接入以保證對各種分散客戶的數(shù)據(jù)采集的通信問 題。因此，需要在本系統(tǒng)中引入 術(shù)，實現(xiàn)跨公用網(wǎng)絡(luò)的安全傳輸。 所謂 指利用現(xiàn)有的公共網(wǎng)絡(luò)，通過對自身傳輸數(shù)據(jù)進行加密，從而在公共網(wǎng)絡(luò)上建 13 立機構(gòu)內(nèi)部的虛擬專用網(wǎng)，保證機構(gòu)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?對于從外部接入訪問內(nèi)部局域網(wǎng)的用戶，由于使用公用網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸所帶來的風(fēng)險，必須嚴格控制其安全性。 對于從公網(wǎng)接入的終端和設(shè)備，使用登錄認證服務(wù)，對登錄設(shè)備的 的 者號碼等信息進行綁定認證，只有通過認證的終端設(shè)備才能夠登錄到本系統(tǒng)中。 使用防火墻技術(shù)可以只允許特定的端口接受公網(wǎng)終端的接入 ，并將這個端口只允許訪問規(guī)定的機器或者網(wǎng)段。 火墻技術(shù) “防火墻”技術(shù)是通過對網(wǎng)絡(luò)作拓撲結(jié)構(gòu)和服務(wù)類型上的隔離來加強網(wǎng)絡(luò)安全的手段。它所保護的對象是網(wǎng)絡(luò)中有明確閉合邊界，它的防范對象是來自被保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)受到外部的系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)安全的威脅。所謂“防火墻”則是綜合采用適當(dāng)技術(shù)在被保護網(wǎng)絡(luò)周邊建立的用于分隔被保護網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)?？梢?，“防火墻”技術(shù)最適合于在企業(yè)專網(wǎng)中使用，特別是在企業(yè)專網(wǎng)與公共網(wǎng)絡(luò)互連時的使用，一方面阻止外界對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源的非法訪問，另一方面也可以防止系統(tǒng)內(nèi)部對外部系統(tǒng)的不安全的訪問。實現(xiàn)防 火墻的主要技術(shù)有：數(shù)據(jù)包過濾、應(yīng)用端口、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)。 本系統(tǒng)的建設(shè)中，需要與不同系統(tǒng)進行聯(lián)接，而且還需要將本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到公網(wǎng)或者信息網(wǎng)進行發(fā)布。 本系統(tǒng)的互聯(lián)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、無線公網(wǎng)路由器安放在安全區(qū)，通過防火墻控制外部網(wǎng)絡(luò)只能直接訪問安全區(qū)的 務(wù)器，并且只能通過特定的端口進行訪問。 本系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器都位于內(nèi)網(wǎng)區(qū)域，通過防火墻控制只允許安全區(qū)的訪問內(nèi)網(wǎng)區(qū)域的各種服務(wù)器。 通過防火墻的設(shè)置和安全控制已達到保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的主機、禁止外部網(wǎng)絡(luò)的訪問。通過防火墻控制外部網(wǎng)絡(luò)的主機只 能通過指定的端口訪問安全區(qū)的服務(wù)期。已達到內(nèi)外網(wǎng)隔離和訪問控制的要求。 據(jù)安全 用通信協(xié)議 在本系統(tǒng)中充分考慮了多年來電力自動化發(fā)展的優(yōu)秀的成熟技術(shù)。在系統(tǒng)中不同服務(wù)模塊的通信時使用專用的通信中間件來實現(xiàn)通信信息的安全。 與終端設(shè)備的通信則采用專用的通信規(guī)約，如： 端設(shè)備與電表的通信采用約。除了本協(xié)議都是專用協(xié)議外，這些協(xié)議中都規(guī)定相關(guān)的認證方式，只有通過了認證的命令才會被執(zhí)行設(shè)備執(zhí)行。 據(jù)加密技術(shù) 信息加密的目的是保護網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)、文件、口令和控制信息，保護網(wǎng)上傳輸?shù)?數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)加密常用的方法有鏈路加密、端點加密和節(jié)點加密三種。信息加密過程是由形形色色的加密算法來具體實施，到目前為止，已經(jīng)公開發(fā)表的各種加密算法多達數(shù)百種。一個加密網(wǎng)絡(luò)，不但可以防止非授權(quán)用戶的搭線竊聽和入網(wǎng)，而且也是對付惡意軟件的有效方法之一。 14 因此，本系統(tǒng)設(shè)計對重要的信息信息也進行了相關(guān)數(shù)據(jù)加密。對數(shù)據(jù)庫中存儲的用戶密碼，采用專用的加密算法進行加密后，再存入數(shù)據(jù)庫。對于主站與終端的一些重要操作需要采用核對密碼通過后才能進行操作。對于這類密碼，本系統(tǒng)設(shè)計采用通用的密碼算法對密碼進行加密，如： 式。 對系統(tǒng)安全要求較高的系統(tǒng)，所有的基于 B/S 架構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計采用通用的 術(shù)對用訪問進行加密，使用 議作為數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。在使用 術(shù)時，需要向相關(guān)數(shù)字證書認證機構(gòu)購買相關(guān)的 字證書。 用安全 用權(quán)限 權(quán)限管理服務(wù)主要負責(zé)系統(tǒng)各類應(yīng)用模塊的登錄、操作權(quán)限以及對象訪問等方面的認證，其主要包含的內(nèi)容有權(quán)限 (角色 (權(quán)限歸屬 (人員 (人員組 (人員歸屬 ( 角 色 歸 屬 (機器(資源 (人員管轄 ( 1、 分級授權(quán) 用戶可以屬于某個用戶組，并可以擁有某個角色，并可以向人員授權(quán)某個管轄范圍以及對圖形、報表等資源等授權(quán)。 2、 角色劃分 角色劃分是指對用戶權(quán)限進行細分并可設(shè)置角色，角色是一個或者多個權(quán)限的集合，因此可以為不同的職能崗位定義不同的角色，用戶根據(jù)不同的職能崗位擁有不同的角色。 系統(tǒng)根據(jù)各個模塊功能的要求抽象出權(quán)限，并對功能類似的權(quán)限劃分權(quán)限組，方便操作員管理。權(quán)限可 以有不同的行為，本系統(tǒng)中規(guī)定權(quán)限的行為分為兩種：讀寫、只讀。讀寫指對該權(quán)限控制范圍下的安全對象有編輯、保存及下發(fā)的權(quán)限，只讀是指用戶只能查看權(quán)限控制范圍下的安全對象，而不能進行修改。 在分級管理的基礎(chǔ)上，對用戶權(quán)限進行細分并可設(shè)置角色，角色是某些權(quán)限及權(quán)限行為的集合，因此可為不同的職能崗位定義一個角色。對系統(tǒng)用戶進行分級管理，其中系統(tǒng)管理員擁有系統(tǒng)配置的權(quán)限，用戶根據(jù)不同的職能崗位擁有不同的可操作權(quán)限，即屬于不同的角色，系統(tǒng)運 行 人員 以 非當(dāng) 值 操 作員 登 錄除 有 更高 級 管 理人 員 的授 權(quán) 不能 進 行 修改 參 數(shù)和 拉 合閘 等 重要操作 。 3、 用戶管理 系統(tǒng)為每個用戶建立一個帳戶，在公司各職能部門的基礎(chǔ)上建立用戶組。每個用戶可以屬于一個或多個用戶組，并自動擁有其所在組的所有職能。 面鎖定 除了權(quán)限管理之外，本系統(tǒng)還提供了界面鎖定功能，在進行某些操作時如果臨時離開操作工作站，只需要將界面鎖定。鎖定界面后任何人員不能操作此界面，只有鎖定人員重新輸入登 15 錄密碼后才能操作。界面鎖定時，系統(tǒng)界面停留在當(dāng)前操作界面，在解鎖后界面仍然是原來操作界面。 碼管理 1、 密碼加密 所有人員的密碼都使用將人員與密碼按照一個統(tǒng)一的算法進行聯(lián)合加密。存入數(shù)據(jù)庫中密碼為加密 后的密碼。 2、 訪問控制與口令驗證 對所有通過系統(tǒng)進行的數(shù)據(jù)庫訪問操作，各模塊都提供統(tǒng)一的系統(tǒng)登錄界面，要求輸入登錄用戶名，口令，數(shù)據(jù)庫信息等信息進行口令驗證。同時為防止操作人員繞過系統(tǒng)應(yīng)用程序，系統(tǒng)對輸入的口令進行加密，實際上用戶可以看到的口令只是沒有加密的偽口令，其真實口令必須通過應(yīng)用系統(tǒng)的解釋后交給 證。 這樣用戶只能通過系統(tǒng)的應(yīng)用程序訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)，所有基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問控制的權(quán)限管理的有效性和安全性得到保障。 統(tǒng)安全 作系統(tǒng)安全 本系統(tǒng)運行在 作系統(tǒng)上。 對于數(shù)據(jù)庫 服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)，由于是暴露在各種業(yè)務(wù)操作的前面，應(yīng)用廣泛，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜，所以它的安全防護需要特別重視。同時，數(shù)據(jù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器對于整個應(yīng)用系統(tǒng)的重要性也很突出，所以必須首先加強對于數(shù)據(jù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器的安全保護。因此在本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器的操作系統(tǒng)設(shè)計中采用了并發(fā)處理能力強、安全防護性能好的 對于入侵監(jiān)測服務(wù)器、防病毒服務(wù)器、數(shù)據(jù)加工服務(wù)器、前置機通信服務(wù)等專用服務(wù)器則由于用途相對專一，運行環(huán)境比較簡單，可以通過防火墻等網(wǎng)絡(luò)防范技術(shù)阻止對于這些服務(wù)器的攻擊。所以可以采用簡 單易用的 作系統(tǒng)。 盤冗余技術(shù) 在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主機的設(shè)計中采用磁盤鏡像的技術(shù)進行數(shù)據(jù)冗余保護。目前使用比較廣泛的冗余磁盤技術(shù)有 2 種， 和 多個硬盤并發(fā)協(xié)同工作完成數(shù)據(jù)的讀寫，數(shù)據(jù)被均勻分布在各個硬盤上，一般情況下，使用的硬盤越多，讀寫的速度越快。 特點是讀寫速度快，并且價格便宜；缺點是安全性相對較差，因為在 的一個硬盤出現(xiàn)故障時，整個陣列的數(shù)據(jù)將會丟失。最快和最有效的磁盤陣列類型，但沒有容錯功能。 為磁盤鏡像。原理是在兩個硬盤之間建立完全的鏡像，即所有數(shù)據(jù)會被同時存放到兩個物理硬盤上，當(dāng)一個磁盤出故障時，仍可從另一個硬盤中讀取數(shù)據(jù)，因此安全性得到保障。但系統(tǒng)的實際有效硬盤空間僅為所有硬盤空間的一半。 16 ：為 組合，即由兩個完全相同配置的 成鏡像關(guān)系，既提高了陣列的讀取速度，又保障了陣列數(shù)據(jù)的安全性。 用原始數(shù)據(jù) +校驗數(shù)據(jù)按條帶分布的方式進行數(shù)據(jù)冗余保護，在讀取時不影響性能，但是在寫入數(shù)據(jù)是由于要修改校驗數(shù)據(jù)對性能有輕微的影響。 術(shù)進行數(shù)據(jù)冗余保護需要 25%左右的冗余存儲容量，代價較小。 綜合以上分析，為了保證本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全和讀寫性能，在滿足性能的前提下采用了 據(jù)備份技術(shù) 僅僅保護數(shù)據(jù)的物理安全是遠遠不夠的，據(jù)統(tǒng)計，大部分的數(shù)據(jù)丟失都是由于人們的錯誤操作引起的。遺憾的是，這樣的錯誤操作對人類來說是永遠無法避免的。另一方面，隨著網(wǎng)絡(luò)的普遍建立，人們更多的通過網(wǎng)絡(luò)來傳遞大量信息。而在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，除了人為的錯誤操作之外，還有各種各樣的病毒感染、系統(tǒng)故障、線路故障等，使得數(shù)據(jù)信息的安全無法得到保障，我們 對網(wǎng)絡(luò)的大量投資也失去了意義。在這種情況下，數(shù)據(jù)備份就成為日益重要的措施，通過及時有效的備份，系統(tǒng)管理者就可以高枕無憂。 根據(jù)本系統(tǒng)的重要性，在本系統(tǒng)中采用多驅(qū)動器的大容量磁帶庫進行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)。 磁帶具有工業(yè)級的可靠性，特別適合大容量數(shù)據(jù)備份和長期保存。磁帶讀寫驅(qū)動器平均無故障時間已經(jīng)達到 10 萬小時，保存在磁帶上的磁記錄數(shù)據(jù)在規(guī)定存儲條件下可以保存 50 年以上。 備份的內(nèi)容主要包括以下幾部分： 1、 系統(tǒng)運行程序的備份 2、 系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫的備份 3、 系統(tǒng)描述數(shù)據(jù)庫的備份 備份策略采用以下幾種： 1、 每日備份檔案數(shù)據(jù)表；并可 自動定期刪除。 2、 數(shù)據(jù)庫按用戶每日備份。 3、 對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)文件和歸檔日志增量備份。 備份的方式采用全盤備份，備份技術(shù)采用兩種： 1、 份 2、 份 同時系統(tǒng)支持通過網(wǎng)絡(luò)進行異地備份，從而能夠防止本系統(tǒng)在機房環(huán)境和設(shè)備出現(xiàn)重大故障 17 的情況下，在線數(shù)據(jù)和備份數(shù)據(jù)同時丟失的窘?jīng)r。提高系統(tǒng)的安全可靠性。 3 系統(tǒng)分解描述 統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)概述 建筑物節(jié)能監(jiān)測子系統(tǒng) 主站采用了基于 準(zhǔn)的多層分布式體系結(jié)構(gòu)作為應(yīng)用平臺主開發(fā)架 構(gòu)，以 B/S 模式作為開發(fā)模式，以數(shù)據(jù)采集平臺為基礎(chǔ)，構(gòu)成多層的實時信息采集、處理、交換的信息監(jiān)控平臺。整個系統(tǒng)自上而下依次包括數(shù)據(jù)表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、業(yè)務(wù)支撐層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)接口層、通信服務(wù)層、通信控制層、通道適配層以及數(shù)據(jù)接口層。不同層次的功能針對不同需求的用戶，包括運維管理人員、業(yè)務(wù)操作人員、業(yè)務(wù)管理人員、分析決策人員，滿足其各種需求。主站軟件功能結(jié)構(gòu)如下圖所示： 本系統(tǒng)主站的主要功能有由一下幾個： 1、 完成電力營銷所有需要的電力用戶用電信息的采集功能。 2、 執(zhí)行預(yù)付費管理所需的購電信息下發(fā)和催費控制。 3、 完成本系統(tǒng)的各種設(shè)備的運行管理 4、 針對采集到的電力用戶的用電信息進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，輔助業(yè)務(wù)操作人員分析電力用戶的用電情況。 根據(jù)上述需求分析，本系統(tǒng)將整個系統(tǒng)劃分了層，如上圖所示，具體功能描述下面進行描述： 1、 客戶層：在本系統(tǒng)中所有的人機交互 面將都采用 B/S 模式開發(fā)，從而減少了系統(tǒng)布署的環(huán)節(jié)，并且降低了系統(tǒng)應(yīng)用變更后，系統(tǒng)更新的復(fù)雜度。在展示方式上本系統(tǒng)也力求采用多種展示方式，主要有報表、圖形（如：曲線、棒圖、餅圖、雷達圖等）、自定義的系統(tǒng)監(jiān)控圖、地理信息圖（ 。 2、 業(yè)務(wù)應(yīng)用層：業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要內(nèi)容 是為各種業(yè)務(wù)操作人員提供的各種應(yīng)用功能。這些業(yè)務(wù)功能主要包括三大類； 營銷業(yè)務(wù)支持功能：這些功能主要是執(zhí)行營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)的各種營銷業(yè)務(wù)操作，并對某些營銷業(yè)務(wù)活動進行技術(shù)手段的支持。 系統(tǒng)運行管理功能：這部分功能主要是完成對本系統(tǒng)的本身各種軟硬件的管理功能，以及支持本系統(tǒng)各種設(shè)備的運行管理和系統(tǒng)操作和工程實施的管理。 數(shù)據(jù)分析應(yīng)用功能：這部分功能主要根據(jù)業(yè)務(wù)需求，將本系統(tǒng)能夠獲取到的各種電力用戶的現(xiàn)場用電信息以某種業(yè)務(wù)形式進行展示，并根據(jù)各種統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，進行進一步的數(shù)據(jù)的挖掘和數(shù)據(jù)分析。 18 3、 業(yè)務(wù)支持層：這一層主要 是實現(xiàn)對各種業(yè)務(wù)功能提供模型支持和應(yīng)用組件支持。在這一層中主要包括：權(quán)限認證、圖庫信息管理、報表平臺等支撐組件平臺以及電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型、計算模型和工況處理模型等業(yè)務(wù)應(yīng)用的支持模型。 4、 數(shù)據(jù)服務(wù)層：主要功能是完成收集、存儲、校驗、統(tǒng)計各種類型的數(shù)據(jù)，同時肩負著業(yè)務(wù)應(yīng)用和系統(tǒng)服務(wù)之間的橋梁作用。在這一層中主要模塊有：通信代理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)校驗、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、實時數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)接口服務(wù)等模塊。 5、 通信服務(wù)層：該層主要功能是根據(jù)系統(tǒng)配置和客戶的各種操作產(chǎn)生各類采集任務(wù)，并按優(yōu)先級、采集策略等對采集任務(wù)進行調(diào)度和執(zhí)行。在此層主要 包括：前置通信服務(wù)和規(guī)約庫。規(guī)約庫以 式提供，主要完成對某個特定規(guī)約的解析，該層次收發(fā)的數(shù)據(jù)與通道類型無關(guān)，完全是基于應(yīng)用層規(guī)約的數(shù)據(jù)，根據(jù)規(guī)約標(biāo)識調(diào)用相應(yīng)的規(guī)約解析處理可實現(xiàn)與不同通信規(guī)約的終端通信。 6、 通信控制層：該層主要是解決在底層通信適配層建立連接以后，針對不同通信方式的鏈路需要特別處理部分。如撥號方式，底層采用 口，在 開后還沒有與終端建立鏈路，必須經(jīng)過發(fā)送撥號命令，經(jīng)過撥號過程后才能確定是否與終端鏈路建立起來了；再比如 層采用網(wǎng)絡(luò)通信方式，它與普通網(wǎng)絡(luò)還有所區(qū)別， 因為 提供鏈路狀態(tài)查詢，需通過應(yīng)用層的心跳幀來實現(xiàn)鏈路的維持。象上述通信方式的鏈路控制操作在通信控制層中實現(xiàn)，在本層之上提供的訪問接口為面向應(yīng)用層的數(shù)據(jù)傳輸操作。 7、 通信適配層：該層主要實現(xiàn)前置機與通道的軟件接口，該接口目前主要分為兩大類，即以太網(wǎng)絡(luò)， 以太網(wǎng)絡(luò)的接口在操作系統(tǒng)已經(jīng)進行封裝，其中 通信 接 口 是 唯 一 的 ， 而 網(wǎng) 絡(luò) 接 口 有 根 據(jù) 網(wǎng) 絡(luò) 協(xié) 議 提 供 各 種 協(xié) 議 接 口 ， 目 前 最 通 用 協(xié) 議 為P 協(xié)議，其它協(xié)議在本系統(tǒng)和其它相關(guān)系統(tǒng)中很少使用。 P 協(xié)議接口在操作系統(tǒng)中提供了四 種方式（ 務(wù)端、 戶端、 務(wù)端、 戶端），所以目前最常用的基于操作系統(tǒng)之上的底層接口主要包括 務(wù)端、 戶端、 務(wù)端、 戶端五類，實現(xiàn)上述五類接口即可實現(xiàn)與目前絕大多數(shù)通道的連接。 8、 數(shù)據(jù)接口層：此層包括了所有與本系統(tǒng)連接提供信息服務(wù)接口的集合。這些接口的技術(shù)、復(fù)雜程度差異較大。提供中間庫、 務(wù)、 息服務(wù)、應(yīng)用層協(xié)議服務(wù)等多種方式。這些接口不僅作為本系統(tǒng)內(nèi)部進行數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)，也是系統(tǒng)間信息集成的紐帶。在本次開發(fā)過程，本系統(tǒng)內(nèi)部主要 種接口作為數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)組建組件；而在系統(tǒng)間信息集成方面，我們只實現(xiàn)中間庫方式的數(shù)據(jù)接口方式。其它方式的接口暫不在此次開發(fā)中實現(xiàn)。 從軟件設(shè)計的角度，本系統(tǒng)的整體上分為服務(wù)端模