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(diǎn)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(shù)研究與示范》階段性研究報告課題編號：2017YFC0704208課題承擔(dān)單位：住房城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心目錄CONTENT010203040506研究目標(biāo)及內(nèi)容研究進(jìn)度階段性創(chuàng)新成果組織實(shí)施情況看經(jīng)費(fèi)實(shí)施情況

下一步工作計劃研究目標(biāo)及內(nèi)容1主要研究目標(biāo)本課題研究目標(biāo)研究構(gòu)建服務(wù)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(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)以數(shù)據(jù)應(yīng)用為目標(biāo)，建立可視、協(xié)同及精細(xì)化管理的資源管控機(jī)制開發(fā)綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)用系統(tǒng)及移動終端組織實(shí)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(yīng)用、支

撐服務(wù)全過程的應(yīng)用，全面示范

應(yīng)用相應(yīng)的研究成果?！G色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)用需求與架構(gòu)研究住房城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)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(shù)與管控機(jī)制研究上海市建筑科學(xué)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(yīng)用示范住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心上海市建筑科學(xué)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(xué)中國建筑科學(xué)研究院上海建科建筑節(jié)能技術(shù)股份有限公司北京建筑技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司深圳市紫衡技術(shù)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(xué)研究院住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容研究進(jìn)度2綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)用需求與架構(gòu)研究綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術(shù)與管控機(jī)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(yīng)用示范2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)用需求與架構(gòu)研究2.1.1

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

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

應(yīng)用需求研究萬達(dá)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(yīng)用需求與架構(gòu)研究存在的問題：1、缺乏數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)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(jī)電設(shè)備和環(huán)境參數(shù)的指標(biāo)；②數(shù)據(jù)孤島，公共建筑機(jī)電能源系統(tǒng)及主要設(shè)備尚未形成通用的標(biāo)準(zhǔn)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(jī)制①缺乏有效的數(shù)據(jù)校核手段，監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性主要是通過總能耗量與分項(xiàng)能耗量之和之間的誤差進(jìn)行判斷。②質(zhì)量自動診斷與修復(fù)方法，降低了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度與可利用率。2.1.2

應(yīng)用需求研究2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)用需求與架構(gòu)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(biāo)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(jìn)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(shí)際運(yùn)行的提升缺乏有效的指導(dǎo)性。2.1.2

應(yīng)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(yīng)用需求與架構(gòu)研究2.1.2

應(yīng)用需求研究存在的問題現(xiàn)象改進(jìn)方式缺乏數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)化的描述方法不全建立標(biāo)準(zhǔn)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(jī)制不準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、應(yīng)用全過程多層次數(shù)據(jù)安全保障技術(shù)，平臺具備相應(yīng)的異常數(shù)據(jù)自動診斷和修復(fù)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(xiàng)能效評價的公共建筑運(yùn)行能效評價方法，建筑實(shí)時運(yùn)行能耗變化預(yù)測及用能診斷技術(shù)等。運(yùn)維機(jī)制不健全研究綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺運(yùn)行維護(hù)與推廣應(yīng)用機(jī)制平臺政策引導(dǎo)不完善2.1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)用需求與架構(gòu)研究2.1.3平臺架構(gòu)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(wù)平臺的功能架構(gòu)；從業(yè)務(wù)流程、平臺總體架構(gòu)、平臺功能、數(shù)據(jù)服務(wù)、服務(wù)集成、大數(shù)據(jù)管理等六個方面對架構(gòu)與平臺管理功能進(jìn)行綜合評價；對后期需要用到的容器進(jìn)行了相關(guān)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(yīng)用需求與架構(gòu)研究研究任務(wù)階段性進(jìn)展情況：應(yīng)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(jié)不同系統(tǒng)平臺優(yōu)缺點(diǎn)，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(gòu)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(wù)平臺的功能架構(gòu)，從業(yè)務(wù)流程、平臺總體架構(gòu)、平臺功能、數(shù)據(jù)服務(wù)、服務(wù)集成、大數(shù)據(jù)管理等六

個方面對架構(gòu)與平臺管理功能進(jìn)行綜合評價，初步確定了大數(shù)據(jù)管理平臺的架構(gòu)，并對后期需要用到的容器也進(jìn)行了相關(guān)測試。2.2綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術(shù)與管控機(jī)制研究2.2.1技術(shù)路線2.2綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術(shù)與管控機(jī)制研究以數(shù)據(jù)來源可溯、流向可追蹤、質(zhì)量可控、運(yùn)行高效、擴(kuò)展性強(qiáng)為目標(biāo)建立大數(shù)據(jù)平臺管控機(jī)制，從綠色建筑能源管控業(yè)務(wù)化視角進(jìn)行設(shè)備診斷、用能診斷、設(shè)備調(diào)優(yōu)控制流程的業(yè)務(wù)建模、配置與調(diào)整，從而快速響應(yīng)業(yè)務(wù)流程的重組和優(yōu)化。圍繞軟件服務(wù)管理展開研究，構(gòu)建基于微服務(wù)框架的資源管控與服務(wù)治理機(jī)制。以服務(wù)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(shù)/接口標(biāo)準(zhǔn)、 系統(tǒng)管理工具與手段、版本管理為原則，設(shè)計大數(shù)據(jù)平臺的資源管控機(jī)制。能耗監(jiān)測應(yīng)用平臺平臺級網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺數(shù)據(jù)服務(wù)接口SQL服務(wù)引擎OLAP服務(wù)引擎信息推送服務(wù)數(shù)據(jù)預(yù)測服務(wù)氣象數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)設(shè)備遙控服務(wù)實(shí)時數(shù)據(jù)服務(wù)內(nèi)存庫（集群）數(shù)據(jù)修復(fù)服務(wù)數(shù)據(jù)倉庫平臺運(yùn)行管理企業(yè)級網(wǎng)關(guān)前置級網(wǎng)關(guān)關(guān)系數(shù)據(jù)庫2.2.2運(yùn)行管控機(jī)制研究2.2綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術(shù)與管控機(jī)制研究針對任務(wù)一建筑大數(shù)據(jù)接入及分析應(yīng)用集成技術(shù)研究，基于上海市國家機(jī)關(guān)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(yù)研究，形成初步結(jié)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(yù)研究研究任務(wù)進(jìn)展情況：運(yùn)行管控機(jī)制研究基本確定了基于微服務(wù)框架的資源管控與服務(wù)治理機(jī)制，以服務(wù)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(shù)/接口標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)管理工具與手段、版本管理為原則，設(shè)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(xiàng)、數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)過小、數(shù)據(jù)過大、分項(xiàng)之和大于總用電、分項(xiàng)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(jìn)行判斷。2.2綠色建筑大數(shù)據(jù)平臺管理技術(shù)與管控機(jī)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(shù)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(wù)器端運(yùn)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(shè)計、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)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(shù)從項(xiàng)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(jié)合的方式，MySQL用于事務(wù)處理，

Hbase用于大數(shù)據(jù)分析。傳統(tǒng)關(guān)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(dǎo)各相關(guān)單位進(jìn)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(fù)、APP移動端軟件、數(shù)據(jù)預(yù)測與預(yù)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(dú)立，需具備三個層級的服務(wù)：一是對外獲取數(shù)據(jù)接口的客戶端應(yīng)用，二是具備對外提供功能服務(wù)的數(shù)據(jù)處理服務(wù)端應(yīng)用，三是具備數(shù)據(jù)輸出的客戶端應(yīng)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(wù)接口：數(shù)據(jù)讀取接口：數(shù)據(jù)寫入預(yù)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(wù)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(shí)施方案及確定的系統(tǒng)功能架構(gòu)，以敏捷開發(fā)的方式，組建開發(fā)團(tuán)隊，每天15分鐘晨會、迭代前需求討論、系統(tǒng)與功能設(shè)計、測試用例評審、codereview、迭代總結(jié)等。初步形成了系統(tǒng)整體架構(gòu)、設(shè)計說明書，并按照既定的計劃進(jìn)行開發(fā)，截止2018年6月，進(jìn)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(biāo)，結(jié)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(gòu)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(yīng)用，將公共建筑運(yùn)行階段能效管理移動終端軟件用戶定位于大型機(jī)關(guān)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(jìn)度約30%。通過實(shí)時監(jiān)測，讓用戶隨時關(guān)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(wù)進(jìn)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(jié)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(yīng)用示范2.4.1技術(shù)路線2.4綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)用示范為實(shí)現(xiàn)十三五項(xiàng)目“基于全過程的大數(shù)據(jù)綠色建筑管理技術(shù)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(shù)研究，從數(shù)據(jù)接入流程、數(shù)據(jù)傳輸方式、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包格式、身份認(rèn)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(xiàng)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(yīng)用示范2.4.3示范工程實(shí)施2.4綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)用示范2.4.3示范工程實(shí)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(yīng)用示范2.4.3示范工程實(shí)施2.4綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)用示范2.4.3示范工程實(shí)施（部分）研究任務(wù)進(jìn)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(shí)施工作開展前期調(diào)研工作，進(jìn)一步梳理一般示范和精品示范名稱，并確定2018年度的實(shí)施對象，并簽署示范工程實(shí)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(yīng)用示范2.5考核指標(biāo)進(jìn)展情況序號考核指標(biāo)類型考核指標(biāo)內(nèi)容當(dāng)前完成情況1綠色建筑大數(shù)據(jù)管理平臺需求與架構(gòu)研究論文3篇1、完成并發(fā)表論文1篇新技術(shù)1項(xiàng)2、完成相應(yīng)的研究報告（修改稿）2管理技術(shù)與管控機(jī)制研究新方法1項(xiàng)1、開展了管理平臺掌控機(jī)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(yù)研究3、申請發(fā)明專利1項(xiàng)論文2篇新技術(shù)1項(xiàng)3大數(shù)據(jù)管理平臺開發(fā)軟件著作權(quán)3項(xiàng)1、圍繞平臺開發(fā)工作進(jìn)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(yīng)用等進(jìn)行研究。2、平臺開發(fā)完成30%，包括架構(gòu)搭建、功能開發(fā)新技術(shù)1項(xiàng)論文2篇420應(yīng)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(shí)施示范工程名單3、簽署示范工程實(shí)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(gòu)設(shè)計與開發(fā)方式3.1 完成1項(xiàng)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