課題8：綠色建筑建筑大數據管理平臺開發及工程示范國家重點研發計劃課題《基于全過程的大數據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：住房城鄉建設部科技發展促進中心目錄CONTENT010203040506研究目標及內容研究進度階段性創新成果組織實施情況看經費實施情況

下一步工作計劃研究目標及內容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據管理平臺功能架構和系統架構以數據應用為目標，建立可視、協同及精細化管理的資源管控機制開發綠色建筑大數據管理平臺應用系統及移動終端組織實施200棟（1000萬m2）示范建筑能耗監測數據的采集傳輸、儲存、質量控制、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。—綠色建筑大數據管理平臺應用需求與架構研究住房城鄉建設部科技發展促進中心南京天溯自動化控制系統有限公司二綠色建筑大數據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有限公司四綠色建筑大數據管理平臺應用示范住房和城鄉建設部科技發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能技術股份有限公司北京建筑技術發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據管理平臺開發南京天溯自動化控制系統有限公司上海市建筑科學研究院住房和城鄉建設部科技發展促進中心主要研究內容主要研究內容研究進度2綠色建筑大數據管理平臺應用需求與架構研究綠色建筑大數據平臺管理技術與管控機制研究綠色建筑大數據管理平臺開發綠色建筑大數據管理平臺應用示范2.1綠色建筑大數據管理平臺應用需求與架構研究2.1.1

技術路線2.1綠色建筑大數據管理平臺應用需求與架構研究2.1.2

應用需求研究2.1綠色建筑大數據管理平臺應用需求與架構研究金茂綠建資產及能源管理平臺2.1.2

應用需求研究萬達慧云智能化管理系統2.1綠色建筑大數據管理平臺應用需求與架構研究存在的問題：1、缺乏數據信息標準化的描述方法①數據不全，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境參數的指標；②數據孤島，公共建筑機電能源系統及主要設備尚未形成通用的標準化信息描述方法，不同系統的信息無法融合。2、缺乏完善的數據保障機制①缺乏有效的數據校核手段，監測數據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質量自動診斷與修復方法，降低了數據的準確度與可利用率。2.1.2

應用需求研究2.1綠色建筑大數據管理平臺應用需求與架構研究3、公共建筑能耗監測數據模型仍需深化各地公共建筑節能監測平臺對建筑的總能耗指標的評價方法較為統一，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，數據挖掘分析能力薄

弱，對建筑能源系統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綠色建筑大數據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象改進方式缺乏數據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據數據庫及系統。缺乏完善的數據保障機制不準數據采集、傳輸、分析、應用全過程多層次數據安全保障技術，平臺具備相應的異常數據自動診斷和修復功能。公共建筑能耗監測數據模型仍需深化不好用具有多層次的數據分析方法和模型，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據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綠色建筑大數據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、面向市場的建筑節能信息服務平臺的功能架構；從業務流程、平臺總體架構、平臺功能、數據服務、服務集成、大數據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，提供數據查詢與數據存儲接口。2.1綠色建筑大數據管理平臺應用需求與架構研究研究任務階段性進展情況：應用需求調研開展了部分省級平臺和企業級平臺調研活動，總結不同系統平臺優缺點，同時針對建筑業主、行業主管等不同群體開展了需求調研，編寫完成了《我國公共建筑能耗監測平臺調研報告》（修改稿）。平臺架構研究研究面向政府、面向行業、面向市場的建筑節能信息服務平臺的功能架構，從業務流程、平臺總體架構、平臺功能、數據服務、服務集成、大數據管理等六

個方面對架構與平臺管理功能進行綜合評價，初步確定了大數據管理平臺的架構，并對后期需要用到的容器也進行了相關測試。2.2綠色建筑大數據平臺管理技術與管控機制研究2.2.1技術路線2.2綠色建筑大數據平臺管理技術與管控機制研究以數據來源可溯、流向可追蹤、質量可控、運行高效、擴展性強為目標建立大數據平臺管控機制，從綠色建筑能源管控業務化視角進行設備診斷、用能診斷、設備調優控制流程的業務建模、配置與調整，從而快速響應業務流程的重組和優化。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。以服務注冊發現、先解耦再整合、自上而下與自下而上區分、建立統一技術/接口標準、 系統管理工具與手段、版本管理為原則，設計大數據平臺的資源管控機制。能耗監測應用平臺平臺級網關數據服務平臺數據服務接口SQL服務引擎OLAP服務引擎信息推送服務數據預測服務氣象數據采集網關設備遙控服務實時數據服務內存庫（集群）數據修復服務數據倉庫平臺運行管理企業級網關前置級網關關系數據庫2.2.2運行管控機制研究2.2綠色建筑大數據平臺管理技術與管控機制研究針對任務一建筑大數據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測平臺數據接入過程中對數據異常的梳理、監測、分析，課題組開展了公共建筑用能監測系統用電量數據異常判定依據預研究，形成初步結論。2.2.2開展公共建筑用能監測系統用電量數據異常判定依據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，以服務注冊發現、先解耦再整合、自上而下與自下而上區分、建立統一技術/接口標準、系統管理工具與手段、版本管理為原則，設計大數據管理平臺。用電量異常判斷依據研究基本確定了根據異常種類（無數據、數據缺項、數據缺失、數據過小、數據過大、分項之和大于總用電、分項之和小于總用電、其它等），對小時數據、日數據、周數據、月數據進行判斷。2.2綠色建筑大數據平臺管理技術與管控機制研究2.3綠色建筑大數據管理平臺開發2.3.1技術路線2.3綠色建筑大數據管理平臺開發通過對各課題單位下發調查問卷，對服務器端運行的操作系統、部署環境、性能要求、各子系統需要的數據/類型、接口內容及形式有了基本了解，為后續系統開發、數據庫設計、系統架構設計提供參考。2.3.2大數據平臺開發調查問卷2.3綠色建筑大數據管理平臺開發經課題組充分討論，綠色建筑大數據管理平臺數據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數據庫和Hbase相結合的方式，MySQL用于事務處理，

Hbase用于大數據分析。傳統關系型數據庫NewSQL數據庫NoSQL數據庫2.3.3大數據平臺數據庫選型課題組綜合考慮大數據管理平臺的整體展示效果，經課題組內容充分討論，編寫完成了系統

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

數據質量服務接口：數據讀取接口：數據寫入預測/診斷/評價接口：數據讀取接口：數據寫入課題一：數據庫服務接口：數據讀取接口：數據寫入以下接口均采用restful接口APP客戶端接口：數據讀取接口：數據寫入……接口：數據讀取接口：數據寫入根據課題實施方案及確定的系統功能架構，以敏捷開發的方式，組建開發團隊，每天15分鐘晨會、迭代前需求討論、系統與功能設計、測試用例評審、codereview、迭代總結等。初步形成了系統整體架構、設計說明書，并按照既定的計劃進行開發，截止2018年6月，進度約30%。2.3綠色建筑大數據管理平臺開發2.3.6大數據平臺系統開發課題組綜合考慮研究目標，結合上海地區建筑終端等多層次的數據流特征，從用能總覽、數據面板、能耗地圖等不同角度，研究構建綠色建筑大數據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測平臺的樓宇業主或物業管理人員，目前正在開發中，進度約30%。通過實時監測，讓用戶隨時關注建筑的用能規律及能

耗分布，掌握建筑能耗水平。通過同比與環比，及時掌 握建筑管理的效果。 為用戶提供建筑節能診斷及潛力分析，為用戶推送最新鮮的節能行業信息咨詢。2.3綠色建筑大數據管理平臺開發2.3.7公共建筑能效管理移動端軟件開發研究任務進展情況：向各課題單位下發調查問卷，初步了解各課題單位對平臺系統環境、數據、數據庫、部署方式、數據對接等的要求；基本確定了大數據管理平臺的數據庫選型，采用MySQL數據庫和

Hbase相結合的方式；確定了大數據管理平臺的視覺規范；確定了大數據管理平臺與各課題單位采用RESTful接口進行數據交互，包括數據查詢、數據存儲；按照課題方案，進行了大數據管理平臺系統、APP移動終端軟件的開發，整體進展約30%。2.3綠色建筑大數據管理平臺開發2.4綠色建筑大數據管理平臺應用示范2.4.1技術路線2.4綠色建筑大數據管理平臺應用示范為實現十三五項目“基于全過程的大數據綠色建筑管理技術研究與示范”的示范工程的能耗數據接入綠色建筑大數據管理平臺的統一和規范，課題組開展了綠色建筑大數據管理平臺接入技術研究，從數據接入流程、數據傳輸方式、網絡層數據包格式、身份認證過程及數據傳輸的XML數據格式等方面完成了《綠色建筑大數據管理平臺樓宇數據接入協議》的制定。本通信協議適用于示范工程單棟樓宇數據接入以及項目中其他課題以平臺形式的數據接入。2.4.2數據接入通訊協議2.4綠色建筑大數據管理平臺應用示范2.4.3示范工程實施2.4綠色建筑大數據管理平臺應用示范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1998224一般3南昌綠地國際會展中心南昌市紅谷灘新區2535081一般4綠地中央廣場A1、A2雙子塔樓南昌市紅谷灘新區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期深圳市龍崗區坂田街道雪崗北路2018號3600001精品10安康市中醫醫院安康市漢濱區巴山東路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南京鼓樓醫院總部院區南京市鼓樓區中山路321號3000006精品13臨沂市人民醫院總部院區臨沂市解放路東路27號860001一般14臨沂市人民醫院北城新區醫院臨沂市蘭山區北城新區臥虎山路與武漢路交匯處5000002精品15貴州省腫瘤醫院貴陽市云巖區北京西路1號420008一般小計2746867432.4綠色建筑大數據管理平臺應用示范2.4.3示范工程實施2.4綠色建筑大數據管理平臺應用示范2.4.3示范工程實施（部分）研究任務進展情況：完成數據接入協議的編制工作組織開展示范工程實施工作開展前期調研工作，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綠色建筑大數據管理平臺應用示范2.5考核指標進展情況序號考核指標類型考核指標內容當前完成情況1綠色建筑大數據管理平臺需求與架構研究論文3篇1、完成并發表論文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、公共建筑用能監測系統用電量數據異常判定依據預研究3、申請發明專利1項論文2篇新技術1項3大數據管理平臺開發軟件著作權3項1、圍繞平臺開發工作進行分析研究，數據庫選型、數據匯聚接入、數據處理及分析應用等進行研究。2、平臺開發完成30%，包括架構搭建、功能開發新技術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、完成數據傳輸協議編制工作階段性創新成果3發明專利的申請綠色建筑大數據管理平臺樓宇接入協議的編制論文的發表大數據管理平臺的架構設計與開發方式3.1 完成1項發明專利申請成果1：發明專利申請受理通知書發明創造名稱：一種能耗監測平臺的異常數據處理方法及系統申請號：201810030170.23.2完成接入協議的編制成果2：完成《綠色建筑大數據管理平臺樓宇數據接入協議》的編制3.3 完成論文1篇成果3：發表論文1篇，《我國公