【毕业学位论文】（Word原稿）高校后勤节能监管系统的设计与实现-软件工程

中图分类号： 学校代码： 10055 密级： 硕 士 专 业 学 位 论 文 高校后勤节能监管系统的设计与实现 要 I 摘 要 智能化高校节能监管系统建设应该以高校数字化校园、节约型校园、生态型校园和低碳校园建设为基础，建设管理、业务、流程、标准、应用为一体的总体技术路线，使用先进的技术手段与优良的硬件产品相结合，提出对高校能耗监控 管理的解决方案。在该解决方案中，应该包含对能耗数据的采集、汇总、统计分析、监控报警、远程数据交换、分布式数据处理等反面，建设基于全校范围的数字化、智慧化、生态化、节约化的高校后勤节能监管平台，实现智能化的用电用水安全控制，节约校园能耗成本，使用统筹规划的设计思想，建立全覆盖、多方位的后勤保障管理机制，有效的帮助高校后勤管理者对校园的能耗使用状况进行管理，并形成一个长效久安的高校学习与生活环境，促进高校学生素质的进一步提升，建立节约型高校。 高校节能监管系统将结合各个高校的特点与能源特色，以“节流为主，开源为 辅”为基础指导思想，建设软硬件相结合的智能化平台，从高校的安全需求为出发点，运用当前社会中的先进技术手段，以监控、报警、数据处理为基础，对高校后勤的管理工作行程流程化的管理模式，保证高校后勤的高效运转，贯彻节约型高校思想，最优化配置高校资源，降低高校后勤的运营成本，有效保障后勤工作的管理水平，提升高校后勤服务质量，建立科学化的高校后勤管理手段，全面实现高校后勤节能建设的重要目的。 关键字： 高校后勤，节能监控，节约型校园 I be on as of of in In of of on of of to of a of of a be of in as of a of of as a of in of of of in to a an of 录 第一章 绪 论 . 1 第一节 课题背景 . 1 第二节 课题研究的目的和意义 . 2 第三节 课题研究内容 . 2 第二章 背景技术介绍 . 3 第一节 系统 开发语言 . 3 第二节 术介绍 . 3 第三节 业级系统总线服务 . 4 第四节 基于 B/S 的体系结构 . 5 第五节 面向服务架构 . 6 第三章 系统需求分析 . 8 第一节 需求概述 . 8 第二节 系统目标 . 9 第三节 系统参与者 . 10 第四节 需求设计 . 11 第四章 系统设 计 . 18 第一节 系统概述 . 18 第二节 系统设计原则 . 19 第三节 数据库设计 . 19 第四节 技术设计 . 22 术方案概述 . 22 体技术架构 . 23 统运行流程 . 27 术实现 . 30 第五章 系统详细设计及功能实现 . 35 第一节 总体功能 . 35 目录 二节 校园节能监控系统描述 . 38 户管理 . 38 础数据维护 . 42 据采集 . 46 控报警 . 48 总统计 . 50 能分析 . 54 核评价 . 56 费管理 . 58 电控制 . 60 第三节 用水异常计算 . 60 第六章 总 结 . 62 参考文献 . 63 致谢 . 65 个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果 . 66 第一章 绪论 1 第一章 绪 论 第一节 课题背景 在 我国 “ 十一五 ” 计划 纲要 中 提出， “ 十一五 ” 建设 期间 ， 国内生产总值 使用 能耗降低 百分之二十以上 、污染物排放总量 实现 减少 百分之十以上 。实现 贯彻落实科学发展观、构建和谐社会 主义社会的 重要目标，是建设节约型、生态型环境友好社会的必要条件，是进一步整合社会经济结构，调整社会经济发展趋势，实现有效增长的必要手段，能够有效的维护中华民族的长远利益。 传统高校后勤管理，对于校园水电节能管理具有较大的弊端，不能够很好的满足用户关于校园节能的日常需求，其主要体现在一下两个方面： 一、缺少对于水电监管的有效手段。这不止导致了大量资源的浪费与消耗，同时使得高校后勤保障部门需要支付更大的能耗费用，并且无法杜绝违禁电器的使用，无形中增加了高校水电使用的安全隐患，对高校师生的人身安全 具有较大的影响。 二、高校水电查表带来的巨大的工作难度。在传统的高校水电节能管理中，普遍使用人工查表，使用的水电设备比较落后，导致日常维护与管理工作效率大大的降低，增强了工作的管理难度，引起了高校师生的诸多不满。 基于上述高校后勤水电管理弊端，随着校园数字化后勤建设的开展与相关技术的增强、相关产品的出现， 将得到前所未有的解决。 因此建设节约型校园成为各地、各高校当前的工作热点。 节约型校园建设工作是贯彻落实党中央、国务院加快建设资源节约型、环境友好型社会的一项 重要 举措， 为此 教育部、住房 和城乡建设部 制定 关于推进 高校 节约型校园建设进一步加强 高校 节能节水工作的意见 (建科 2008 90 号 )，并组织有关专家编制了高校校园建筑节能监管系统建设技术指导、高等学校校园建筑节能监管系统运行管理技术导则、高等学校校园建筑能耗统计审计公示办法、高等学校校园设施节能运行管理办法和高等学校节约型校园指标体系及考核评价办法。 建设节能监控系统的前提是，必须深化后勤管理改革，制定一整套健全的、科学的节能管理体制，把水电使用置于制度管理之下，建立 标准的 节能降耗指标体系、监管 与 考核体系，形成长效 久安的管理 机制。科学管理制度需要由 高校 后勤管理者和 能源 使用者共同参与制定。实际上， 高校后勤能源监测与 监控管理 的软硬件系统是 以 加强贯彻这些科学管理制度 为目标 的技术第一章 绪论 2 保障工具。因此建立 高校后勤 能耗 监控管理与测量考核系统 是非常有必要的。通过 高校后勤 能耗监测与 监控管理相关系统 建设， 从根本上 减少学校 能耗相关 支出，减少学校运转成本，提高经济效益 与 社会效益。 第二节 课题研究的目的和意义 节能降耗工作的 有效开展 必须 具有理念先行的概念 。浪费行为往往源于 缺少良好的管理 制度。建设 高校 节能监控系统前提是，必须深化 高校 后勤管理制度 ， 制定一整套健全 并 科学的节能管理体制，把水电 资源管理 置于 节能 制度管理之下，建立节能降耗的 科学化 指标体系、监管 和 考核体系，形成长效久安的管理 机制。科学 化的 管理制度需要由后勤 保障部门 管理者和 能源 使用者共同制定。实际上， 高校后勤 能耗 监管与控制系统 的软硬件 相关 系统 必须是 以 加强贯彻这些科学管理制度 为目标 的技术保障工具。 因此建立 高校后勤能耗 监控管理与测量考核系统 是非常有必要的。通过 高校后勤 能耗监测与 监控管理相关系统 建设， 从根本上 减少学校 能耗相关 支出，减少学校运转成本，提高经济效益 与 社会效益。 第三节 课题研究内容 本系统采用 B/S 架构设计，在服务器端使用 行开发，使用 系统设备硬件支持进行网络通信，在系统前端使用 用 业级系统总线技术，实现对系统中所涉及的硬件设备的连接， 传输业务数据及格式化的业务功能请求指令。服务调度模块根据服务总线上传递的业务请求指令调用相关应用的业务处理模块，并将处理结果返回到服务请求者。 第二章 背景技术介绍 3 第二章 背景技术介绍 第一节 系统开发语言 术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于个人 数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网。在全球云计算和移动互联网的产业环境下， 具备了显著优势和广阔前景。 1言具有良好的可靠性与健壮性，能够有效的减少应用系统的维护成本，增强系统的抗性。 四方面组成，即 程语言、 文件格式、 拟机和 用程序接口。 台由 拟机（ 用编程接口（ 成。 此提供了一个独立于操作系统的标准接口，可分为基本部分和扩展部分。在硬件或操作系统平台上安装 一个 台之后， 用程序就可运行，体现了其良好的可用性。 台已经嵌入了几乎所有的操作系统。这样， 序只进行一次编译，即可以在各种系统中稳定运行。 同于一般的编译执行计算机语言和解释执行计算机语言。它将源代码编译成二进制字节码，然后依赖各种不同平台上的 拟机来解释执行字节码，从而实现了“一次编译、到处执行”的跨平台特性。由于每次的执行编译后的字节码需要消耗一定的时间， 1这也在一定程度上降低了 序的运行效率。 用面向对象的技术手段和平台内 嵌 合，能够有效的节约开发时间与成本，从根本上减少开发的难度。 统在运行过程中，良好的体现了其运行的便捷性，使 开放式结构平台与多平台之间进行通畅的数据信息传递，从而实现减少统研发与运行的成本，同时， 为企业与电子商务应用研发提供了丰富的应用类库与可靠的技术手段支持，更加方便了 户对系统的整体架构和项目的整体运行提供了有利的条件。 第二节 术介绍 一种基于对象关系的关系型映射框架， 并以开放性为基础，对 行简单的对象封装操作，为 序员提供一种便捷的手段以实现使用面向对象的编程思想来对数据库数据进行简单便捷的操作过程。第二章 背景技术介绍 4 用于所有的 构的应用系统中，为 用提供有效的技术支持，不仅能够应用于以 基础的客户端程序中，也可以应用在以者 基础建设的 面应用中。其中， 术已经成熟的应用在以 基础的 ，已经完全实现了全面取代 构的工作，该项突破实现了数据持久化建设过程中的重要难点 ，对当前 核心的数据接口共有 6个，分别是 。该六个应用核心接口，适用于任何的程序开发过程，在该六个接口的技术支持下，实现对数据持久化存储、获取、汇总、管理等操作，从而完成在事务逻辑过程中，对事务的高度控制功能。 提供两级缓存（高速缓冲存储器），第一级别的 别的缓存，属于事务管理范畴 的相关缓存。该级别的 行管理，一般情况中不需进行任何干预，处于一级 的数据对象不存在过期的说法，除非在应用程序中使用显式的方式清空缓存或彻底清除特定数据对象，并且必须提供数据管理过期的应对策略，例如基于内存中的缓存对象的最大数目，必须允许对象处于缓存中的最久时间，以及允许数据对象存在缓存中的最长空闲时间，物理存储介质内存和硬盘；第二级别的缓存是 别的缓存，它是属于进程范围或群集范围的缓存。这一级别的缓存是针对于 询的缓存策略，对于条件查 询则毫无作用。可以进行配置和更改，并且可以动态加载和卸载。 第三节 业级系统总线服务 即企业级系统总线服务。 术基于中间件概念，并且与 技术服务项结合，从而产生的能够为网络提供基础连接中枢的一种重要的产物，在其发展过程中，逐步成为企业级系统的重要组成部分。 业级系统总线服务的出现，不仅改变了传统的软硬件系统架构，同时由于其特殊的工作模式，为中间件技术提供更加有效并且低成本的技术解决方案，提供一种具有开放性和标准化的消 息获取机制，仅仅使用标准的适配器与开放性的数据接口，用来完成较为复杂和粗粒度的应用服务与外部其他应用组成组件之间的数据交互操作，并且消除不同结构的应用组件之间的技术差异与交互难度，实现应用服务器之间能够相互协调运转，从而实现不同服务器数据之间的通信与整合。 业级系统总线服务可以为事件提供驱动以及数据处理的基础模型，并且采用分布式运行管理机制，第二章 背景技术介绍 5 有效的解决事件内的路由和过滤过程，为路由与过滤工作提供一定的技术支持，并且 有良好的数据传输能力，能够有效并且迅速的对复杂数据进行传输与管理，为数据的传输提 供标准的接口，实现对标准化数据的有效应用。 业服务总线服务的概念来源于面向服务的体系架构设计，即 种架构以 础设施为应用基础模型，并对软件使用具有明确且清晰的层次化结构，形成耦合度较高的一种结构。在 业级系统总线服务中， 统架构实现了对系统的合理分层管理， 统架构成为一种模块化开发的代名词，使应用系统不再是一个完整的单体，而是有多个部分组合而成。大规模的应用系统需要良好的 统架构来进行设计与实现，将应用系统拆分成相对简单并且使用的中间组件，使用中间件 技术来对应用系统进行最大化的简化与管理。 在企业计算领域，企业服务总线是指由中间件基础设施产品技术实现的、 通过事件驱动和基于 息引擎，为更复杂的面向服务的架构提供的软件架构的构造物。企业服务总线通常在企业消息系统上提供一个抽象层，使得集成架构师能够不用编码而是利用消息的价值完成集成工作。 5 第四节 基于 B/S 的体系结构 B/S 结构，即传统意义的浏览器 /服务器结构。随着 术的发展与兴起， C/S 结构已经不能完全满足用户的需求，并且也体现出 C/S 结构在应用系统中的缺陷，所以， B/S 结构的产生是社会需求的必然结果。在 B/S 结构中，用户工作可以通过浏览器来进行实现，减少了应用服务逻辑计算为应用服务器带来的数据库压力，将主要的应用事务逻辑工作在服务器端进行事先，将辅助作用的应用事务逻辑工作在客户端进行事先，由服务器端对数据库进行访问，减少客户端与数据库的交互，从而降低系统维护与升级管理的成本与工作量。在实施过程中，仅对服务器进行维护与升级管理，客户端通过访问服务器端，获得最新的应用。 B/S 结构使用的 议 ,其针对超级文本 ,而超级文本自身就带着多媒体的韵味。随着 术的日益成熟 ,B/S 结构浮出水面并逐渐与 C/使得教学软件系统的网络体系结构跨入一个新阶段。 就现阶段 B/S 结构发展来看，在局域网中建立基于 B/S 结构的应用系统，通过网络通信传输模式下的数据库应用，建立成本低廉、易用的应用系统，实现一次性开发，多次复用的开发过程，实现在相同网段之内的任意复用，只要想相同的网段之内，无论地点、人员、接入方式、操作内容、系统载体第二章 背景技术介绍 6 等，均能够实现对应用的访问，有效的对应用系统的权限与数据库进行保护与管理。在 种具有跨平台能力并且开放性良好的程序语言出现后， B/捷、高效的应用管理。 B/S 结构最大的优点即可以仅有一台具有上网功能的电脑，无需安装任何插件和软件，就可以对系统进行访问与应用，客户端实现零维护。并且，系统具有良好评价的扩展性，系统管理员可以通过配置用户名与密码，在线更改用户权限与用户功能。只要具有网络，就可以实现对系统的应用。同时 B/局限网络的形式。无论用户的规模有多大，系统具有多大的工作量，所有的操作仅针对于服务器进行，可以进行远程维护，不需要对每台计算机进行升级改造。所以 在这种 B/S 结构模式下，逐渐形成了瘦客户端与胖服务器相结合的应用主流模式，是一种对应用系统维护与升级的革命性改革过程。 第五节 面向服务架构 面向服务 架构， 是 一个基础的 组件模型，将应用程序 中 的 多种 功能 应用 单元（称为服务）通过 通信 服务间定义良好的 应用 接口和 信息服务 联系起来。 应用 接口采用中立的 管理 方式进行定义，它独立于实现服务的 程序语言 、操作系统和硬件 接口 。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 面向服务的系统架构具有以下五种特征： 1、可重用：一个服务创建后能够适用于 多个应用和业务流程。 2、松耦合：在应用系统中，服务发出请求和系统提供服务应该是具有松散耦合结构的关系，服务发出请求过程中，不需要知道在系统提供服务时所使用的实现层的相关技术，他们之间的绑定应该是相互独立的，例如系统提供服务所需要的程序语言、开发基础平台等。 3、明确定义的接口：服务交互应该是明确定义的。 口语言用于描述服务发出请求所要求的服务提供来源的的相关细节。 没有任何的服务实现过程中所包含的细节问题，仅仅是服务发出请求后接受由服务提供者提供的信息。 4、无状态的服务设计：在应用系统中 ，服务应该向相对独立的，并且其自身包含多要发出的请求信息。在实现过程中，服务请求不需要获取其他请求信息的数据内容与请求状态，并且该服务是不与系统中其他服务信息相依赖的，它是一种独立的、具有某种特定业务流程的状态。 第二章 背景技术介绍 7 5、基于开放性标准：通常情况下， 务形式进行良好的实现，并且以 基础标准，采用最新的 务信息对 实现对 应用。 借其的松耦合性，使得软件系统可以根据模块化的方式来添加新的服务或者更新已有服务，从而实现解决新的业务需求的目的，并可以 把企业现有的或已有的应用作为服务，从中扩展更加丰富的也许模块，从而保护已有 础建设的投资。 第三章 系统需求分析 8 第三章 系统需求分析 第一节 需求概述 节能监控系统解决两个方面的主要问题： 1) 通过技术手段解决安全用电，杜绝使用违禁电器现象的发生，保证项目区用电安全。 2) 分析、评价能耗使用情况，为制定科学合理的能源使用措施，杜绝跑冒滴漏，降低后勤运营成本提供数据支持。 为此，节能监控系统的总体需求描述如下： 在项目区的每个房间中至少部署一块具有给断电控制能力的计量电表，在供水管网中分级部署多块具有数据计 量能力的水表。通过上述计量设备完成能耗数据的实时采集、数据上报工作。 在电能计量电表实时采集数据的同时，系统应能够随时监测用电能耗情况及使用违禁发热电器，一旦发现违禁电器或超限使用等异常用电情况时，系统应能够实时断电，并通过手机短信、报表等形式通知系统管理员及相关用户。 水资源使用情况需要根据水表不同的分级对比上下两级水表间的用水量数据，依据用水量之间的差异，及时发现管网中的故障，并提示相关部门进行维修。 采集到的实时能耗数据上传到系统数据库中进行分析汇总，同时可根据用户的需要实时显 示出来，达到节能看得见的目的。 数据分析汇总包括汇总统计、分析评价两部分，根据高校后勤的具体要求及“导则”规定的项目进行开发，为行政管理、领导决策提供数据支持。 第三章 系统需求分析 9 图 系统需求 第二节 系统目标 节能监控系统总体功能是全方位协助各类用户完成高校后勤节能降耗管理工作中的各项任务。本系统的使用单位是教委和高校，用户包括教委相关人员以及高校相关人员。 节能监管系统要达到以下几个目标： 1. 符合高校节能导则的标准规范要求 2. 实现全项目区规模全覆盖 3. 用电用水能耗实时监测 4. 实现用电智能自动控制 5. 及时发现供水 管网故障 6. 支撑制度执行科学管理 7. 具备节能分析考核评价 8. 地理信息可视用户界面 9. 高稳定性可靠性安全性 节能监控系统的总体架构从宏观上给出了系统的参与者以及系统提供的功能。系统总体架构如图所示： 第三章 系统需求分析 10 图 统总体架构图 需要强调的是，本节能监控系统的功能需求设计完全符合住房和城乡建设部、教育部 2009 年联合颁布的高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则及有关管理办法（建科 2009163 号）的要求。 第三节 系统参与者 系统的参与者分为教委相关人员和高校相关人员两类。其中高校相关人员包 括校园中使用水电能源的师生、后勤保障人员和能耗相关领导，使用水电能源的师生分为在校学生、在校教职员工，后勤人员分为后勤保障部门管理员和后勤能耗管理人员。参与者包括： 抽象参与者 1) 相关领导 2) 后勤人员 3) 师生员工 具体参与者 1) 后勤能耗管理人员 2) 后勤保障工作人员 3) 在校学生 4) 在校教师 第三章 系统需求分析 11 5) 相关领导 第四节 需求设计 根据高校的实际情况，结合住建部关于节能型高校建设的要求，对高校节能监管系统进行设计与开发。在本系统需求设计过程中，对所有的系统的功能进行需求性设计，从功能上满足用户的需求，并最终实现在高校用能上的管理。 用户 功能需求 用户功能是系统的最基础功能，对用户的基础信息进行管理，包括对用户权限、登录密码、用户所属单位等进行管理。该功能能够实现对登录使用本系统的用户进行约束的作用。 系 统用 户用 户 注 册用 户 密 码 修 改用 户 基 本 信 息 管 理行 政 部 门 管 理用 户 组 管 理角 色 管 理图 户功能需求设计 数据管理与维护 数据管理与维护功能模块应该是对系统中所涉及的相关数据进行维护，包第三章 系统需求分析 12 括高校的建筑物信息、房间信息、部门信息、能耗的分类信息、公共设施信息等，能够对这些信息进行查询、创建、修改、删除等。 系 统用 户行 政 区 划 代 码 维 护学 校 基 本 信 息 维 护分 类 能 耗 编 码 查 看分 项 能 耗 编 码 查 看建 筑 物 信 息 维 护公 共 设 施 维 护计 量 设 备 维 护图 据管理与维护图 数据采集 以房间为数据采集单位，对高校中的用能信息进行采集，实时监控高校中的用能信 息，可以实时的采集房间、建筑物、院系、学校的能耗信息。 第三章 系统需求分析 13 系 统用 户房 间 实 时 能 耗 量建 筑 物 实 施 能 耗 量院 系 实 时 能 耗 量学 校 实 时 能 耗 量图 据采集需求设计 监控报警 对高校用能情况进行监控，对发生的异常情况进行报警，对用能异常、用能超标等情况进行实时的报警监控，可以存储报警信息，支持查询指定时期的监控报警信息。 系 统用 户异 常 指 标 维 护异 常 通 知 方 式 设 置异 常 信 息 列 表异 常 实 时 监 控图 控报警需求设计 汇总统计 第三章 系统需求分析 14 该功能应该能够对高校用能信息进行统计分析，并形成专业的图表对用能信息进行展示。 系 统用 户房 间 阶 段 汇 总 统 计房 间 1 小 时 汇 总 统 计房 间 4 8 小 时 汇 总 统 计建 筑 物 阶 段 汇 总 统 计院 系 汇 总 统 计学 校 汇 总 统 计分 类 建 筑 汇 总 统 计图 总统计需求设计 节能分析 将用能信息进行节能分析，根据特性的标准，对用能情况与采集的用能数据进行分析，达到节能分析的目标。 第三章 系统需求分析 15 系 统用 户建 筑 物 节 能 分 析院 系 节 能 分 析学 校 节 能 分 析图 能分析需求设计 考核评价 制定专业的用能标准与考核评价标准，对高校的用能情况进行考核与评价，生成有效的奖惩管理制度，有效的管理高校的用能情况。 第三章 系统需求分析 16 系 统用 户生 成 考 核 指 标评 价 指 标 管 理奖 惩 管 理考 核 评 价考 核 内 容 维 护图 核评价需求分析 缴费管理 应该能够提供缴费功能。该功能对缴费的标准、缴费的记录、缴费基础信息等进行管理，合理的使用器械代替人工收款，既合理又科学。 第三章 系统需求分析 17 系 统用 户电 费 设 置缴 费 管 理缴 费 记 录 查 询缴 费 统 计图 费管理需求设计 第四章 系统设计 18 第四章 系统设计 第一节 系统概述 节能监控系统是高校数字化后勤系统的重要组成部分，会涉及到宿舍管理、收费结算、后勤运营、后勤服务等方方面面。从更大层面上 考虑，节能减排工作与学校内的各个部门各人员相关，因此，高校节能监管系统必定与数字化校园建设中的其他应用系统具有数据交互和业务交叉操作，所以，高校节能工作应该作为高校中各个行政部门间相互合作的一项重要工作过，使教育行政主管机关对高校节能管理工作进行有效的、准确的、高应用的数据评估工作。所以，在节能监控管理系统中，能够完成对高校节能数据的采集、分类、存储、管理、控制、统计分析、数据汇总等操作，并在该基础上，进一步强化系统应用，形成具有良好开放性与扩展性的多层次分布式数据管理模式。 就当前高校校园而言，校园内部， 尤其是学生宿舍与公共区域内使用电器情况混乱，在宿舍中使用大功率、电导热类型的电器的情况经常出现，虽然在各个高校中已经制定了完善的电器使用规范制度，但是，这些标准制度并不能良好的解决高校使用违禁电器的状况，不能从根本上遏制违禁电器的使用。这种状况不仅浪费了大量的水电能源，同时对高校宿舍安全造成了极大的影响，具有极大的安全隐患。由于市面上电器生产的不规范，许多学生为了能够在宿舍中使用某些电器，所采用的电器并不符合国家安全要求，更加增加了宿舍安全隐患。目前，许多高校使用智能电表对单个宿舍的电器功率进行显示，但是， 小功率电器的产生打破了该种管理模式，宿舍用电安全问题依然存在。在系统中，采用先进的技术手段，对各种用电器进行特征指纹采集，根据用电器的特征指纹以及系统中对用电器的规范控制，实现对高校安全用电的精细化管理。在本系统建设中，建立完善的电器指纹库，包含多种用电器的用电特征，能够有效的对高校宿舍用电安全进行管理。 综上所述，节能监管系统建设要求如下： 1) 能够快速、准确的采集所建设的能耗监控节点的能耗数据。 2) 符合高校建筑节能监管系统建设技术导则标准中所定义的功能及参数。 3) 需要与校园内部其他应用系统实现数据及 业务功能等方面的整合与交互。 4) 能够快速、准确的识别投入使用的用电器，对于不符合规定的用电器能够及时控制其使用情况。 第四章 系统设计 19 5) 能够准确的定时断电，并按需恢复供电的功能。 6) 能够及时发现用水异常状况。 7) 软硬件系统应提供良好的管理、维护升级支持。 在实现上述功能的基础上，最大化减少对已有线路及设备的改造，降低工程难度，减少施工成本。 第二节 系统设计原则 高校后勤水电节能系统 (以下简称节能监控系统 )的建设 要以科学发展观为指导，坚持以人为本，着眼于建设数字化 后勤 、节约型校园、生态型校园和低碳校园，按照 “ 总体规划、分步 实施、先行试点、逐步推广 ” 的 方式 ，坚持管理为先、业务为链、标准为架、应用为本，提高 学校节能降耗的 水平。 系统建设 要坚持以下原则： 1) 师生满意的原则。按照 “用户至上 ”和 “任务导向 ”的理念，梳理、规范、整合后勤服务流程，面向需求、积极响应、提高效率和满意度。 2) 注重效益的原则。优化资源配置，控制运营成本，减少各种浪费，提高综合管理效益。 3) 整体开发和统筹协调的原则。依托高校数字化校园，建设数字化后勤工作体系；充分整合现有资源，统筹使用资金，推进集成创新，避免低水平重复投资和重复开发； 4) 先进适用的原则。要重视技术选用的 先进性和适用性，面向高校校园管理和后勤服务的发展走势，要使数字化后勤的技术解决方案具有一定的前瞻性。 为此， 我们提出根据高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则，吸收其它省市高校节能减排系统的优点，结合高校 后勤 的实际情况， 以 数字化校园、 智慧化校园、 节约型校园、生态型校园建设 为目标 ，坚持 以 管理为主 、业务为 辅 、标准为 基础 、应用为 目的 的总体 设计 思路， 选用先进的技术手段与最优的设备选型，提出以能耗监管为总体实现目标的技术路线，结合成本效益与节约型管控思想进行全面统筹管理，从而建造全面管控，多方结合的全方位水电能 耗监管系统。 第三节 数据库设计 数据库设计包括：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计 4 个阶段。 第四章 系统设计 20 (1) 需求分析 在需求分析阶段，应该首先了解用户的需求，并且对用户需求进行分析，拆分需求，该过程在数据库设计阶段是最为重要的基础阶段。需求分析过程的精细化程度与准确性将是影响数据库设计过程中的重要指标。 (2) 概念结构设计 概念结构设计是数据库设计流程中的一个重要过程，通过与已经完成的数据库设计结果，对需求进行总结与归纳，并抽象成一个具有真实模型概念的个体，从而完成概念结构阶段的设计。 基础数 据库的概念结构设计应依据标准中的数据类、数据子类和数据项进行。识别出实体、实体的属性及实体间的联系。标准中数据类和数据子类是实体的候选，数据项是属性的候选，数据项之间的引用是联系的候选。但标准中的数据类、数据子类与实体，数据项与属性，数据项引用与联系并不存在一一对应关系。实体、属性和联系的确定需要设计人员进行严密论证。概念结构设计的输出是基础数据库的 。 (3) 逻辑结构设计 在逻辑结构设计阶段中，将概念结构设计的结果一特殊的数据模型方式进行提现，并进一步对概念结构设计的结果进行优化，选用 较为主流的数据库管理系统（ 由表示概念结构的 向表示逻辑结构的关系模型的转换规则为： 1) 一个实体集转换为一张表； 2) 一个“一对一”关系，可以分配到实体表中（分配到哪个实体集都可以）； 3) 一个“一对多”关系，既可以分配到实体表中（要分配到“多”的实体集一边），又可以用单独的关系表来实现； 4) 一个“多对多”关系，必须用一张单独的关系表来实现。两个实体集主键合起来作为这个关系表的主键。 表 耗设备表 名称 代码 数据类型 id 能表库 名称 代码 数据类型 第四章 系统设计 21 id 装智能表的房间表 名称 代码 数据类型 id 耗数据表 名称 代码 数据类型 id 备厂商表 名称 代码 数据类型 id 四章 系统设计 22 4) 物理结构设计 数据库物理设计过程是根据已经获取的逻辑数据模型，