基于校园网的高校水电节能监控系统的设计与实现

1、天津工业大学硕士学位论文基于校园网的高校水电节能监控系统的设计与实现姓名：王荣申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：万振凯；李健201112摘要首先，本文分析了目前高校水电管理的现状及存在的问题，阐述了节能降耗工作的重要意义。高校是培养人才的基地，也是能源消耗较大的社区，建设节约型校园是建设节约型社会的必要构成部分。在传统的高校后勤管理中，能源管理存在较大的弊端，大量能源的浪费，使得后勤保障的开支无形中大大提高，同时也增加了校园安全隐患，传统的人工统计能源使用情况的方式也大大地减低了工作效率。其次，论述了水电节能监控系统的设计需求和实现目标。本系统旨在通过嵌入式智能设备，依托校园网络完成

2、相关的水电采集及监控功能，实现实时采集水电的消耗数据，并同时通过水电节能监控平台，对采集到的数据进行统计、管理、分析以达到节约能源、减少损耗，实现用水用用电控制与数据采集、分析的有机结合。然后，分析了水电节能监控系统的总体技术要求、技术路线及系统运行流程。系统实现需要软件平台和硬件支撑两个方面。本文在软件实现方面，通过四个层次：运行于前置处理机上的数据采集层、应用支撑层、业务层及表现层进行分析，从原理到实现方法进行阐述，利用技术理念实现校园内部应用系统与节能监控系统之间业务逻辑及数据的整合，形成一个有机的多层次分布式实时数据处理系统。硬件方面，从数据采集层、数据汇聚层及数据传输核心层三个层次进

3、行原理分析，利用数据采集控制节点、数据集中器构成的传感器网络配合前置数据处理机及核心服务器组成的多级硬件架构体系和分布式数据库技术，形成分布式实时数据处理系统，实现快速、实时的数据处理体系。最后，以天津工业大学为应用实例，重点说明了本系统监控管理平台的功能实现，分别讲述了监控平台所实现的“监、控、管三大功能的具体实现效果。关键字：节能，后勤数字化，水电监控，架构，监控平台锄盯锄（），柚锄觚，嬲瑙，仃粕，唱“，锄（；代粤，踞锄，锄，咖，咖，锄觚酗；如拍仃柏他，粕，湘锄鲰醐册，脚陀咖柚：娼，佗；，卸伊），豫册粕，卸锄，他豫盯柚咒他，陀，“，锄，柚陀嬲，仃锄粕）哪：，锄，咖学位论文的主要创新点一、实

4、现主动用电控制与数据采集、分析的有机结合。二、利用数据采集控制节点、数据集中器构成的传感器网络配合前置数据处理机及核心服务器组成的多级硬件架构体系和分布式数据库技术，形成分布式实时数据处理系统，实现快速、实时的数据处理体系。三、利用技术理念可实现校园内部应用系统与节能监控系统之间业务逻辑及数据的整合，形成一个有机的多层次分布式实时数据处理系统。四、采用有别于传统轮询方式的基于硬件的数据清洗及基于事件的数据采集模式，极大提高了系统工作效率。第一章前言第一章前言背景情况我国“十一五”规划纲要提出，“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低左右、主要污染物排放总量减少。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主

5、义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路：是维护中华民族长远利益的必然要求。在传统的高校后勤管理中，水电能源的管理存在着较大的弊端，主要体现在以下几个方面：缺乏水电能源监控的有效措施，这不但导致了大量能源的浪费，使得后勤保障的开支无形中大大提高，更在无形中增加了校园安全隐患，影响到了广大师生的人身安全。传统的人工查表和不合理的孤岛式数字抄表方式导致日常维护管理工作的工作效率大大降低，引发师生许多意见。上述传统后勤管理的弊端，随着数字化后勤理念的兴起和相关配套技术、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

6、高校当前的工作热点。用电用水等资源开销占高校后勤总支出的很大比例，综合运用网络、通信、监控、数据分析等新技术，后勤管理人员可以完全掌控整个校园的水电使用情况，有效破解节约型校园建设的难题。课题来源：住房与城乡建设部，天津工业大学节能平台建设课题目的及意义节能降耗工作的科学发展必须做到理念先行。浪费的行为往往源于制度的缺失。建设水电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，建立起节能降耗的指标体系、监管体系和考核体系，形成长效机制。科学管理制度需要由后勤管理者和资源使用者共同参与制定【】。实际上，高等院校能耗监测与监控管理系统的

7、软硬件系统是加强贯彻这些科学管理制度的技术保障工具。因此建立高等院校能耗监测与监控管理系统是非常有必要的。通过高等院校能耗监测与监控管理系统建设，切实减少学校的支出，减少学校的运转成本，提高经济效益和社会综合效益。天津工业大学硕士学位论文其它相应系统现状及指导思想目前，各地高校纷纷采取各种措施降低水、电资源消耗量，总体来看主要采用了以下几种方式：利用各种地热井、地源热泵、水源热泵、燃气锅炉、照明、太阳能等等多种节能、节水、资源综合利用等工艺技术和设备，从硬件角度实现节能减排的目标。仅在宿舍等处安装电能计量及恶性负载限制器系统，仅能完成售电、用电安全等功能。节能监控系统的建设，从用电和用水的实时

8、监控着手，为后勤监管人员提供执行规章制度的事实依据，使用数字化监控手段加强规章制度的贯彻执行等手段调动每个人的主观能动性达到节能减排的目的。从后勤管理和后勤服务的数字化建设入手，通过建立管理信息系统的方法，充分利用水、电等资源，在一定程度上实现节能减排。通过调查，我认为上述几种方式均有各自的特点及劣势，第一种方式受自然条件的制约，硬件更新、改造投入量很大。第二种方式虽然建设成本较低，但仅完成了能耗管理中的部分工作，一方面无法达到国家颁布的节能系统技术导则的要求，另一方面由于系统功能单一，使得扩展能力很差。后两种方式需要强力的制度保证且要充分调动每个人的主管能动性。同时，上述几种方式的基准点为学

9、校校园内部独立的系统，没有考虑与上级行政主管机关应用系统及学校内部各个应用系统间的数据交换及业务处理整合等方面的问题，容易形成信息孤岛。为此，本系统吸收其它相应系统的优点，结合天津高校的实际情况，立足于高校数字化校园、节约型校园、生态型校园和低碳校园建设，坚持管理为先、业务为链、标准为架、应用为本的总体思路，重视技术选用的先进性和适用性，采用软硬件结合的技术方针，按照能耗管控为主、监管结合的总体路线，采用成本效益模型和集约型管理思想进行统筹管理，打造全方位、立体化的智能用电及水电能耗监控系统整体解决方案。方案有别于其它相应系统的区别点在于：功能全面：功能涵盖数据采集、主动控制、数据汇总分析、考

10、核评价等方面，包括用电管理及能耗考核两个方面，可以满足学校宿舍用电管理、公共能耗管理、学校内各部门能耗数据采集数据分析和考核等方面的要求。精确控制：采用基于专家库的智能用电控制技术，不仅能够精确识别用电器，而且可以设置大量的用电器识别规则，满足今后使用要求。第二章需求分析第二章系统目标需求分析智能用电及水电能耗监控系统的（简称节能监控系统）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，用户包括学校及各部门管理者、后勤人员、学校教师及学生。本章采用用例建模方法描述“水电节能监控系统”的功能性需求。在本章中，系统是指“水电节能监控系统，参与者是指位于系

11、统外部、与系统交换以完成某项任务的人或事物。节能监控系统要达到以下几个目标符合导则标准规范要求全校范围大规模全覆盖用电用水能耗实时监测通过水平衡计算检测水泄漏以楼宇为单位监测供暖量实现用电智能自动控制支撑制度执行科学管理具备节能分析考核评价为学校能源审计工作奠定基础高稳定性可靠性安全性总体需求描述用电用水等资源开销占高校后勤总支出的很大比例，综合运用网络、通信、监控、数据分析等新技术，后勤管理人员可以完全掌控整个校园的水电使用情况，有效破解节约型校园建设的难题。节能降耗工作的科学发展必须做到理念先行【。浪费的行为往往源于制度的缺失。建设节能监控的前提是，必须深化后勤管理改革，制定一整套健全的、

12、科学的节能管理体制，例如，推行“水电承包，计量收费制度，实行“定额使用，超额自理，谁使用谁付费，收支两条线”的管理办法，把水电使用置于制度管理之下，建立起节能降耗的指标体系、监管体系和考核体系，形成长效机制。科学管理制度需要由后勤管理者和资源使用者共同参与制定。实际上的节能监控的软硬件系统是以加强贯彻这些科学管理制度的技术为保障工具的。天津工业大学硕士学位论文水电节能监控系统的业务功能着重于学生宿舍的安全用电及主动用电控制以及校园内分项能耗（照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电）统计两个方面。在分项能耗统计的基础上，根据实验设备的用途方向细化能耗统计，并可进一步统计实验设备单次使用能耗情

13、况，实现科研实验成本的量化管理【。给出了节能监测系统的总体架构。本系统的主要子系统包括：用电计量监控系统、用水计量监控系统。这些监控子系统的数据采集和远程控制工作由安装在不同设备上的智能固件模块负责。例如，智能用电采集模块可以采集剩余电量、单位时间用电量等数据，智能用水采集模块可以采集剩余水量、单位时间用水量等数据。智能模块采集的数据流以及控制智能模块的控制流需要通过智能数据网关（前置机）实现传输。智能数据网关可以是有线设备，也可以是无线设备。在此基础上还可以开发新的节能监测系统和新的智能模块，如采暖监控模块、使用燃气检测模块等，并将其作为节能监控平台的一个子系统。水电节能监控系统的功能需求设

14、计应完全符合住房和城乡建设部、教育部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】号）的要求。节能监测系统的总体架构如图所示。电能计量给水计量其他智能监测系统监测系统监控系统软采件厂一陌磊舔习收费子系绕数字化后勤基础平台：基础数据、与七集管数控据制矗譬譬，朋智能电表智能水表雷蟊冒翟越叠岁岁箩图节能监测系统的总体架构第二章需求分析电能计量监测系统一、硬件改造首先对需要实行电能计量监测的用电单位进行电表改造，在原有电表的基础上添加用电数据采集模块。以子网网段（通常是建筑物）为单位安装智能数据网关。智能电表采用实时数据采集技术与智能数据网关进行通信，前者将采集获得的剩余电

15、量、单位时间用电量等数据打包发送给后者【】【。智能数据网关直接接入校园网，将本网关控制下的智能电表数据打包汇总，发送给电能计量监测系统的服务器，继而存储到数据库服务器中。后勤管理人员既可以通过校园网在校园内部进行管理，也可以通过因特网实现远程管理，如图所示。一哩：一一一一！一一一土二一一图电能计量监测系统的硬件架构二、软件开发建立电能计量监测数据库，存储每个用电采集模块采集的数据，可以查询每块电表在指定时间段内的用电情况。实时发布每块电表在单位时间段内的用电情况。使各级管理人员不管身处何时何地，都可以轻松地对学校各部门的用电情况进行监控和管理。开发数据报表和数据分析功能，自动发现异常用电事件，

16、进行短信或邮件通知。配合用电指标体系，考核学校各部门总能耗及各类能耗，实现指标监督和费用结算。给水计量监测系统一、硬件改造首先对需要实行给水计量监测的用水单位进行水表改造，在供水管线上添加天津工业大学硕士学位论文用水数据采集模块。以子网网段为单位安装智能数据网关咿。智能水表采用实时数据采集技术与智能数据网关进行通信，前者将采集获得的用水量等数据打包发送给后者。智能数据网关直接接入校园网，将本网关控制下的智能水表数据打包汇总，发送给给水计量监测系统的服务器，继而存储到数据库服务器中。后勤管理人员既可以通过校园网在校园内部进行管理，也可以通过因特网实现远程管理，如图所示。！一一一一一一一一一一！：

17、皇一一一一；：一一一一一一一一一当己一一一一图给水计量监测系统的硬件架构二、软件开发建立给水计量监测数据库，存储每个用水采集模块采集的数据，可以查询每块水表在指定时间段内的用水情况。实时发布每块水表在单位时间段内的用水情况。使各级管理人员不管何时何地，都可以轻松地对学校各部门的用水情况进行监控和管理。开发数据报表和数据分析功能，自动发现异常用水事件，进行短信或邮件通知，帮助管理人员及时定位跑冒滴漏现象，避免水资源浪费。系统参与者系统的参与者分为师生员工、后勤人员和领导，其中师生员工分为学生、教学科研员工和行政管理员工，后勤人员分为后勤管理人员和后勤工作人员。参与者包括：一、抽象参与者用户第二章

18、需求分析领导师生员工后勤人员二、具体参与者后勤管理人员后勤工作人员学生教学科研员工行政管理员工领导参与者之间通过泛化关系组成层次结构。用户是师生员工、后勤人员和领导的泛化，后勤人员是后勤管理人员和后勤工作人员的泛化，师生员工是学生、教学科研员工和行政管理员工的泛化。如图所示。图参与者角色分析用例分析本节采用用例图描述参与者和系统之间的交互情景。对于每个用例，使用用例模板进行更加详细的文本描述，内容包括：用例编号、用例名称、摘要描述、参与者、前条件、触发事件、基本事件流、备选事件流、异常事件流、后汇总统计监控报警节能分析考核评价计、魏鬻蒜盟桀瓣蝴总统登录注册和用户信息管理功能描述第二章需求分析的

19、权限管理功能。“登录、注册和用户信息管理一般是任何管理信息系统都应具备的功能模块。在“水电节能监控系统中，该模块的功能主要包括注册、登录、修改密码和更新用户信息。如图所示，给出了“登录、注册和用户信息管理模块的。用例图。一一用例说明图用户信息管理功能编号：名称：登录摘要：用户登录系统，进行身份验证。参与者：所有用户前条件：系统就绪。触发：用户进入登录页面或未验证用户访问受保护页面。基本事件流：系统提示输入用户名和密码；用户输入用户名；用户输入密码；用户提交；系统识别用户；系统授予用户访问权。备选事件流：异常事件流：系统拒绝用户；天津工业大学硕士学位论文转到。后条件：系统就绪。备注：无。编号：加

20、名称：注册摘要：相关人员注册个人信息，成为系统用户。参与者：所有用户前条件：系统就绪。触发：相关人员进入注册页面。基本事件流：系统提示输入用户名、密码和其他个人信息；相关人员输入用户名、密码和其他个人信息：相关人员提交：系统提示注册成功。备选事件流：异常事件流：系统提示注册失败：转到。后条件：系统就绪备注：无编号：名称：更新用户信息摘要：用户更新个人信息参与者：用户前条件：用户登录系统触发：用户进入更新用户信息页面基本事件流：系统提示更新个人信息用户更新个人信息用户提交系统提示更新成功备选事件流：异常事件流：系统提示更新失败第二章需求分析转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：修改密码摘要：用

21、户修改个人密码参与者：用户前条件：用户登录系统触发：用户进入修改密码页面基本事件流：系统提示修改密码用户输入原密码用户输入新密码用户重复输入新密码用户提交系统提示修改密码成功备选事件流：异常事件流：系统提示修改密码失败转到后条件：系统就绪备注：无数据采集功能描述数据采集功能主要包括数据采集和采集对象维护两部分，完成从数据采集器中实时采集数据，并将实时数据写入系统数据库中。如图所示，给出类数据采集用例图。天津工业大学硕士学位论文系统文竺兰三三）一图数据采集编号：名称：数据采集参与者：后勤管理人员前条件：后勤管理人员己成功登录系统触发：后勤管理人员进入数据采集页面基本事件流：系统提示采集数据信息后

22、勤管理人员采集数据系统提示采集数据成功备选事件流：异常事件流：系统提示采集数据失败转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：数据采集对象维护参与者：后勤管理人员前条件：后勤管理人员已成功登录系统触发：后勤管理人员进入数据采集对象维护页面基本事件流：系统提示对数据采集对象维护（增删改查）后勤管理人员对采集对象做相应的维护操作（增删改查）后勤管理人员提交维护信息用例说明第二章需求分析系统提示采集对象信息维护成功各选事件流：异常事件流：系统提示采集对象信息维护失败转到后条件：系统就绪备注：无详细功能说明表一采集功能详细列表：瞪掰籀鞠黼霪缓裁澎薹疆嬲魈麓嘲强懿瞄薅鞠瞄嘲蟹强强配赶也墨墁生盔舞雹嗣舞霸嬲获

23、取从硬件采集到的相关数据采集数据并编码（如：建筑物房间号、时间、能耗量等）。采集对象维护后勤管理人员行政区划代码维护建筑类别代码维护维护建筑物所在的行政区划。维护建筑类别，学校的类别为其它。维护类别一级子项，建筑建筑类别一级子项维护分为行政办公建筑、学生宿舍等（见学校建筑类别子项识别编码规则）。建筑物基本项维护建筑物附加项维护分类能耗码维护维护建筑名称、建设年代、建筑层数等。维护建筑用能特点情况的建筑信息。维护分类能耗，如水、电等（能耗分类编码规则）。维护分项能耗，如电分为分项能耗编码维护照明用电、空调用电等等（见能耗分项编码规则）。维护分项能耗一级子项，分项能耗一级子项维护如空调用电分为冷热

24、站和空调末端（见能耗指标一级子项编码）。维护分项能耗二级子项，分项能耗二级子项维护如分为冷冻水泵和冷却水泵等（见分项能耗指标二级子项编码）。建筑物房间维护维护房间号码、所在建筑物等。天津工业大学硕士学位论文维护水表、电表和热能表计量设备基本项维护计量设备与建筑物对应信息维护的名称、型号、初始使用时间等。维护建筑物房间与计量设备的队应关系。表学校建筑类别子项识别编码规则列表：髓搿端麟抽嘣戴茹鞠暖嬲酾翻强疆翰豳髓黯髀搿辫嚣鼍嚣；：墼蝴醣凇隧置鬻瓒鬻爨镕嚣器隧行政办公建筑图书馆教学建筑科研楼建筑综合楼建筑场馆建筑食堂餐厅学生宿舍学生集中浴室大型或特殊实验室医院交流中心其他表能耗分类编码规则列表：表能

25、耗分项编码规则列表：照明插座用电空调用电动力用电特殊用电；：嚏毒筵瑶：瑙照明与插座走廊与应急景观照明空调冷热站空调末端电梯动力用电水泵通风机信息中心爱房餐厅游泳池实验室特殊用电坚巡监控报警功能描述铀馈。如图所示。竺篓誊兰銎竺主要包括指标维护、异常显示、异常通知、任务派遣和任务反一“一图监控报告功能用例说明编号：名称：正常指标维护参与者：后勤管理人员前条件：后勤管理人员已成功登录系统触发：后勤管理人员进入正常指标维护页面基本事件流：系统提示对正常指标维护（增删改查）后勤管理人员对正常指标做相应的维护操作（增删改查）后勤管理人员提交维护信息系统提示正常指标信息维护成功备选事件流：异常事件流：天津工

26、业大学硕士学位论文系统提示正常指标信息维护失败转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：异常显示参与者：后勤管理人员，师生员工前条件：后勤管理人员或师生员工已成功登录系统，系统中存在正常的指标信息触发：后勤管理人员或师生员工进入异常信息显示页面基本事件流：系统提示查看异常信息后勤管理人员或师生员工选择相应权限下的异常信息进行查看系统正常显示相应的信息备选事件流：异常事件流：系统提示无法正常显示相应的信息转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：异常通知参与者：后勤管理人员，师生员工前条件：系统中存在正常的指标信息触发：系统根据正常的指标信息和当前的数据信息自动判断出存在异常情况基本事件流：系统判断

27、出异常信息系统发送异常通知信息给后勤管理人员和师生员工后勤管理人员和师生员工接收到异常信息备选事件流：异常事件流：后勤管理人员和师生员工未接收到异常信息后条件：系统就绪备注：无第二章需求分析编号：名称：任务派遣参与者：后勤管理人员，后勤工作人员前条件：后勤管理人员或后勤工作人员已成功登录系统，系统中存在异常信息触发：后勤管理人员或后勤工作人员进入任务派遣页面基本事件流：系统提示任务派遣信息后勤管理人员将发现的异常信息以任务的形式发送到后勤工作人员系统提示任务派遣成功后勤工作人员接收到异常任务信息各选事件流：异常事件流：系统提示任务派遣失败转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：任务反馈参与者：

28、后勤管理人员，后勤工作人员前条件：后勤管理人员或后勤工作人员己成功登录系统，系统中存在异常任务信息触发：后勤管理人员或后勤工作人员进入任务反馈页面基本事件流：系统提示任务反馈信息后勤工作人员将接收到的异常任务的解决结果发送到后勤管理人员系统提示任务反馈成功后勤管理人员接收到异常任务反馈信息备选事件流：异常事件流：系统提示任务反馈失败转到后条件：系统就绪备注：无天津工业大学硕士学位论文详细说明表监控功能详细列表：霞爨嘲鼹缀嘲蠢曩龋蕊；：鲞蓐褡甚墨器量嚣疆；连镉豳酲一目暇能耗正常值的维护。异常判定差值的维护，作为系能耗正常指标维护能耗异常判定差值维护指标维护后勤管理人员统自动检测异常的依据。水耗正

29、常值的维护。异常判定差值的维护，作为系统自动检测异常的依据。后勤管理人员可以通过系统查看建筑物异常能耗、水耗信息，水耗正常指标维护水耗异常判定差值维护异常信息可以以图表的形式异常显示后勤管理人员、师生员工（如：棒图、线图、堆积图、饼图）展现给用户（师生员工只能查看自己的能耗、水耗异常情况），根据硬件的情况可以进行发热电器的检测。系统根据正常指标和异常判定差值自动检测到异常信息，通后勤管理人员、师生员工过手机短信、电子邮件等不同形式通知后勤管理人员和师生员工。后勤管理人员根据异常通知事异常通知任务派遣后勤管理人员、后勤工作人员件，向后勤工作人员下发调查任务通知。后勤工作人员接受调查通知，执行调查

30、任务。后勤工作人员执行调查任务后，向后勤管理人员报告任务结果。任务反馈后勤管理人员、后勤工作人员节能分析功能描述此模块中系统将房间、建筑物、院系以及学校的数据进行统计分析对比，并将对比结果进行显示。如图所示。用例说明编号：名称：能耗换算规则维护参与者：后勤管理人员搿嚣黜量昊簇嚣黧护觚触发：后勤管理人员进入能耗换算规则维臾删基本事件流：三黧霈篇羹辫摊淼引增删冒删忧旦。后勤管理人员对能耗换算规则做相应阴维锞。后勤管理人员提交维护信息系统提示能耗换算规则信息维护成功备选事件流：异常事件流：系统提示能耗换算规则信息维护失败转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：节能指标维护参与者：后勤管理人员前条件：

31、后勤管理人员己成功登录系统天津工业大学硕士学位论文触发：后勤管理人员进入节能指标维护页面基本事件流：系统提示对节能指标维护（增删改查）后勤管理人员对节能指标做相应的维护操作（增删改查）后勤管理人员提交维护信息系统提示节能指标信息维护成功备选事件流：异常事件流：系统提示节能指标信息维护失败转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：节能分析结果显示参与者：后勤管理人员前条件：后勤管理人员己成功登录系统，系统中存在节能指标信息触发：后勤管理人员进入节能分析结果显示页面基本事件流：系统提示查看节能分析结果后勤管理人员选择相应权限下的节能分析结果信息进行查看系统正常显示相应的信息备选事件流：异常事件流：系

32、统提示无法正常显示相应的信息转到后条件：系统就绪备注：无节能指标一上一年度总能耗一本年度总能耗年度节能率一上一年剧慈杀鞋鲁雄肇爱总水耗年度节水率上一年度总水耗节能分析功能中的能耗换算规则维护子功能是为了针对不同种类的能源消耗进行对比分析，需要建立统一比较的标准而设计的。（注：现在我国采用标准煤计算能耗，将消耗的能源按热值单位除以标准煤含热值（标准煤）得到标准煤的耗量。）节能分析功能主要包括能耗换算规则维护、节能指标维护第二章需求分析和节能分析结果显示。详细说明缀缀搦戳鬣翳瓣表节能功能详细列表：藤器飘荔雾瑟翟麓暖踵翰鞠豳豳鬻孀螽戮嚆臻瀚糯嘲嘲髓“瑷鞠嘲黼强露能耗换算规则维护维护能耗换算规则。节能

33、指标维护维护节能指标。后勤管理人员将节能分析结果以图表的形式（如：棒图、线图、节能分析结果显示堆积图、饼图）展现给用户并可打印。领导可以根据结果进行相应的分析决策。考核评价功能说明在此模块中用户能够定制考核指标，并进行评价，还可以完成导则规定的考核评价表。如图所示。一图考核与评价用例说明编号：名称：考核指标维护参与者：教委后勤管理人员前条件：教委后勤管理人员已成功登录系统触发：教委后勤管理人员进入考核指标维护页面基本事件流：天津工业大学硕士学位论文系统提示对考核指标维护（增删改查）教委后勤管理人员对考核指标做相应的维护操作（增删改查）教委后勤管理人员提交维护信息系统提示考核指标信息维护成功备选

34、事件流：异常事件流：系统提示考核指标信息维护失败转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：考核内容维护参与者：教委后勤管理人员前条件：教委后勤管理人员已成功登录系统触发：教委后勤管理人员进入考核内容维护页面基本事件流：系统提示对考核内容维护（增删改查）教委后勤管理人员对考核内容做相应的维护操作（增删改查）教委后勤管理人员提交维护信息系统提示考核内容信息维护成功备选事件流：异常事件流：系统提示考核内容信息维护失败转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：考核评价参与者：教委后勤管理人员前条件：教委后勤管理人员已成功登录系统，系统中存在考核指标和考核内容信息触发：教委后勤管理人员进入考核评价页面基本事

35、件流：系统提示考核评价第二章需求分析教委后勤管理人员根据相应的考核指标和内容进行评价打分教委后勤管理人员提交打分结果系统提示考核评价成功备选事件流：异常事件流：系统提示考核评价失败转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：考核结果显示参与者：教委后勤管理人员前条件：教委后勤管理人员已成功登录系统，并且已经进行完考核评价触发：教委后勤管理人员进入考核结果显示页面基本事件流：系统提示查看考核结果教委后勤管理人员选择相应权限下的考核结果信息进行查看系统正常显示相应的信息备选事件流：异常事件流：系统提示无法正常显示相应的信息转到后条件：系统就绪备注：无详细说明表考核评价功能详细列表：曼石；一；：；一包括

36、单位建筑面积能耗指标、生均能耗指标、生均考核指标维护水耗指标、校园碳排放指标等指标的维护。说明见节约型校园建设考核评分表）（具体评价考核内容维护人员分数范围等。考核评价考核结果显示维护考核内容，包括分类，具体考核内容、可评的相关管理人员根据节约型校园建设考核评分标准对所有的项目进行打分（见节约型校园建设考核评分表）打分结果可以打印。将考核结果以图表的形式（如：棒图、线图、堆积天津工业大学硕士学位论文汇总统计功能说明图、饼图）展现给用户并可打印。领导可以根据考核结果进行相应的分析决策。统计汇总功能是为了将各项数据指标以非常直观的形式（如：棒图、线图、堆积图、饼图或报表）展现给用户而设计的，并且能

37、够进行打印输出。汇总统计按照分类能耗（电、水、采暖等等）、分类建筑、分项能耗（照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电）三个大类，辅以建筑物、行政部门划分、时间区段等进行数据汇总统计，如图所示。分校后囊管理人员图一汇总统计用例说明编号：名称：汇总统计参与者：分校后勤管理人员，高校后勤管理人员前条件：分校后勤管理人员已成功登录系统触发：高校后勤管理人员进入汇总统计页面基本事件流：系统提示汇总统计信息分校后勤管理人员上报汇总统计信息系统提示上报汇总统计信息成功高校管理人员接收到汇总统计信息备选事件流：异常事件流：系统提示上报汇总统计信息失败第二章需求分析转到后条件：系统就绪备注：无详细说明。表建

38、筑物信息统计功能列表：，；统计建筑名称、总建筑面积、运营状况、在校师生员工人数、建成及使用年份、建筑物信后勤管理人员单个建筑信息统计设计单位、建设施工单位、建设监理单息统计位等信息。多个建筑信息统计统计建筑名称、总建筑面积、运营状况、在校师生员工人数等信息。单位时间（年、月）统计一定时间范围用户自定义时间范内所有建筑物的总围能耗量。单位时间（年、月）统计一定时间范围分类建筑能耗用户自定义时间范内分类建筑的总能围耗量。单位时间（年、月）照明、空调分项能分项能耗用户自定义时间范耗统计，如硬件采围集不能支持，省略。建筑单位面积能单位时间（年、月）统计一定时间范围耗量用户自定义时间范建筑单位面积能耗围

39、量。单位时间（年、月）统计一定时间范围师生员工个人能耗量用户自定义时间范围个人能耗量。天津工业大学硕士学位论文全年建筑单位面单位时间（年、月）统计一定时间范围积水耗量用户自定义时间范建筑单位面积水耗围量。单位时间（年、月）统计一定时间范围分类水耗量分类水耗量（市政用户自定义时间范围自来水、非传统用师生员工水）。单位时间（年、月）个人水耗量用户自定义时间范统计一定时间范围围个人水耗量。收费管理功能说明收费功能主要包括缴费、缴费记录查询和账户信息查询。如图所示。人弋二二二：乍受上图一收费管理用例说明编号：名称：缴费参与者：师生员工前条件：师生员工己成功登录系统触发：师生员工进入缴费页面基本事件流：

40、系统提示缴费师生员工选择相应选项进行缴费第二章需求分析师生员工提交信息系统提示缴费成功备选事件流：异常事件流：系统提示缴费失败转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：缴费记录查询参与者：师生员工前条件：师生员工已成功登录系统触发：师生员工进入缴费记录查询页面基本事件流：系统提示查看缴费记录师生员工选择相应选项进行缴费记录查询师生员工提交查询信息系统正常显示缴费记录结果备选事件流：异常事件流：系统无法正常显示缴费记录结果转到后条件：系统就绪备注：无编号：名称：账户信息查询参与者：师生员工前条件：师生员工已成功登录系统触发：师生员工进入账户信息查询页面基本事件流：系统提示查看账户信息师生员工选择要

41、查看的选项师生员工提交信息系统正常显示选择的账户选项信息天津工业大学硕士学位论文备选事件流：异常事件流：系统无法正常显示选择的账户选项信息转到后条件：系统就绪备注：无详细说明暖琵翻鞠翻鳓隧隧灞藏搦豳硝强嚣嗣蕊匝瞄墨强酗嘲表一收费功能说详细列表：鼹豳豳霹霞豳躲耧濯鞠鼹魏国缴费融嘲瞄磁磁叠磷豳可以缴纳水电费。以打印。一暖师生员工缴费记录查询账户信息查询可以查看一定时间范围内的缴费记录并可可以查询个人账户中的相应信息（如：账户余额、账户是否欠费、账户状态等）。第三章系统核心功能节能的需求分析第三章系统核心功能节能的需求分析节能考核指标的计算考核指标维护说明其中校园建筑设施的能源消耗、资源消耗、碳排放

42、指标是重点的量化考核项目，所以在本系统中主要维护单位建筑面积能耗指标、生均能耗指标、生均水耗指标和校园碳排放指标这四类考核指标。指标的具体说明如下：单位建筑面积能耗指标以单栋建筑、同类建筑（复数）、校区建筑全体、全校建筑物全体为考核对象，将其能耗折算为一次能源消耗分摊到所对应的建筑面积上得出的能源消耗量指标年】。【一次能源换算方法为对不同的种类的能源消耗进行对比分析，需要统一比较的标准。我国采用标准煤计算能耗，将消耗的能源按热值单位除以标准煤含热值（标准煤）得到标准煤的耗量。】根据消费的能源种类可进一步细分为单位面积电耗指标【年】、单位面积热（冷）耗指标【年】。单位面积能耗指标一般按年度进行统

43、计和计算。单位建筑面积能耗指标墓蓑淼单位建筑面积水耗指标墓蓑黼生均能耗指标以正式注册的在校学生（折算规模）人数为统计对象，将全校年度能耗按人均统计和计算。生年】。其中、学生人数的折算方法如下（不包括职业技术暨继续教育学院的学生人数）。本科生（基准）学位研究生折算系数：硕士生博士生折算系数：留学生折算系数（例如名硕士研究生折算为名本科生）天津工业大学硕士学位论文生均能耗指标耋鬻生均水耗指标以正式注册的在校学生（折算规模）人数为统计对象，将全校年度市政自来水耗量按人均统计和计算。【生年】生均水耗指标耋篱校园碳排放指标将能耗指标按国家统一的碳排放系数换算成二氧化碳排放指标。但须留意不同能源种类的碳排

44、放换算系数（碳强度系数）。注：碳强度系数标准煤二氧化碳排放系数为吨二氧化碳吨标煤耗电量的二氧化碳排放系数为二氧化碳、】校园能耗、资源消耗及碳排放是评价考核的目标指标。总体目标是在“十一五期间校园生均能耗及水耗、校园能耗总量及水耗总量均累计节约。水平衡及用水异常水平衡图示与水平衡方程式由于目前现实情况所限，在学校所有建筑物入口处安装智能水表进行水量监测不现实，同时考虑到测量用水量的主要目的是进行水平衡计算，进而推算出供水管路（特别是暗埋管路）中的泄漏水量，发现漏水点，减少甚至消除漏水损失。基于上述考虑，采用在学校供水管路上分级、分区域安装智能水表，通过一、二级水表间水量差及一、二级水表间的层次关

45、系发现并计算泄漏水量。水平衡计算及漏水量的测定采用厂中定义的计算模型。其水平衡基本图示如图一所示：第三章系统核心功能节能的需求分析图水平衡基本图示输入表达式：。，。输出表达式：。，。输入输出平衡方程式：。，。，。式中：。，、。，循环水量，单位为立方米（）；，新水量，单位为立方米（）：。、。串联水量，单位为立方米（）：。用水量，单位为立方米（）：。排水量，单位为立方米（）：。漏失水量，单位为立方米（）。用水异常计算。耗水量，单位为立方米（）；用水异常包括长时间跑水及供水管网泄漏两种情况。由于受条件制约，不可能在全校范围内大规模部署供水计量设备，因此长时间跑水的判定应做到实时监测用水情况，依据不同时段（如假期、夜间、上课时间、非工作时间等等）出现的超出