南平低碳云服务平台V1.6

213/242南平市节能监测综合管理平台建设方案二零一五年三月

目录第一章总论 71.1项目名称 71.2项目业主 71.3项目建设背景 71.4项目概况 91.4.1主要建设内容 91.4.2进度安排 101.5编制依据 111.6预期效果 131.6.1为整体提高节能降耗工作效率提供信息化工具 131.6.2为与企业共建节能监察管理体系提供基础平台 141.6.3为节能目标管理和政策实施提供强有力的支撑工具 151.6.4为宏观经济分析调控提供强有力的支撑工具 15第二章需求分析 162.1现状描述 162.2管理业务需求分析 172.2.1目标管理需求 182.2.2数据业务需求 202.2.3基础业务需求 212.2.4管理业务需求 222.3核心技术需求 232.3.1物联网实时数据采集 232.3.2三维及GIS数据地图 242.3.3实时信息门户与移动终端应用 252.3.4智能分析技术 262.4非功能性需求分析 27第三章总体设计 303.1建设目标 303.1.1总体目标 303.1.2具体目标 303.2建设策略 323.3建设原则 353.4平台总体设计 373.4.1基础环境支撑平台设计 383.4.2企业能耗在线监测平台设计 523.4.3数据管理平台设计 523.4.4数据应用平台设计 543.4.5管理业务平台设计 623.4.6.宏观调控决策分析平台设计 633.4.4节能目标分解与预警体系设计 643.4.5标准规范体系设计 653.4.6运维管理体系设计 663.4.7安全防护体系设计 663.4.8信息分类与编码设计 68第四章建设方案 704.1基础支撑平台建设 704.1.1中心机房建设 714.1.2监测中心建设 924.1.3网络中心建设 954.1.4数据中心建设 1004.2企业能耗在线监测平台建设 1144.2.1能耗监测物联网感知层设备 1154.2.2能耗监测数据接入层软件 1204.3管理业务应用平台建设 1234.3.1节能监察监测中心能力建设 1234.3.2节能诊断云服务平台 1254.3.3协同办公子系统 1424.4宏观调控决策分析平台建设 1584.4.1节能目标预警体系 1584.4.2数据集成与综合信息统计 1674.4.3能效对标与潜力分析 1804.4.4可视化数据分析与展示 1834.4.5机制闭合流程管理 1894.4.6目标量化考核 1894.4.7目标趋势分析 1984.4.8综合信息门户与移动应用 199第五章实施方案 2025.1 项目实施要求 2025.1.1 承建单位资质要求 2025.1.2 项目实施要求 2035.2 项目组织结构及人员构成 2035.3 系统开发项目组织机构 2075.4 项目沟通管理机制 2085.5 项目建设周期 2095.6 项目实施计划 2095.7 项目质量控制 2095.8 项目实施环境要求 2105.9 项目验收要求 210第六章项目建设费用预算 2106.1项目建设费明细 2116.2其他费用预算 2156.3基本预备费 2156.4云平台运行维护预算 216第七章培训方案 2177.1. 培训体系 2177.2. 培训的总体目标与原则 2186.2.1 培训的总体目标 2186.2.2 培训的原则 2197.3. 培训实施计划与进度安排 2206.3.1 培训实施计划 2206.3.2 人员培训进度安排 221第八章运维方案 2218.1 服务内容 2218.1.1 信息资产统计服务 2228.1.2 网络、安全系统运维服务 2238.1.3 主机、存储系统运维服务 2268.1.4 数据库系统运维服务 2308.1.5 中间件运维服务 2328.2 运维服务流程 2338.2.1 技术人员现场值守服务 2338.2.2 定期巡检结合故障现场服务 2348.3 服务管理制度规范 2358.3.1 服务时间 2358.3.2 行为规范 2368.3.3 现场服务支持规范 2368.3.4 问题记录规范 2378.4 应急服务响应措施 2388.4.1 应急基本流程 2398.4.2 预防措施 2398.4.3 突发事件应急策略 240

第一章总论1.1项目名称 南平市低碳云服务平台1.2项目业主南平市经济和信息化委员会1.3项目建设背景南平作为国家节能减排财政政策示范城市之一，按照财政部对南平《节能减排财政政策综合示范实施方案》批复的万元GDP能耗下降目标到2016年较2010年下降29.4%。同时，国家对节能减排工作提出了多项指导要求。其中：2013年国家发改委印发了《关于开展重点用能单位能耗在线监测试点工作的通知》，部署开展能耗在线监测试点工作，为政府节能形势分析和预警调控提供及时准确的数据支持。财政部、国家发改委《关于调整节能减排财政政策综合示范奖励资金分配和绩效评价办法的通知》中，建立能耗监测、统计、考核体系的得2分，并且鼓励示范城市建立碳排放、节能量交易等节能减排长效机制创新，这些领域都可以使用综合奖励资金给予支持。但是，南平市工业总量小，优势产业聚集度不高，上下游配套企业数量少，产品品种趋同,产业整体竞争力不强；清洁能源使用率偏低、园区循环化改造力度不强；新上生产性大项目偏少，发展后劲不足；促进节能减排的长效机制及配套措施尚不够完善。这些问题都给南平产业节能减排和产业转型发展带来较大压力。为了应对现状，我市正在通过建设产业低碳绿色发展机制方式，对节能减排机制进行突破创新，保证示范城市节能目标的完成，整合多种资金资源发挥资金合力效应，加快产业转型和绿色低碳发展。同时，政府也推出了众多举措来支撑产业绿色低碳发展长效机制的有效落地运行。其中，运用物联网、云计算、云存储等信息技术手段，建设以覆盖全市重点耗能企业，实时监控企业能耗状况、生产状况和经济水平数据，分析企业能效水平，根据能效对标结果进行预警，为企业提供节能监察诊断服务为核心的南平产业低碳云平台，是政府推出众多配套措施之一。平台的建设从节能降耗方面来讲，固化机制运行管理执行流程，不仅对企业节能效果评价、能效对标和未来碳排放权交易提供基础支撑，帮助政府提高节能监测服务能力，还将辅助管理者及时了解全社会能耗状况、经济状况和节能目标完成情况，对能源异常情况进行预警。另一方面，平台的建设是基于‘互联网+’的模式基础上，将工业节能监管同互联网相结合，首先构建了整个城市的节能监管服务领域的基础平台；随着平台的建成投入运营后，可逐步将公共机构节能、建筑节能、交通节能、商业和民用节能等进行接入；依托平台逐步将节能产业各个环节进行补充、完善，从而构成一个完整的节能生态领域。平台最终将成为我市经济发展的“倍增器”、产业升级的“助推器”、节能减排的“监控器”、社会管理创新的“大平台”。1.4项目概况1.4.1主要建设内容项目建设范围主要包括以下内容：基础支撑平台（专有云数据中心）建设、能耗在线监测平台（设备及接入层）建设、管理业务应用平台建设，宏观调控与智能分析平台建设。1、基础支撑平台建设基础支撑平台建设主要包括：建立和完善市、县两级信息报送支撑网络平台，机房、云数据中心、监测中心、安全防护、基础软件及服务设施的支撑建设，以满足平台的运行和应用需求以及未来的拓展性需求。企业能耗在线监测平台建设对全市3000吨标准煤规上企业安装必要的数字化计量仪表，并通过无线通信方式将能耗实时数据采集到云数据中心；对福建省重点能耗企业在线监测数据和企业自建能管中心数据进行集成；并依此建设完善的集成接入层数据服务。3、管理业务应用平台建设综合利用云平台的基础架构即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、SaaS（SoftwareasaService，软件即服务）的特点，围绕南平市节能降耗工作的管理要求，建设以能耗监测、综合用能填报、能耗预警、能效分析、节能监察、节能诊断、能效公示、第三方能源合同管理、协同办公等业务应用系统为主的信息化平台，并为节能监察体系建设提供配套的支撑服务。4、宏观调控与智能分析平台建设依托覆盖市、区县、企业的三级联动能源监测体系与统计局宏观经济相关数据的集成，结合南平市产业绿色低碳发展长效机制的要求，制定节能目标定量分解模型、基于能耗定额建立省市重点企业任务模型，建立分级预警响应机制。利用GIS数据地图与大数据可视化图形界面，定制化设计开发一套集目标分析、指标预警、趋势预测、潜力分析等智能分析功能于一体的综合信息管理平台，并提供整合信息报送移动终端应用。1.4.2进度安排项目建设期为2015年4月-10月。项目建设时间紧迫，按照“先易后难、先急后缓”的原则，加强项目建设统筹安排，具体进度计划如下：总体设计阶段（2014.4—2014.5）：设计编制“南平市低碳云服务平台”建设实施方案，开展专家评审及招投标工作。项目建设阶段（2014.5—2014.10）：按照功能需求，同步进行南平市低碳云服务平台系统开发、传感器网络及基础环境建设，实现各类数据的采集、过程数据与信息的处理、综合信息统计和智能化分析可视化等功能，完成调试和试运行，并完成项目验收。持续优化接入（2015.10-2015.12）：按照“南平市低碳云服务平台”建设目标要求持续完善趋势分析等模型和能耗监测各监测点的持续接入。稳定运营、应用推广和整合提升阶段（2016.1—2016.12）：在实现平台稳定有效运营的基础上，强化平台服务功能，结合节能减排机制的建立，全面推动南平市低碳云服务平台在线应用。开展辅助决策和动态管理方面的开发应用，实现相关职能部门业务系统互联、数据共享。1.5编制依据1、财政部、国家发展改革委员会《关于开展节能减排财政政策综合示范工作的通知》2、财政部、国家发展改革委员会《节能减排财政政策综合示范指导意见》3、南平市人民政府《南平市节能减排财政政策综合示范实施方案》4、《南平市产业绿色低碳发展资金管理办法》5、《南平自愿性能效协议》6、《中华人民共和国节约能源法》7、《2006-2020年国家信息化发展战略》（中办发〔2006〕11号）8、《能源资源消耗统计台帐》9、《关于印发<国家电子政务总体框架>的通知》（国信〔2006〕2号）10、《政务信息资源交换体系》GB/T21062.-2007，国家质量监督局。11、基础设施设计依据：GB9361-88《计算机场地安全技术》SJ/T3003-93《电子计算机机房施工及验收规范》QB1838－93《室内装饰工程质量规范》GB50054-95《低压配电设计规范》GB50714-93《电子计算机机房设计规范》GB2887-89《计算机场地技术要求》GB50052-95《供配电系统设计规范》GB50222－95《建筑内部装修设计防火规范》GBJ50116－98《火灾自动报警系统设计规范》GB12190-1990等相关保密标准及规范12、信息安全设计依据：GB/T20270-2006GB/T20274-2006信息安全技术要求GB/T21052-2007《信息安全技术信息安全等级保护信息系统物理安全技术要求》GB/T22239-2008《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》GB/T22240-2008《信息安全技术信息系统安全保护等级定级指南》ISO27001《信息安全管理体系》ISO/IEC15408-1999《信息技术安全性评估准则》13、平台设计依据：GB/T17963-2000《信息技术开放系统互连网络层安全协议》GB/T17965-2000《信息技术开放系统互连高层安全模型》GB/T15278-1994《信息处理数据加密物理层互操作性要求》GB1526-891（ISO5807-1985）《信息处理—流程图编辑符号》GB13502-92（ISO5806）《信息处理—程序构造约定》GB/T14085-93（ISO8790）《信息处理系统配置图符号及其约定》GB8566-88《开发标准软件开发规范》14、文档标准GB8567-88《计算机软件产品开发文件编制指南》GB9386-88《计算机软件需求说明编制指南》GB9385-88《计算机软件测试文件编制指南》15、管理标准GB/T12505-90《计算机软件配置管理计划规范》GB/T12504-90《计算机软件质量保证计划规范》GB/T14394-93《计算机软件可靠性和可维护性管理》GB/T19000-394《质量管理和质量保证标准第三部分》16、质量标准ISO8402《规定与质量有关的术语》ISO9000-3《质量管理和质量保证标准》ISODIS9000-4《可靠性管理标准》ISO13011-1《对质量体系核查指南中核查步骤的规定》ISO/TC176《软件配置管理》1.6预期效果1.6.1为整体提高节能降耗工作效率提供信息化工具平台的建立，将系统化的思想引入到节能降耗管理工作中，实现政府、企业以及公众一体化的节能信息管理，保证南平市整体节能降耗工作效率的提高。不仅政府可以利用此平台掌握全市能源资源消耗状况，加强全市的节能考核，统筹整体节能工作，制定和实施节能计划；同时，企业也可以通过此平台可以及时掌握自身能耗状况，吸收利用先进的能源管理和改进技术实现节能降耗；社会公众也能通过此平台加强节能降耗常识，加强个人节能意识，同时也能监督政府节能工作，为全市的节能降耗工作做贡献和提出建议；由此形成企业、政府、公众个人共同协作的良好氛围，提高南平市的节能降耗工作的效率的成效。1.6.2为与企业共建节能监察管理体系提供基础平台平台提供必要可靠的计量和监测设备及能源管理手段，通过信息化手段全面监测企业能源消耗状况、进行能效分析、出具能效评估报告，实现能源消耗过程信息化、可视化管理，构建精细化能源管理模式，可帮助企业提高生产工艺用能效率，科学、合理地制定企业能耗考核标准和考核体系，帮助企业满足能源管理和节能降耗的诉求，发现企业能源管理漏洞，发现节能机会，采取节能措施，挖掘节能潜力，进一步提高企业经营效益，提升企业能源管理水平。建立在能效数据基础上的信息化管理平台，有助于更好的在本市推广以合同能源管理方式开展的节能服务，有助于推动作为第三方机构的节能服务公司实施节能诊断、设计、融资、改造和运行管理等节能服务，帮助用能企业完成年度节能减排指标，推动能源审计工作的开展，帮助企业系统地调查了解企业的能源结构及用能情况，找出企业的节能潜力、分析节能的途径和措施。1.6.3为节能目标管理和政策实施提供强有力的支撑工具通过平台提供的能耗监测管理服务，可对能源消耗数据（如电、气、原煤等）进行采集、存储、整理和分析，对重点用能企业基础能耗数据信息进行监控、分析、预警，实现能耗监测的动态管理。政府可全面掌握全市重点用能企业的实际用能状况，加强能源宏观管理和科学决策。将获得政府财税支持的节能项目全部纳入管理平台的监测范围，对其节能项目的节能效果进行追踪管理，将大大改善现阶段节能项目的财税补贴政策执行中存在的漏洞以及相关机构监管力不从心的现状，为政府掌握现有的节能政策及各财政节能专项政策实际执行效果以及制订新的相关节能政策提供准确的数据，协助职能部门全方位指导城市级节能工作，，帮助产业绿色低碳发展机制有效落地执行。1.6.4为宏观经济分析调控提供强有力的支撑工具通过平台所提供数据服务可充分发挥政府部门职能，建设宏观经济监测管理平台及时、全面、详实的采集宏观经济数据，优化整合各类宏观经济信息资源。以先进的科学方法对海量经济数据进行整理、归类、处理加工和深度挖掘分析，提供良好的用户界面，将枯燥乏味的数字图形化展示，直观清晰地实现对宏观经济运行状况的监测、分析、预测、预警，为调整产业结构、优化产业升级提供数据支撑。第二章需求分析2.1现状描述南平市由市经信委主抓全市工业企业节能减排管理工作，其下属资源电力作为管理执行部门负责全市工业企业节能减排工作，下属经济运行科负责全市宏观经济管理。资源电力科目前所主管的主要业务有：节能减排项目的管理、资源综合利用、发展循环经济、组织开展节能目标责任评价考核和重点用能企业节能监察管理、负责市节能工作领导小组办公室工作等众多业务工作内容。按照“十二五”规划，相对于2010年，到2015年南平市的节能目标确定为万元GDP（地区生产总值）能耗下降19%。为了实现这一目标，南平市节能办会同相关部门对目标做了进一步的纵横分解，明确了责任主体，制定了考核办法，奠定了节能降耗的监管基础。参照“十二五”节能目标总目标对各区县进行节能总目标及逐年目标的分解；对于企业节能指标管理，福建省已选定南平市33家企业作为能耗重点监管对象，由福建省直接对这些企业的能耗情况进行监管。本市下属区县会根据自身的特点，也选定一些重点能耗企业，制定年度节能任务，动态实施监管。目前，本市部分企业建设了能源管理中心，企业自主节能意识还有待提高。对于企业能耗数据和宏观经济数据的主要依靠于统计局定期发布，资源的利用效率没有及时、有效、详实的数据资料。节能及提高能源效率工作的宏观管理、节能监管、节能执法、企业管理等工作相互孤立，难以有效衔接。企业能耗监察服务工作由于机制、装备、工具、人员等因素制约，无法完全有效的开展起来。2.2管理业务需求分析为顺利完成国家节能减排财政政策示范城市建设的节能减排目标，以及福建省下达的“十二五”节能减排目标，配合产业绿色低碳发展机制建设落地执行，结合南平市节能降耗管理工作的现状，提高工业企业能效管理水平，实现未来能源、经济与环境的可持续发展，需要切实掌握企业在节能工作中的基础数据和过程数据，实现对其节能工作的过程考核和动态监管、监控，建立统一的节能相关数据的统计方法和基于行业、企业的节能管理工具和支撑平台，确保节能管理工作的科学性、规范化和制度化，是南平市以科学发展观对全市节能责任目标考核监管的重要手段，是提高监管部门对所辖企业的能源消耗监督、管理及决策的水平和实现监管部门能源管理体制创新的重要举措，有助于推进南平市加快结构调整，转变发展方式，努力建设资源节约型、环境友好型社会发展进程。南平低碳云服务平台的建设，将企业用能情况的监测监管进行统一建设，并将对因能耗使用的碳排放（温室气体）进行转化统计及展示分析。能够梳理南平重点耗能行业、企业的实际需求，结合节能减排示范城市建设的工作任务及相关要求（特别是列入“示范城市”建设的刚性指标考核要求），在数据交换平台提供的数据服务基础上，借助物联网数据采集技术，对重点源、关键源进行全面监测。该平台通过对各子系统多数据源的定时、实时数据采集，一方面实现能耗、节能量的实时监测、数据上报、指标监管以及统计分析等工作的全程数字化，为管理决策层提供辅助决策服务；另一方面，通过预警处理，应对能源消费量超标的响应及处理，全面提升节能减排工作“管、督、控”的整体水平，最终形成全面管理、流程控制、上下联通、实时监控、各级联动、应急预警的监测管理功能。2.2.1目标管理需求按照“十二五”规划，相对于2010年至2015年南平市的节能目标确定为单位GDP（地区生产总值）能耗下降19%。为了实现这一目标，南平市节能办会同相关部门对目标做了进一步的纵、横分解，明确了责任主体，制定了考核办法，奠定了节能降耗的监管基础。(1)区县节能目标（横向）。通过对下属区县历年能源消耗和生产总值、经济结构、节能潜力等影响因素的分析，将南平市“十二五”节能目标分解到下属区县落实完成，下属区县没有对其目标做进一步的分解。(2)年度节能目标（纵向）。为了对节能目标进行有效的控制，南平市和下属区县均对“十二五”节能目标进行了逐年分解。(3)企业节能目标。福建省已选定南平市33家企业作为能耗重点监管对象，每年福建省会对这些企业下达节能任务，南平市节能办每年上报这些企业的实际能耗，实现年度控制。下属区县根据自身的特点，也选定一些重点能耗企业，制定年度节能任务，动态实施监管。1.节能目标分解对于南平市“十二五”节能目标到下属区县的分解，目前的做法基本是经验法，也就是说，在考虑了诸多能耗影响因素后，最终结果还要依据经验获得。经验分解结果存在很多弊端，容易受到主观因素的影响，往往显得不太透明和阳光，有失公平。为了解决这些问题，有必要将节能目标的分解数量化、公式化和专家化，充分利用数学工具，建立节能目标分解的定量化模型。2.重点企业能源消耗定额制定为了更好地保证节能目标的实现，南平市现已经选定了160家重点企业作为监管对象，下属区县也根据自身特点进行了选定。监管的首要工作是制定这些重点企业的年度节能指标，其科学依据就是能源消耗定额，无论是南平市还是下属区县目前都没有开展这方面的工作，能源消耗定额基本处于空白。160家重点企业能源消耗定额的制定工作目前已另立项目，正在顺利进行中。3.重点企业节能目标制定到目前为止，南平市仅仅监管了福建省所选定的33家企业的能耗情况，而这些企业的节能目标通常由福建省来确定，下属区县所选重点企业的节能目标则依据经验来确定。为了更好地对企业节能进行监管，南平市对全市企业进行了筛选，最终确定了120家企业作为未来的监管对象，这些企业基本上覆盖了南平市70%~80%的能源消耗，控制了它们就是等于抓住了监管的关键，这些重点企业节能目标制定的定量化和模型化是保证节能目标合理公平的必要条件之一。4.重点企业能耗预警只有动态地对监管企业进行监测，利用科学的方法对其能耗进行预警，督促企业采取有效措施，企业的节能目标才能有效地完成。目前，南平市所做工作仅限于协助福建省对所选定的重点能耗企业进行监察和数据上报，没有形成一个完整的企业能耗监察业务流程，下属区县对所选企业基本上采取了经验法进行监管，企业能耗预警基本处于空白。因此，对于未来120家企业的监管工作还需要制定一个科学的监察流程和方法。在制定企业节能目标后，一项很重要的工作就是对企业能耗进行动态预警，以便及时发现问题，采取措施，保证目标的顺利完成。如何科学准确地进行预警是监管工作的关键，制定一套行之有效的预警方法和过程则是保证准确预警的基础。2.2.2数据业务需求（1）实时数据采集通过前端数据采集接口完成福建省重点企业能耗监测数据、3000吨标煤规上能耗企业的能耗数据、企业能管中心的能耗数据、统计局的能源经济数据等各种类型数据的实时采集，传输，处理。（2）数据处理系统应构建能耗数据库，利用先进的数据采集和数据分析技术，直接真实地展示全社会、行业、企业经济、耗能情况，同时系统自动将采集的实时数据与统计报表中的主要经济和能耗指标进行核对，分析数据的可靠性和完整性，确保管理全面、科学。并将采集到的数据通过GIS数据地图、数据列表、动态图表等多种方式展示，并将限值报警融入其中，及时发现能耗使用及排放过程中的问题。（3）能源综合管理能源消费量分析对全社会、主要工业行业能源消费状况进行汇总，并与历史数据进行比较，反映能耗及节能量变化趋势。全社会能源消费结构分析分析全社会能源消费结构中煤炭、石油、天然气和非化石能源所占份额，以图表形式显示。工业企业能源生产/消费结构分析按能源生产企业、重点用能单位的能源数据，包括消费、购入、产出等进行能源品种结构汇总统计，并提供饼图分析结果。主要产品单位能效分析分析主要工业产品(指点为水泥、电解铝、火电、煤炭开采)单位能耗、水耗和单位综合能耗等指标进行多角度分析，提供数据列表、柱状对比图和曲线对比分析。（4）碳排放统计分析由采集到的能耗使用数据，经过碳排放核算体系，转化为相关的二氧化碳当量，并结合能耗、排放数据进行统计分析和趋势预测，针对不同行业，企业多维度展现碳排放产生根源，挖掘二氧化碳减排工作重点。2.2.3基础业务需求从节能监察的内容、方法、程序和组织模式等方面出发，建立日常监察与专项监察相结合的工作机制，使节能监察工作规范化、制度化、常态化。探索建立节能监察考核评价制度，对节能监察开展的工作力度、实际效果、促进生态文明建设和节能目标的完成情况进行评价考核，促进形成节能监察与技术支持相结合的执法机制。通过对企业能源消耗状况的全面监测、分析和评估，帮助用能企业发现能耗管理漏洞，发现节能机会，挖掘节能潜力，提高企业生产工艺的用能效率，科学、合理地制定企业能耗考核标准和考核体系，既满足用能单位内部能源管理和节能降耗的需要，又显著节约企业能源管理系统的建设、运营成本，从而帮助用能单位运筹最优用能措施，获得最佳能耗效益。2.2.4管理业务需求实现多系统、多技术的统一、集成，实现对重点源的管、监、控一体化。1、管理。按月、年分解国家、省级考核目标，主要建立指标预警应急预案库、知识模型库、规范标准库、检验规则库等相关规则，利用示范项目管理和机制建设进行宏观调控。2、监测。通过物联网技术、统计数据等相结合，实现对能源消耗、温室气体排放情况进行监测。3、控制。结合绿色产业发展基金政策与各监管部门共同采用相关的规则服务、检查、分析、跟踪等管理手段，实现目标达成率事前、事中、事后的风险控制，有效的控制能耗消费总量。通过平台实现对节能降耗工作的监、管、控一体化，全过程、全生命周期的有效管理。监督主要提供信息的有效整合和统一监管，实现信息的统一、完整、共享。（1）能效对标分析通过国家、地区、行业、企业多项指标的计算模型，由计算引擎自动计算各阶段定额指标对标、先进值对标、历史成长性同比变化对标、能力指标、潜力指标，同时建立趋势与潜力优化模型，深入分析排放和能耗情况，且通过系统获取能耗使用优化方法，指导节能减排工作。历史成长性分析，可对单耗指标进行同比变化分析和历史发展趋势分析，对同比上升指标提出预警；先进值和平均值比对分析，将监测数据与区域平均值、先进值进行对比分析，进行能耗指标水平识别。（2）现状评估现状评价是对全市能源强度、碳排放强度数据、经济发展状况等相关数据按需求进行全面评估，从而判断南平市节能降耗实施效果是否完成预期目标，能够反映在全省、全国所处水平及先进性。（3）趋势预测运用科学的分析方法，通过对全市经济增长速度、产业结构变化、能源强度目标等数据进行预测分析，及时掌握全市能耗动态变化趋势。（4）潜力分析对全市产业结构，以及工业领域不同行业部门的能源强度进行分析，确定产业结构和产品结构优化调整的重点领域；结合能耗和相关经济数据，比较其与当前行业平均水平和先进水平之间的差距，充分挖掘企业节能减排潜力，促使企业不断改进生产工艺，提升产品结构，最大限度降低能源消耗。2.3核心技术需求2.3.1物联网实时数据采集采用先进的物联网技术，通过现场层部署各类传感设备，实时（或定期）采集数据。南平低碳云服务平台可实时采集不同时期、不同单位建设的能耗监测、能管中心平台的数据，从而提升化平台源头数据的真实性、准确性以及实时性。图:2-1物联网架构图2.3.2三维及GIS数据地图利用GIS、三维虚拟场景模拟和交互等技术手段，建设南平低碳云服务平台，实现产业结构、能耗和宏观经济的空间信息，重点企业、项目和主要工艺环节与能耗和主要污染物排放的三维集成展示，图表交互的可视化。（1）产业结构变化、能源消耗数据的空间信息与地图融合展示。与GIS数据地图结合，可分图层，也可合并图层，可用不同的色块显示不同的产业分布，以及显示重点全市主要工业园区地理分布，重点企业地理位置，能耗在线监测点空间位置信息；同时根据界面的变化，采用柱状、线状、饼状、仪表盘等不同图表，对应展示全市以及企业对应的能耗状况；采用不同时间、空间维度与国家、省级节能减排目标进行对比，与全国主要城市和省内城市的社会经济状况、能耗等数据对比展示。（2）重点企业、项目和主要工艺环节的三维集成展示。与GIS展示相结合，对重点企业或重点设施设备构建三维模型，展示其能耗实时数据。（3）图表交互的可视化展示。全面展示南平市的发展沿革、节能目标管控能力，南平节能减排示范城市建设当前现状以及未来规划方向，集中展示南平市在节能减排领域已形成的核心成果，展现南平绿色低碳城市风采。2.3.3实时信息门户与移动终端应用实时信息门户与移动终端的核心意义在建立以信息资源为基础的一体站式数据服务体系，加强现有资源的使用，整合政府各部门遗留的信息孤岛，实现各部门网络互联，搭建良好的数据交流平台，从而提高政府单位网络的利用率，使节能减排财政政策相关的工作更加公开、高效，保证现有应用系统的业务连续性，在不破坏现有信息系统的前提下，利用现有的网络设施和资源，仅通过增加移动应用部署服务器层来改变应用程序的发布、管理和访问的模式，从而提供统一的接入访问策略，采用独立的APP应用可以将用户界面与业务数据分离到不同的网络。采用移动APP应用需采用的特点：1．政府内部已有很多IT应用，整合难度很大，没有面对决策层领导的整合数据应用，一般采用移动应用都具备信息全面且数据量小、实效性高等特点。2．将数据发布到Internet，安全性低，为某套系统搭建专线费用高，手机或移动PC通过APN专线访问移动APP平台，数据不会到Internet，安全可靠。移动APP平台可在内网中访问应用，再通过ICA协议与客户端交互（手机或移动PC），整合的数据推送到移动APP平台，快速，高效，便捷，并且被动单向传输。3．直接利用Wap技术或通过手机直接访问网页实现数据的分享利用，动态图表和大量的数据很难被查阅，菜单式的操作不适合决策层对数据的实时抓取。2.3.4智能分析技术基于来至统计局和在线实时监测数据，对社会经发展状况、能耗等数据进行挖掘分析，从多个维度、层次查询与分类统计节能、碳排放情况，提供多维度的数据模糊统计，为综合智能部门相关角色提供辅助决策支持。例如建立区域、行业和企业能源分析模型，区域、行业和企业碳排放分析模型，能源和二氧化碳排放强度分析模型等。通过商业智能控制面板（BIdashboard），像汽车的仪表盘一样，为特定角色（如：政府主要管理者）展示单一视角（如：能源利用）或部门指定的度量信息和关键业务指标现状。此外，通过智能分析（BI）技术，深层次挖掘数据，多维度（如：区域/期间/行业/企业/能源类型等）、多层次（如：针对于“期间”维度，有“年度/季度/双月/月/半月/…”等层次，其他维度类似）的透视节能减排及低碳建设过程中的业务数据，便于更好的分析现状，找准推进节能减排工作的主要着力点。实现功能：（1）可以随时切换统计图形，至少提供柱状图、饼图的展现方式；（2）可随时添加分析指标；（3）对具有层次结构的数据，可以随时下钻分析（和上钻）；（4）对具有多维度结构的数据，可随时扭转维度进行分析。2.4非功能性需求分析 南平低碳云平台在设计上应充分考虑到长远发展需要，在实施上应根据实际需要，逐步扩展，本着“整理规划、统一建设、分级管理”原则，保证平台的完整性和效益，平台应提供多种优化设计方法和多种运行模式，尽可能减少硬件设施的重复性投资，充分考虑可扩展，并为系统的日常运维工作提供必要的工具支撑。1、技术先进性平台建设是一项投入较大的信息化建设工程，在系统设计上应具有较高的技术先进性和功能完善性，要选择国内外先进的信息技术手段，要考虑主流技术的发展趋势，确保系统能适应信息技术的迅速发展，更好地解决今后系统升级等问题。2、功能实用性在系统实现过程中，还要最大限度地满足全市节能监察监测业务的需要，坚持实用性原则，结合节能监察监测中心与节能减排综合示范城市管理工作的实际需求，解决管理工作面临的具体难题，要考虑系统易于使用、快速响应、便于维护，具有优化的系统结构和完善的数据库系统，数据更新便捷。3、资源共享具有与其他信息系统数据共享、协同工作的能力。平台建设在实用的基础上要注重实现资源共享，因此在系统软硬件配置、系统开发和数据库设计上充分考虑在全部功能基础上，通过资源共享实现节约投入成本的目标。节能减排示范城市建设的管理工作涉及到的相关部门和单位较多，要充分挖掘、整合、利用现有管理资源和信息化资源，包括政务外网、政务内网等，对人员、设备、信息等进行整合，避免重复建设。通过信息化建设使多部门协同工作成为可能。在系统设计和建设过程中，还要重视本平台与其他部门的信息化系统的协同工作能力。4、系统标准化平台建设包括能耗与宏观经济数据的采集、编码和建库，应用系统软件的开发和实施。数据库系统、网络结构、安全体系的设计，应尽可能遵循通用的国际或行业标准，符合国家有关标准规范。没有现行标准可供参考的，在系统建设过程中应逐步建立相关的技术和业务标准，使平台建立在标准化、规范化的业务和技术基础之上。5、系统安全性平台是一个大型的网络化信息系统，建立完善的系统运行安全体系是一项十分重要的工作任务。通过应用多项现代信息安全技术和安全保障体系，保证数字化平台的网络安全、应用系统安全和数据安全。系统在实现过程中遵循下述两点基本原则：数据不被非法访问和破坏。系统安全性首要的是数据的安全性，系统必须具备足够的安全权限，保证数据不被非法访问、窃取和破坏。系统操作的安全可靠。系统同时应该具备安全权限，不让非法用户操作系统；同时要具备足够容错能力，以保证合法用户操作时不至于引起系统出错，充分保证系统数据的逻辑准确性。6、可扩展性由于在系统建设和运行过程中存在数据变动、业务流程变化、软硬件升级等一系列不确定因素，系统在设计和开发的过程中应提供一定的可扩展性，防止由于数据、业务变化等因素造成系统运行的不稳定。尤其对于业务流程的变更，系统需提供“零编码”的扩展方式以适应业务需求的变化。另外，为实现功能扩展以及与已建成系统进行数据的交换和共享，系统需提供与现有系统的接口。7、易操作和易维护平台的用户主要为节能减排示范办的非计算机专业人员，因此系统在实现过程中考虑到用户操作层面的易操作和易维护。要提供良好的用户界面和在线帮助功能，降低系统操作的复杂性。同时，系统应具备良好的可维护性，系统维护、数据维护、网络维护要做到既安全又便捷。第三章总体设计3.1建设目标3.1.1总体目标为实现南平市节能减排综合示范城市建设的总体目标，利用先进科技手段建立、健全南平市能源监测体系。创立从目标管理转向过程分析，从被动上报转向主动跟踪，从模糊决策转向精确决策的管理模式。以提升全市节能管理主管部门能力水平为抓手，把节能管理工作从被动节能向主动节能转变，从单纯管理到管理、服务并举转变，从治标到标本兼治转变，服务于绿色低碳产业转型发展，支撑节能降耗新机制的运行。建设在全国范围内具有典型示范意义的城市能源综合监管平台，实现我市节能管理“可监测、可调度、可奖罚”的新管理模式，为“智慧南平”的建设提供重要支撑。3.1.2具体目标1、建设覆盖部门、区县、企业的三级联动能源监测体系将各级主管部门、重点企业单位的信息有效集中，在同一个平台上互动管理、共享使用，做到能源各级主管部门职责有分工，责任可追查，提高业务协同能力，落实节能目标责任。有利于全市统筹部署节能示范城市建设的引导、规范、监管、服务工作，及时跟踪全社会节能情况动态变化,准确及时获取企业的能耗数据，方便及时下达各种通告、预警信息，提高监督效率。2、创新示范城市节能管理模式通过对全市、重点企业能源消耗的监测和分析，能够准确分析判断节能降耗形势，提早发现问题和预警预防，充分发挥信息化在示范城市建设工作中的技术支撑作用。利用监测管理平台，规范对节能现状的监督和管理，进一步推动管理部门的激励、考核和监管机制的健全和完善，实现管理模式的创新。3、全面提升监控能力，实现精准化、透明化、实时化监管通过平台建设，统筹部署各种动态实时监测技术与装备的应用，推广GIS地理信息技术、数据采集仪等信息动态采集，实现对主要耗能企业的探测、定位和信息获取，提高南平市能源整体监管能力。4、加强资源整合、信息共享，提高节能目标决策分析能力提高信息资源共享能力，以整合资源、共享信息、集中数据，建立科学便捷的信息采集、更新与发布机制。强化对采集数据的挖掘、统计和分析能力，增加节能指标预测预警预报功能，统一调度全市相关部门的协调、配合，为领导提供全方位、多层次的决策数据支撑，提高本市对示范城市建设的科学决策能力。5、推动传统产业转型发展、提高企业能效管理水平建立完善的“节能监察、核查、诊断服务体系”，真正对工业企业的能源消耗状况进行全面监测、分析和评估，帮助企业系统地调查了解能源结构及用能情况，找出企业的节能潜力、分析节能的途径和措施。同时，为政府能源宏观管理、节能监管、节能执法、企业用能管理等方面提供必要的工具支撑，更好的推广合同能源管理节能服务，为全市产业结构的调整提供引导性决策依据。6、提供必要的信息管理工具，提升节能监察综合能力根据南平市能源消耗情况结合南平市产业结构特点，完善南平市节能监察机制、提升监察执法能力，规范节能监察行为，是贯彻落实《节约能源法》等相关法律法规的必然要求，是加强重点企业用能监管的重要保障。监察能力的提升主要从监察机制的建立，组织结构的完善，人员、设备的配置等方面入手，彻底解决目前节能监察工作有机构无专职人员、仪器设备短缺、缺乏必要的办公条件、无基础工作规范等问题，确保有机构、有编制、有人员、有必要的办公条件，构建对用能企业实施分级监察的节能监察服务体系。3.2建设策略1、总体建设策略（1）政策法规和标准规范建设先行政策法规是节能降耗信息应用与数据共享的保证。为了确保城市节能信息能够动态更新，为城市建设和管理提供信息服务，在国家相关政策法规的基础上建立了节能管理的地方法规。政策法规的制定，一方面确立了各政府行政管理部门、企业单位在信息化建设中的责任，另一方面为城市绿色低碳信息化建设提供了财政资金保证，为城市信息化推动工作提供了强有力的保障。技术标准是统一数据采集精度要求、数据质量标准、数据交换标准、元数据目录服务、系统互操作协议和安全保密标准等方面技术工作的基础和保障，是实现节能信息实时采集和资源共享的基本条件，同时也是避免重复数据采集、降低数据更新成本的一个主要技术手段。在国家相关行业标准的基础上，根据城市实际情况，编制能耗数据采集、数据交换、数据质量和格式、成果整理与归档等方面的技术标准，为保证数据质量以及确保数据的共享交换应用奠定技术工作基础。（2）需求导向，应用为先南平低碳云服务平台建设是一个从简单应用到复杂应用的发展过程，一步到位不符合事物的发展规律，渐进式的建设才是系统建设的有效方法。在系统建设之前，应对所有涉及节能相关职责的部门进行已有信息现状、信息需求调查和分析，并根据需求调查和分析的结果，以及财政投资安排的轻重缓急，分步开展系统建设工作，以避免系统建设工作出现“只建设不应用”、“只修路不通车”的局面，确保系统能够为城市各政府行政管理部门、主管单位和企业提供完整、准确的信息和服务，避免重复投资。（3）先粗后细，试点先行城市节能监测监管是一项复杂的系统工程，涉及面广、专业性强，对重点企业、设施设备的用能数据的实时监测，应结合城市已有的数据统计制度，并遵循“先粗后细”的原则，尽早建立起监测监管体系，并确保其具有可行性。由于节能工作涉及数据门类多、现有数据离散且差异大，融合建库策略未得到全面检验，直接在全市范围内展开全面监测或融合建库，投入和风险都很高。通过选择试验，设计一套结构合理、兼顾效率、具有可扩展性、面向应用、对规划的业务具有有效支撑的数据库结构体系，对建库方法和技术路线进行研究、论证和完善，可以为全市快速、经济、高质量的数据监测监管提供一套科学适用的方法论体系和成熟的数据处理与整合工具。2、应用系统建设策略（1）模块化结构系统采用功能模块化结构设计，每个模块都被独立地实现，并通过标准接口联系在一起。每个功能模块在功能上独立，同时可根据用户需求灵活配置、组合，实现平滑升级扩容。（2）标准化接口系统采用接口化设计，所有功能实体间的数据交换以及对其他模块的数据引用都通过标准接口完成，增强系统的开放性、稳定性、扩展性与集成性。（3）充分考虑系统性能系统运行时，需要处理基础地理信息、空间数据、其他资源数据以及实时监测数据，因此，在数据库和软件设计过程中，将充分保证系统性能。在设计上，充分考虑到多层构架中的缓存技术和GIS数据优化处理方法；在代码实施阶段，将进行充分的代码以及算法优化；在测试部署阶段，将进行多层次的压力测试。（4）充分考虑项目时间可控时间可控是决定基于项目是否成功的一个关键因素。时间可控是指保证任何工作的时间都在可预期的范围以内。这对于降低开发风险提出了很高的要求。软件开发过程中充分考虑时间可控将非常有利于项目准时交付部署。（5）便于系统扩容随着系统的深入使用，业务数据容量将越来越多，业务需求也会发生较大的变化，因而系统在设计时将充分考虑系统的可扩充性，便于随需进行系统扩容。3.3建设原则南平低碳云服务平台在设计上应充分考虑到长远发展需要，在实施上应根据实际需要，逐步扩展，保证系统的完整性和效益。系统设计应遵循以下原则：1、技术先进性原则平台建设是一项投入较大的信息化建设工程，在系统设计上应具有较高的技术先进性和功能完善性，要选择国内外先进的信息技术手段，要考虑主流技术的发展趋势，确保系统能适应信息技术的迅速发展，更好地解决今后系统升级等问题。2、功能实用性原则在系统实现过程中，还要最大限度地满足全市能源监测业务的需要，坚持实用性原则，结合节能减排示范办管理工作的实际需求，解决管理工作面临的具体难题，要考虑系统操作界面的友好、易于使用、快速响应、便于维护，具有优化的系统结构和完善的数据库系统，数据更新便捷。3、资源共享原则具有与其他信息系统数据共享、协同工作的能力。平台建设在实用的基础上要注重实现资源共享，因此在系统软硬件配置、系统开发和数据库设计上充分考虑在全部功能基础上，通过资源共享实现节约投入成本的目标。节能减排示范城市建设的管理工作涉及到的相关部门和单位较多，要充分挖掘、整合、利用现有管理资源和信息化资源，包括政务外网、政务内网等，对人员、设备、信息等进行整合，避免重复建设。通过信息化建设使多部门协同工作成为可能。在系统设计和建设过程中，还要重视本平台与其他部门的信息化系统的协同工作能力。4、系统标准化原则平台建设包括能耗数据的采集、编码和建库，应用系统软件的开发和实施。数据库系统、网络结构、安全体系的设计，应尽可能遵循通用的国际或行业标准，符合国家有关标准规范。没有现行标准可供参考的，在系统建设过程中应逐步建立相关的技术和业务标准，使平台建立在标准化、规范化的业务和技术基础之上。5、系统安全性原则平台是一个大型的网络化信息系统，建立完善的系统运行安全体系是一项十分重要的工作任务。通过应用多项现代信息安全技术和安全保障体系，保证数字化平台的网络安全、应用系统安全和数据安全。系统在实现过程中遵循下述两点基本原则：数据不被非法访问和破坏。系统安全性首要的是数据的安全性，系统必须具备足够的安全权限，保证数据不被非法访问、窃取和破坏。系统操作的安全可靠。系统同时应该具备安全权限，不让非法用户操作系统；同时要具备足够容错能力，以保证合法用户操作时不至于引起系统出错，充分保证系统数据的逻辑准确性。6、可扩展性原则由于在系统建设和运行过程中存在数据变动、业务流程变化、软硬件升级等一系列不确定因素，系统在设计和开发的过程中应提供一定的可扩展性，防止由于数据、业务变化等因素造成系统运行的不稳定。尤其对于业务流程的变更，系统需提供“零编码”的扩展方式以适应业务需求的变化。另外，为实现功能扩展以及与已建成系统进行数据的交换和共享，系统需提供与现有系统的接口。7、易操作和易维护原则平台的用户主要为非计算机专业人员，因此系统在实现过程中考虑到用户操作层面的易操作和易维护。要提供良好的用户界面和在线帮助功能，降低系统操作的复杂性。同时，系统应具备良好的可维护性，系统维护、数据维护、网络维护要做到既安全又便捷。3.4平台总体设计南平低碳云台总体架构设计如下图所示：图3-1平台架构3.4.1基础环境支撑平台设计南平低碳云平台是基于云计算、虚拟化、集群技术等IT技术与设备的基础上进行设计。云计算平台云计算是一种新的IT资源提供模式,可以简单地把它理解成一个数据中心,这个数据中心的计算机可以自动地管理和动态的分配、部署、配置、重新配置以及回收资源,也可以自动安装软件和应用。云计算的构成包括硬件、软件和服务。硬件主要是x86或Power的机器。软件包括管理计算机自动化的软件,以及被管理的软件。服务是指云计算中心的搭建和以后的运维。云计算中心向它的用户提供的是装好软件和应用的虚拟计算机,这个虚拟计算机有可能对应一台物理机,已有可能多个虚拟机对应一台物理机。最终用户通过网络连接到虚拟机,相当于用户拥有了一台已装好他需要使用的软件的服务器。用户拥有一定的权限,当然他还可以安装其它云计算中心不提供的软件。图3-2云计算云计算是一个虚拟化的计算机资源池。它可以：托管多种不同的工作负载,包括批处理作业和面向用户的交互式应用程序通过快速部署虚拟机器或物理机器,迅速部署系统并增加系统容量支持冗余的、能够自我恢复的且高可扩展的编程模型,以使工作负载能够从多种不可避免的硬件/软件故障中进行恢复实时监控资源使用情况,在需要时重新平衡资源分配云计算优势云计算基础架构可以更有效地利用现有IT硬件和软件投资。通过利用基础设施,打破相互隔离的系统中固有的物理障碍,并使对系统多个资源的管理犹如对单个实体那样方便自如地进行。云计算是终极虚拟化系统的范例,是使用自动化系统管理、工作负载均衡和虚拟化技术的数据中心的自然演进。云计算是具有以下特性的服务管理平台：动态性–能够监控计算资源,并根据已定义的规则自动地平衡资源的分配。虚拟性–计算资源的物理位置及底层的基础架构对于用户来说是透明和不相关的,用户通过简单的界面使用资源,并感觉自己独享资源。扩展性–可以将复杂的工作负载分解成小块的工作,并将工作分配到可逐渐扩展的架构中；另外当新增的资源投入使用时,需要增加的管理费用几乎为零。有效性–基于服务为导向的架构,动态地分配和部署共享的计算资源。灵活性–可以支持多种计算机应用类型,且同时支持消费者云计算的分类云计算可以从两个方面来分类,一是从其架构的三层应用业务模式来分,二是从其三大部署方式来分。另外,美国国家标准与技术研究院重新定义了云的三中服务模式和四大配置方式,下面分别进行描述。下面介绍云的三大主要类型。

公共云是由第三方（供应商）提供的云服务。他们在公司防火墙之外,由云提供商完全承载和管理。公共云尝试为使用者提供无后顾之忧的IT元素。无论是软件、应用程序基础结构,还是物理接触结构,云提供商都负责安装、管理、供给和维护。专有云是在政府专网经济下提供的云服务。这些云服务是在信息互联共享的建设背景下由政府某一个单位信息中心统一管理共享数据中心。专有云可以提供公共云所提供的许多好处,一个主要不同点是建设单位负责设置和维护云。专有云确实可提供超过公共云的优势。这构成云的各种资源的较细粒度控制可为项目提供所有的全部配置选项。此外,由于安全性和法规问题,当要执行的工作类型对公共云不适用时,用专有云比较合适。

混合云是公共云和专有云的混合。这些云一般由建设使用方创建,而管理职责由使用单位和公共云提供商分担。混合云提供及在公共空间又在专有空间中的服务。当使用单位需要使用即时公共云又是专有云的服务时,选择混合云比较合适,例如医疗、交通、治安、建筑、环保、安全、企业等全面信息资源统一管理的数字城市。按服务分类

按服务类型分来,可以将云计算分为基础设施即服务、平台即服务、软件即服务三种类型：图3-3云服务基础架构即服务（IaaS）,对于提供信息服务、降低IT管理复杂性、促进创新,以及通过实时工作负载均衡来提高响应能力而言,是一种经济有效的模型。平台即服务（PaaS）,将互联网的资源服务化为可编程接口,为第三方开发者提供有商业价值的资源和服务平台。提供开发效率,节约开发成本。快速响应用户需求的开发能力,为最终用户带来实实在在的利益。软件即服务（SaaS）,不仅减少甚至取消了传统的软件授权费用,而且厂商将应用软件部署在统一的服务器上,免除了最终用户的服务器硬件、网络安全设备和软件升级维护的支出,客户利用终端设备通过互联网获取所需要的软件和服务。虚拟化集群虚拟化是一个广义的术语,在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。虚拟化技术经过数年的发展,已经成为一个庞大的技术家族,其技术形式种类繁多,实现的应用也有一个体系。但对其分类,一般的介绍比较含糊,分类属性不一。如将服务器虚拟化、硬件虚拟化、CPU虚拟化相提并论,但其实它们都属一个类别,只是按不同属性分类得出的不同名称。下面按照不同属性,对虚拟化做一个分类。以实现层次来划分：硬件虚拟化、操作系统虚拟化、应用程序虚拟化；以被应用的领域来划分：服务器虚拟化、存储虚拟化、应用虚拟化、平台虚拟化、桌面虚拟化。虚拟化技术目前主要实现应用领域的5类：1、服务器虚拟化服务器虚拟化技术可以将一个物理服务器虚拟成若干个服务器使用,如下图所示。服务器虚拟化是基础设施即服务（InfrastructureasaService,IaaS）的基础。服务器虚拟化需要具备以下功能和技术。图3-4服务器虚拟化①多实例：在一个物理服务器上可以运行多个虚拟服务器。②隔离性：在多实例的服务器虚拟化中,一个虚拟机与其他虚拟机完全隔离,以保证良好的可靠性及安全性。③CPU虚拟化：把物理CPU抽象成虚拟CPU,无论任何时间一个物理CPU只能运行一个虚拟CPU的指令。而多个虚拟机同时提供服务将会大大提高物理CPU的利用率。④内存虚拟化：统一管理物理内存,将其包装成多个虚拟的物理内存分别供给若干个虚拟机使用,使得每个虚拟机拥有各自独立的内存空间,互不干扰。⑤设备与I/O虚拟化：统一管理物理机的真实设备,将其包装成多个虚拟设备给若干个虚拟机使用,响应每个虚拟机的设备访问请求和I/O请求。⑥无知觉故障恢复：运用虚拟机之间的快速热迁移技术（LiveMigration）,可以使一个故障虚拟机上的用户在没有明显感觉的情况下迅速转移到另一个新开的正常虚拟机上。⑦负载均衡：利用调度和分配技术,平衡各个虚拟机和物理机之间的利用率。⑧统一管理：由多个物理服务器支持的多个虚拟机的动态实时生成、启动、停止、迁移、调度、负荷、监控等应当有一个方便易用的统一管理界面。⑨快速部署：整个系统要有一套快速部署机制,对多个虚拟机及上面的不同操作系统和应用进行高效部署、更新和升级。2、存储虚拟化存储虚拟化的方式是将整个云系统的存储资源进行统一整合管理,为用户提供一个统一的存储空间,如下图所示。图3-5存储虚拟化存储虚拟化具有以下功能和特点。①集中存储：存储资源统一整合管理,集中存储,形成数据中心模式。②分布式扩展：存储介质易于扩展,由多个异构存储服务器实现分布式存储,以统一模式访问虚拟化后的用户接口。③绿色环保：服务器和硬盘的耗电量巨大,为提供全时段数据访问,存储服务器及硬盘不可以停机。但为了节能降耗、绿色环保,需要利用更合理的协议和存储模式,尽可能减少开启服务器和硬盘的次数。④虚拟本地硬盘：存储虚拟化应当便于用户使用,最方便的形式是将云存储系统虚拟成用户本地硬盘,使用方法与本地硬盘相同。⑤安全认证：新建用户加入云存储系统前,必须经过安全认证并获得证书。⑥数据加密：为保证用户数据的私密性,将数据存储到云存储系统时必须加密。加密后的数据除被授权的特殊用户外,其他人一概无法解密。⑦层级管理：支持层级管理模式,即上级可以监控下级的存储数据,而下级无法查看上级或平级的数据。3、应用虚拟化应用虚拟化是把应用对底层系统和硬件的依赖抽象出来,从而解除应用与操作系统和硬件的耦合关系。应用程序运行在本地应用虚拟化经济中时,这个经济为应用程序屏蔽了底层可能与其他应用产生冲突的内容,如下图所示。应用虚拟化是SaaS的基础。应用虚拟化需要具备以下功能和特点。图3-6应用虚拟化①解耦合：利用屏蔽底层异构性的技术解除虚拟应用与操作系统和硬件的耦合关系。②共享性：应用虚拟化可以使一个真实应用运行在任何共享的计算资源上。③虚拟经济：应用虚拟化为应用程序提供了一个虚拟的运行经济,不仅拥有应用程序的可执行文件,还包括所需的运行经济。④兼容性：虚拟应用应屏蔽底层可能与其他应用产生冲突的内容,从而使其具有良好的兼容性。⑤快速升级更新：真实应用可以快速升级更新,通过流的方式将相对应的虚拟应用及经济快速发布到客户端。⑥用户自定义：用户可以选择自己喜欢的虚拟应用的特点以及所支持的虚拟经济。4、平台虚拟化平台虚拟化是集成各种开发资源虚拟出的一个面向开发人员的统一接口,软件开发人员可以方便地在这个虚拟平台中开发各种应用并嵌入到云计算系统中,使其成为新的云服务供用户使用,如下图所示。图3-7平台虚拟化平台虚拟化具备以下功能和特点。①通用接口：支持各种通用的开发工具和由其开发的软件,包括C、C++、Java、C#、Delphi、Basic等。②内容审核：各种开发软件（服务）在接入平台前都将被严格审核,包括上传人的身份认证,以保证软件及服务非盗版、无病毒及合法性。③测试经济：一项服务在正式推出之前必须在一定的测试经济中经过完整的测试才行。④服务计费：完整合理的计费系统可以保证服务提供人获得准确的收入,而虚拟平台也可以得到一定比例的管理费。⑤排名打分：有一整套完整合理的打分机制对各种服务进行排名打分。排名需要给用户客观的指导性意见,严禁有误导用户的行为。⑥升级更新：允许服务提供者不断完善自己的服务,平台要提供完善的升级更新机制。⑦管理监控：整个平台需要有一个完善的管理监控体系以防出现非法行为。5、桌面虚拟化桌面虚拟化将用户的桌面经济与其使用的终端设备解耦。服务器上存放的是每个用户的完整桌面经济。用户可以使用具有足够处理和显示功能的不同终端设备通过网络访问该桌面经济,如下图所示。图3-8桌面虚拟化桌面虚拟化具有如下功能和接入标准。①集中管理维护：集中在服务器端管理和配置PC经济及其他客户端需要的软件,可以对企业数据、应用和系统进行集中管理、维护和控制,以减少现场支持工作量。②使用连续性：确保终端用户下次在另一个虚拟机上登录时,依然可以继续以前的配置和存储文件内容,让使用具有连续性。③故障恢复：桌面虚拟化是用户的桌面经济被保存为一个个虚拟机,通过对虚拟机进行快照和备份,就可以快速恢复用户的故障桌面,并实时迁移到另一个虚拟机上继续进行工作。④用户自定义：用户可以选择自己喜欢的桌面操作系统、显示风格、默认经济,以及其他各种自定义功能。本质上讲云计算带来的是虚拟化服务。从虚拟化到云计算的过程,实现了跨系统的资源动态调度,将大量的计算资源组成IT资源池,用于动态创建高度虚拟化的资源供用户使用,从而最终实现应用、数据和IT资源以服务的方式通过网络提供给用户,以前所未有的速度和更加弹性的模式完成任务。数据备份服务数据备份就是把数据从生产系统备份到备份系统中的介质中的过程。数据备份技术最初是备份到本地磁带,随着网络发展,现在的备份技术有了飞速的发展。▲主机备份：这种备份就是传统意义上的基于主机（Host-based）的备份。主机负责将数据备份到和主机直接相连的存储介质上（一般是磁带）。虽然这种备份的速度快,管理简单,但是仅能适应于单台服务器备份,并且在灾难恢复过程中,系统恢复的时间长。▲网络备份：随着网络的发展,传统的主机备份渐渐地转向了网络备份,即系统中备份数据的传输以网络为基础。根据备份系统中备份服务器、介质服务器是否在同一个LAN中,可以将网络备份分为基于局域网的备份和远程网络备份。基于局域网的备份特点是应用服务器、备份服务器和介质服务器共用一个局域网络,备份服务器统一管理备份的过程,多个应用服务器可以将各自的数据备份到介质服务器上。这种备份方式可以共享介质资源,实现集中的备份管理。缺点是对网络带宽和备份时间的压力比较大,并且不具备远程的容灾能力。当然通过将介质（磁盘、磁带或光盘）运输到远程保存,可以具备一定的容灾能力。远程网络备份,则是介质服务器与应用服务器不属于同一个局域网,备份服务器依然统一管理备份的过程,备份数据则是通过WAN、ATM或者Internet等公共网络传送到远程的介质服务器上。这种备份方式基本上构成了一个异地的备份容灾方案。由于备份数据在公共网络上传输,备份的速度、备份数据的完整性和安全性等方面都需要考虑。专有存储网络备份：当存储系统成为一个独立于备份系统的系统之后,特别是存储局域网（SAN：StorageAreaStorage）的发展,使得备份过程可以在存储局域网中实现,根据备份过程中对应用服务器的影响,专有存储网络备份可以分为LAN-Free备份和Server-Free备份。LAN-Free备份,是在存储网络（StorageNetwork）之上建立的一种备份系统。在该备份系统中,生产系统的存储和介质服务器的存储直接通过专用存储网络进行连接,在备份过程中,庞大的备份数据不经过主机系统所在的网络,而是通过专用的存储网络传输到介质上。这种备份方式的优点是共享介质资源,实现集中管理,不会对主机系统网络有影响。缺点是实现比较复杂,成本相对较高。Server-Free备份,则是建立在存储区域网（SAN：StorageAreaNetwork）的基础上,备份过程无需应用服务器参与数据传输的备份系统。这种备份方式可以保证生产系统及其网络不受影响。目前这种备份技术还不太成熟,对硬件的性能和兼容性的要求都很高。专用存储网络备份更多关注的是存储系统的扩展性、可用性以及性能等方面的因素,可以讲存储局域网的发展将会在更大程度上提高系统的数据容灾能力。3.4.2企业能耗在线监测平台设计企业能耗在线监测平台是基于低碳云平台所提供的基础环境，综合运用传感器、无线/有线网络、RS485总线、数据库等物联网技术设备，对企业能耗数据进行在线采集。通过对数据进行监测管理，确保数据质量和采集、接入数据的有效性；通过对设备的监测管理，保障设备完好率和数据采集接入的实效性。3.4.3数据管理平台设计统一数据管理统一数据管理是对整个平台运行所需要的基础信息资料的统一、集中管理，包括如企业信息、用户信息、地图信息等。在总体设计上该平台是其他平台运行的基础，需要通过数据共享交换平台提供的对外服务，共享基础数据，空间模型库空间模型库对区域地图数据、图层标签信息及模型文件的管理、维护，包括了3个层次：数据文件层、数据接口层和显示分析层。数据库主要保存模型索引数据，同时存储文件与表格数据，并提供模型加载引擎：数据接口层实现目标指标体系综合评价模型数据的获取、数据检索浏览及数据下载功能，并将这些数据返回给上层应用；分析应用提供可视化与空间分析功能，包括可视化表达、信息查询、统计分析、空间分布特征分析、区划功能、相关性分析、趋势性分析等；模型管理包括模型构建、流程建立、条件参数设置、模型计算及接口等。主体功能：数据地图功能；信息查询功能；统计分析功能；空间分布特征管理；基于区域经济与排放总量模型的区划功能；相关性分析；趋势性分析；位置与从属模型管理等。建库内容GIS可视化与空间分析的基础数据库主要包含了地图与图层场景、“空间信息基础数据库”、“监测数据过程缓存库”、“元数据与逻辑模型库”、“能耗总量业务主题数据库”。结构设计通过对所收集的信息和数据进行分析、整理，确定实体、属性及其联系，将地理空间实体以一定的组织形式在数据库系统中加以表达，得到一个合理的空间数据模型。图3-10空间数据库的结构物理设计系统有效地将空间数据库的逻辑结构在物理存储器上实现，确定数据在介质上的物理存储结构，导出地理数据库的存储模式（内模式）。主要内容包括：确定记录存储格式、选择文件存储结构、决定存取路径、分配存储空间。目的使地理数据占据较小的存储空间，同时对数据库的操作具有尽可能高的处理速度。数据层设计GIS数据按照空间数据的逻辑关系或专业属性分为各种逻辑数据层或专业数据层，这里数据层的分层依据按照数据的专业内容和类型进行设计，同时也考虑到了数据之间的关系（如两类物体共享边界等）。系统将地形图数据分为行政区域、企业、行业、公共建筑、监测点等多个层次进行存储和管理。3.4.4数据应用平台设计数据应用集成设计数据应用集成平台起到“承下启上”的作用，“承下”是指其基于数据管理平台，提供数据关联、处理和转换等服务，“启上”是指其为上层应用系统提供数据和整合应用服务。此外，应用集成平台也为系统与外部系统、外部资源提供交换和集成服务，使各层之间相互联系，形成统一的整体，以使整个系统架构高内聚、松耦合，适应环保业务不断的发展需要。总体架构如图所示：图3-11集成平台总体架构图数据集成数据集成向下并行抽取整合来自其他系统及从企业采集的数据，向上以统一的接口给展示层分类推送实时监测与整合数据。数据集成是应用集成的基础，依托数据集成可以针对各政府职能部门根据自身的业务需求，通过网络传输获取不同格式、不同图层、不同要素及不同属性的业务信息。为不类型的用户群体提供信息目录服务、数据服务和应用服务，实现业务数据的共建共享。基于SOA设计思想，坚持数据、管理、服务、应用相分离的架构原则，在保持灵活性和扩展性的前提下，实现业务数据的整合、管理和共享交换，实现不同业务应用系统与平台服务的集成、平台应用接口的综合应用与展现等，数据集成应用框架：图3-12数据集成应用构架平台体系结构包括应用层、认证层、接口层、服务层、数据层等五个层次。它们相互联系，形成一个有机的整体。（1）应用层是各用户单位基于平台服务接口建立的专业业务应用系统。从用户角度看，平台是一个信息服务机构，可以是一个传统意义上的桌面应用程序，也可以是WEB应用程序或门户网站，用户通过使用应用系统完成对数据共享交换平台所提供的各类目录服务、数据服务和功能服务进行使用。根据电子政务网用户的特点及应用需求，通过建立不同的应用展示系统，为单位使用平台提供数据及服务途径，解决共享信息资源是“如何应用”的问题。此外，通过建立面向不同使用单位得到元数据目录登记注册，可以实现各类共享的空间信息进行查找，将解决这些数据“如何发现”的问题。（2）认证层是平台和电子政务网络安全体系的集成接口。利用PKI、PMI、CA证书等成熟安全技术，通过身份标识、授权控制，对政府内部工作人员提供“统一认证管理”。认证层的设计对于平台系统及其信息资源的安全保障非常必要，保证只有授权用户才可以访问和使用平台所提供的相关资源。（3）接口层是提供给各类开发用户的WEBAPI（网络应用程序接口）。各使用单位用户可以调用这些API来和自己的业务应用进行集成，形成自己的业务空间信息应用系统，如规划辅助决策系统、信息发布与管理系统、公共服务以及各专业系统等等；平台也可以使用这些API，来构建综合应用展示系统、多源数据桌面浏览器这样的应用系统，为平台使用者提供方便友好的接口。（4）服务层是接口层的基础，接口层是服务层的对外表现，服务层实现了诸如二维数据引擎、编码引擎、元数据引擎等，为接口层提供了强大的后台实现支持，这二者合称为应用接口层。通过应用接口层，平台完成对各类信息资源的对外共享和发布，解决空间信息资源“如何发布”的问题。（5）数据层是整个平台的基础。平台的数据从内容上是低碳数字化信息数据；从表现形式上是存储在平台云计算数据中心及其他多个权属单位云计算数据中心的分布式数据库环境中。数据的完整性、实用性、精确性、动态更新能力等从根本上决定了平台的价值。根据不同的数据类型特点以及应用的需要，建立实用有效的数据采集、加工及处理流程与规范，通过对原始数据的加工整合，将解决数据“如何制作”的问题。（6）管理层是对整个平台的数据、用户、权限进行综合管理，保证平台正常运行。应用集成应用集成将基于数据集成和各应用场景抽象实现各类应用逻辑，并通过统一接口的封装，以接口服务的形式提供给各业务平台和业务系统，对于新建平台或系统可直接通过调用业务接口来使用基础服务，其他已建系统则可以通过适配器的方式来使用基础服务。流程集成流程集成建立在业务集成之上，是项目管理系统建设的基础，是根据实际业务需要，使用流程建模工具来编排流程，建立流程模型，业务流程模型定义了活动、流、子流、子流程、转移