EMS V141 能源管理系统 概要设计说明书V100（初稿）

2

TIANSU

EMSV1.4.1能源管理系统

概要设计说明书V1.00

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总页数113正文107附录无

编制项目组各成员审核批准

南京天溯自动化控制系统有限公司

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编号版本修改内容修改人修改日期

1V0.1初稿3

目录

1引言8

1.1编写目的8

1.2项目背景8

1.3定义8

1.4参考资料9

2任务概述10

2.1目标10

2.1.1服务模式10

2.1.2总体目标10

2.2运行环境11

2.3需求规格描述14

2.3.1概述14

2.3.2功能需求14

2.3.3非功能需求19

2.4条件与限制22

3总体设计23

3.1总体结构23

3.2总体方案24

4模块设计25

4.0组态总体设计25

4.0.1实现方案25

4.1驾驶舱页面26

4.1.1实现方案26

4.1.2处理流程27

4.1.3数据库表结构28

4.1.4内外部接口32

4.1.5业务故事描述35

4.2组态组件管理36

4.2.1实现方案36

4.2.2处理流程38

4.2.3数据库表结构39

4.2.4内外部接口40

4.2.5业务故事44

4.3组态页面管理44

4.3.1实现方案44

4.3.2处理流程45

4.3.3数据库表结构46

4.3.4内外部接口46

4.3.5业务故事50

4.4组态模板管理50

4.4.1实现方案50

4.4.2处理流程51

4.4.3数据库表结构51

4.4.4内外部接口52

4.4.5业务故事55

4.5组态页面编辑55

4.5.1实现方案55

4.5.2处理流程56

4.5.3数据库表结构57

4.5.4内外部接口59

4.5.5业务故事60

4.6重点区域（空间）组件61

4.6.1实现方案61

4.6.2处理流程61

4.6.3数据库表结构63

4.6.4内外部接口64

4.6.5业务故事71

4.7当日能耗趋势组件71

4.7.1实现方案71

4.7.2处理流程72

4.7.3数据库表结构73

4.7.4内外部接口74

4.7.5业务故事75

4.8绩效排名分析（人员）组件76

4.8.1实现方案76

4.8.2处理流程77

4.8.3数据库表结构77

4.8.4内外部接口77

4.8.5业务故事81

4.9重大设备能效（设备）82

4.9.1实现方案82

4.9.2处理流程82

4.9.3数据库表结构85

4.9.4内外部接口87

4.9.5业务故事描述90

4.10能源成本分析组件91

4.10.1实现方案91

4.10.2处理流程91

4.10.3数据库表结构92

4.10.4内外部接口94

4.10.5业务故事描述95

4.11告警事件分析组件97

4.11.1实现方案97

4.11.2处理流程98

4.11.3数据库表结构98

4.11.4内外部接口99

4.11.5业务故事101

4.12EMS与EAM信息交互102

4.12.1实现方案102

4.12.2处理流程103

4.12.3数据库表结构103

4.12.4内外部接口103

4.12.5业务故事103

4.13能源审计报告103

4.13.1实现方案103

4.13.2处理流程104

4.13.3数据库表结构108

4.13.4内外部接口112

4.14网络访问互通121

4,14.1实现方案121

4.14.2处理流程123

4.14.3数据库表结构123

4.14.4内外部接口125

4.13.5业务故事129

4.15网络适配129

4.15.1实现方案129

4.15.2处理流程129

4.15.3数据库结构129

4.15.4内外部接口129

4.15.5业务故事描述136

5质量要求136

5.1质量要求136

6系统安全设计137

6.1应用系统安全性设计137

6.2数据存储安全性设计137

IANSUEMSVI.40功能概要设计说明书VI.00

1引言

1.1编写目的

本文档是对天溯NTS-EMSV1.4.1平台系统软件（以下简称EMSV1.4.1系统或本系统）中的平台功

能进行详细分析和讨论后得出的分析说明书，旨在明确本软件模块的功能需求。通过本说明书，可以了

解到本软件的开发背景、建设要求、功能需求等。各个模块的开发人员阅读此文档后，以各个模块的功

能为基础，兼顾配合服务器模块，完成各自模块的功能。

本文档面向的读者是：NTS-EMSV1.4.1项目组各成员。

1.2项目背景

在1.4.0版本中已经实现了单个页面的组态。为了进•步增加页面在组态的灵活性，项目中需要加入

组态页面管理，组态模板等信息。同时为了构建统一门户的平台展示，急需要一个驾驶舲组态页面的功

能。项目中因此，系统功能结构需要按照模块的方式进行统一的规划和调整。

1.3定义

下表列出本报告中专门术语的定义、英文缩写词的原词组和意义、项目组内达成一致意见的专用词

汇，同时继承全部的先前过程中定义过的词汇。

表格1

备

词汇名称词汇含义

注

开源的使用ANSIC语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，

Redis

并提供多种语言的API。

WCF由微软开发的•系列支持数据通信的应用程序框架

非常适合万维网传输的可扩展标记语言，提供统一的方法来描述和交换独立于应用程序或供应商

XML

的结构化数据V

Webservice是•个平台独立的，低耦合的，自包含的、基于可编程的web的应用程序，可使用开

WebService放的XML（标准通用标记语言下的一个子集）标准来描述、发布、发现、协调和配置这些应用程序，用

于开发分布式的互操作的应用程序。

STLStandardTemplateLibrary,标准模板库，惠普实验室开发的一系列软件的统称。它是由

AlpxandprStppanov,Mpng1和DavidRVussar在惠普实验室T作时所开发出来的八这可能是一个

第8页

IANSUEMSVI.40功能概要设计说明书VL00

历史上最令人兴奋的工具的最无聊的术语。从根本上说，STL是一些"容器”的集合，这些“容器”有

list,vector,set,map等，STL也是算法和其他一些组件的集合。这里的“容器”和算法的集合指的是世

界上很多聪明人很多年的杰作。STL的目的是标准化组件，这样就不用重新开发，可以使用现成的组

件。

OPC（OLEforProcessControl,用于过程控制的OLE）是一个工业标准，管理这个标准国际组织是

OPC基金会，OPC基金会现有会员已超过220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自动化控制系统、

0PC仪器仪表及过程控制系统的公司。基于微软的OLE（现在的ActiveX）、COM（部件对象模型）和DCOM

（分布式部件对象模型》技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自

动化系统。

1.4参考资料

表格2

编号资料名称说明

1（EMS能源管理系统VI.40用户需求说明书VI.00.doc》

2《C++编程规范.doc》

（NTS-9000能源管理系统平台软件VI.1数据库设计说明书VI.00.doc》

3

4《软件版本规范草稿.doc》

第9页

IANSUEMSVI.40功能概要设计说明书VI.00

2任务概述

2.1目标

2.1.1服务模式

公司基于“平台战略”提出的新一代能效管理+机电运维软件平台，目标是建立一个高度开放的，可扩

展的，面向能源和数字机电大数据的运营支持平台，即建筑能源与设备运维平台EMS1.4.1平台。在天溯

整体战略的驱动下，EMS1.4.1系统研发的目标定位是运用物联网(InternetofiThing,IoT)、大数据分

析，依靠能源与机电设备管理两大核心体系为支撑，以强弱电一体化监控和大数据挖掘分析为基础，以

运维为核心理念，构建新一代数字机电智急运维平台系统。

2.1.2总体目标

EMS1.4.1项目总体研制的功能模型如图所示。系统向、.遵循国家标准、行业标准和企业内部标准规

定，接入计量仪表、环境传感、暖通空调、智能照明和楼宇自控等多种类型的底层设备，并通过这些底

层设备实现对物理世界的感知和控制操作。对于应用客户，由客户建设硬件基础设施并安装部署企业级

系统，接入数据进行处理，并提供能效管理和设备运维应用服务。客户较少投资额度而且以动态灵活配

置的方式使用EMS软件服务，平台数据服务提供开放接口，可供第三方应用开发者调用和研发新型应

用，并纳入天溯整体的能效管理和设备运维生态圈。

运

APP维

微信工

平台具

企业云数据中心

终

IX端

花

通

一

¥报

日

配

告

知

警

表

平统一门户志

置

台平

平

平

管

平

管

幺

统一用户权限认证一!<幺4-

一

运

维

设备管理平台

综合监控平台能源管理平台计量收费平台管

理

系

统

资

台

报

保

子

巡

工

产

帐

修

养

检

系

单

管

管

管

管

管

管

统

理

理

理

理

理

理

层

第10页

IANSUEMSVI.40功能概要设计说明书VI.00

总分不平衡提示

交互优化

游:耗他线tips提水

-KPI管理

变压据能效分析优化能耗监管统一门户-I交万.视觉电构附

报告导出

能耗对标

用色管理

报告优化EMSV1.4.0统•用户管理用户料理

能耗数据采样

权限管理

一子系统集成可组态门户页而

-徐合监控平台一信息纵览

©Web组态增强驾肤脓优化附

图1

2.2运行环境

EMSV1.4.1中有能耗监管(EMS)、用能计费(EMCS)、综合监控(1BMS)三大业务应用。下面

将列出一下3种规模的配置软硬件运行环境清单。

(1)低配场景：

适用于较小规模的项目，通常仅包含一个业务应用(能耗监管、用能计费、综合监控，其中之

一)，用户对价格敏感。其中：

。能耗监管业务，能耗采集点不大于1000个；

。用能计费'业务，接入的计费仪表数量不超1000个；

0综合监控业务，监控点位不大于10(H)个；

(2)标配场景：

适用于包含两个及以上的业务应用场景(能耗监管、用能计费、综合监控)项目，系统总点位不大

于500()点，其中：

0能耗监管业务，能耗采集点不大于2000个；

0用能计费业务，接入的计费仪表数量不超2000个；

。综合监控业务，监控点位不大于2000个；

(3)高配场景：

适用于单个建筑或者单个园区项目，区别于总部分部场景；适用于较大规模的项目(设备点位大于

5000个，总采样点不超过系统容量)、或者项目预算充足；

第11页

IANSUEMSVI.40功能概要设计说明书VI.00

表格3

操作系统：

戴尔DELLPowerEdgc服务器：

WindowsServer

英特尔西至强双处理器E5-2400

201264位：

CPU：

数据库：SQL

8GB内存：

SERVER2012企业

塔式服1T/SATA串行/7200转每分钟。

服务器&客户机：版64位：服务器及显示器分辨率建

务器，116XDVD-ROM光驱,非必须：

塔式服务器：浏览器：TE11：议控制在（1366至

1000Mbps以太网卡；

OFFICE：1920）♦（768至1080）

【如果希望磁盘可以镜像，则需要

MircoSoft之内，可以获得最佳用户

对硬盘进行Raid,推荐RAID1：需

0ffice2010：体验

要配置RAID卡及多块硬盘（2的整

杀毒软件：

低数倍）；】

Mirrn^nftSCF.P-

显

配示

器1

19寸：

台

信

短

猫1推荐品牌：南京微屹，型号AYG-

只59C；短信猫的串口接到服务器

如需要短信通知上需要配合串口卡使用：

与服务器主机适配的串口卡，推功能需要配置，不建议直连到服务器自带

串口

荐：否则不需要：串口上（会有丢包风

卡，1

胜为:PEC-2011PCI-E串口卡；险）0

只

MOXA：CI-132I,带光电隔离;

操作系统：

戴尔DELLPowerEdgc服务器；

WindowsServer

英特尔分至强™处理器E5-2400

201264位；

CPU；数据库服务错、

数据库：SQL

8GB内存：应用服务器:

SERVER2012企业

服务1T/SATA串行/7200转每分钟。可以结合服务帑可以结合版务器安装方式

版64位;

器，216XDVD-ROM光驱,非必须；安装方式等，灵等，灵活选择采用塔式or

浏览器：IE11：

台1000Mbps以太网卡;活选择采用塔式机架式服务器：

OFFICE：

【如果希望磁盘可以镜像，则需要or机架式服务

MircoSoft

对硬盘进行Raid,推荐RAID1；需器；

0ffice2010；

要倒置RAID卡及多块硬盘（2的整

杀毒软件：

数倍）；】

MicrosoftSCEP；

标

配

蛾尔DELLOptiPlex系列：操作系统：

英特尔兔酷睿5i5-4590处理Windows7t

器四核CPU；浏览器：1E11：

PC机主

4GB内存；OFFICE：

机，1客户机PC机及显示器分辨率建议

500GB3.5英寸SATA（7,200MircoSoft

A控制在（1366至1920）*

Rpm）硬盘：0ffice2010：

（768至1080）之内，可

16XDVD-ROM光驱,非必须：杀毒软件：无特殊

以获得最佳用户体验

1000Mbps以太网卡;要求：

显示

器，222寸;推荐品牌DELL；

台

短

信如需要短信通知短信猫的串口接到服务器

猫1推荐品牌：南京曲屹，型号AYG-

上需要配合串口卡使用：

只功能需要配置.，

59C：

否则不箭要：不建议直连到服务器自带

第12页

IANSUEMSVI.40功能概要设计说明书VL00

与服务器主机适配的串口卡，推串口上（会有丢包风

串口

荐：险）。

卡，1

胜为：PEC-2011PCI-E串口卡：

只

MOXA：CI-132I,带光电隔离：

操作系统：

戴尔DEI.LPowerEdge服务器；

WindowsServer

英特尔衣至强川处理器E5-2400

201264位:

CPU；

数据库服务器：数据库：SQL

16GB内存;

可以结合服务器SERVER2012企业

服务1T/SATA串行/72O0转每分钟。

安装方式等，艮版64位：

器，116XDVD-ROM光驱，非必须;

活选择采用塔式浏览器：IE11：

台1000Mbps以太网卡；

or机架式服务OFFICE：

【如果希望磁盘可以镜像，则需要

器：MircoSoft

对硬盘进行Raid,推荐RAID1；需

0ffice2010；

要配置RAID卡及多块硬盘（2的整

杀毒软件：

数倍）；1

MicrosoftSCEP：

操作系统：

WindowsServer

201264位；可以结合服务器安装方式

戴尔DELLPowerEdge服务器：

Web服务器;数据库：SQL等，灵活选择采用塔式or

英特尔®至强N处理器E5-2400

可以结合服务繇SERVER2012企业机架式服务器；

服务CPU：

安装方式等，R版64位：三台服务器可以合用•台

器，18GB内存;

活选择采用塔式浏览器：IE11：显示器：

A1T/SATA串行/7200转每分钟。

or机架式服务OFFICE：

16XDVD-ROM光驱，非必须：

眼MircoSoft

1000Mbps以太网卡:

0ffice2010；

杀毒软件：

MicrosoftSCEP：

操作系统：

戴尔DELLPowerEdge服务器：WindowsServer

应用服务器：

高英特尔®至强™处理器E5-2400201264位;

可以结合服务器

配服务CPU：浏览器：IE11：

安装方式等，灵

器，18GB内存；OFFICE：

活选择采用塔式

1T/SATA串行"200转每分钟。MircoSoft

or机架式服务

16XDVD-ROM光驱，非必须：0ffice2010：

器：

1000Mbps以太网卡：杀毒软件：

MicrosoftSCEH：

推荐品牌：宏正ATEN（低成

本）：

安装方式：机架；选配：

KVM,1

电脑连接数：8口或者4口（具体需要搭配显示器，犍盘，

套

根据项目实际服务器数量确定）：鼠标使用；

控制端接口：支持USB和PS/2：

电脑端接口：支持USB和PS/2；

戴尔DELLOptiPlex系列：操作系统：

英特尔痴酷容ni5-4590处理Windows7；

器四核CPU；浏览器：IE11；

PC机主

4GB内存:OFFICE：

机，1客户机PC机及显示器分辨率建议

500GB3.5英寸SATA（7,200MircoSoft

台控制在（1366至1920）*

Rpm）硬盘；0fficc2010；

（768至1080）之内，可

16XDVD-ROM光驱，非必须：杀毒软件：

以获得最佳用户体验

1000Mbps以太网卡；MicrosoftSCEP；

显示

器，222寸;推荐品牌DELL；

A

短如需要短信通知短信猫的串口接到服务器

猫推荐品牌：南京微屹，型号AYG-

只功能需要配置，上需要配合串口卡使用：

59C；

一否则不需要：不建议直连到服务器自带

第13页

IANSUEMSVI.40功能概要设计说明书VL00

与服务器主机适配的串口卡，推串口上（会有丢包风

串口

荐：险）。

卡，1

胜为：PEC-2011PCI-E串口卡：

只

MOXA：CI-132I,带光电隔离：

2.3需求规格描述

2.3.1概述

2.3.2功能需求

2.3.2.1驾驶舱页面[EMSV1.4.1-ZHXQ-001]

01新增信息纵览页面，页面命名为：驾驶舱，原驾驶舱功能保留，在该版本出厂权限隐藏，驾驶舱

页面与各子系统主菜单平行，排序优先级最高，拥有该页面权限的系统缺省进入该页面。新增用能计费

子系统菜单，用于扩展计费子系统。

02驾驶舱子系统和计费子系统集成：驾驶舱子系统和计费子系统分别通过现有的子系统管理中添加

2条记录，子系统的编码是唯一固定的。初始化时通过系统的脚本进行导入。

03驾驶舱子系统和计费子系统的访问权限在添加用户时，选择是否具有该子系统的权限，如果有，

那么该用户就具备该子系统的访问权限。驾驶舱的页面是项目级别唯一的。只要具备驾驶舱子系统访问

权限的用户，那么所有用户看到的驾驶舱的页面布局是一样的。驾驶舱中的某个组件内的数据访问权限

与该用户的角色对应的数据访问权限一致。

第14页

TIANSUEMSVI.40功能概要设计说明书VI.00

04后台配置相关页面如图：

子半境管理0即

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(tcrtiAif^ecygr^fcMMPJkro91bttp//i«ia20re-itt>/A«IM»2nav*»it^»

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(图I)

•斯属子系线：J设备管理能也旨理口综合监控0平台管理

援交］彳至

（图2）

05支持驾驶舱子系统页面通过组件形式展示；

组态页面配置的相关功能和配置操作在后台统一管理，详见本章第一节；

组件的数据权限，页面的权限在后台统一管理；

2.3.2.2组件需求

组成信息纵览页面的组伫，暂用组件为6个，以六个维度划分，分别为：空间、时间、人员、设

备、财务、事件，每个维度对应一个组件，由这六个组件组成该页面，组件的功能描述如下。

1）重点区域用能（空间）

1.该组件体现项目中受重点关注的用能区域的用能状况，包括该区域的能耗信息，告警信息等；

2.重点区域绑定区域梃，可配置需要显示的区域节点，组件可通过下拉框形式选择已配置的重点

区域列表；

3.组件展示内容为所选区域下当日、本周、本月、本年各类能源消耗总量和环比值，以及当日和

当月的同比值，变化趋势以箭头形式展示，该区域实时告警数量，可连接至告警详情。

4.组件规格：2X1

第15页

TIANSUEMSVI.40功能概要设计说明书VI.00

2）当日能耗趋势（时间）

当日能耗趋势组件，与现有的能耗门户组件的能耗趋势曲线功能一致，可直接使用。

3）运维人员绩效排名（人员）

1.该组件从两种维度展示运维人员的工作状况，分别为每月派单数量，和工单处理及时率，完成

率；

2.分别排每月的TOP5和LAST5,人员名单对应工单数，对应工单处理完成率和及时率；

3.组件规格；1X1；

4）重大设备能效（设备）

1.重大设备能效主要包含：变压器、锅炉、空调：

2.组件可绑定不同的重大设备树，可对变压器实时负载率、锅炉平均效率、空调平均效率进行展

示；

3.组件规格：1X2；

5）能源占比组件（财务）

1.该组件与能耗门户页面的能源占比组件功能一致：

2.在此基础上加入可将能源转化为人民币的占比显示；

3.组件规格：1X1；

6）告警总览组件（事件）

该组件复用能耗门户页面的告警总览组件。

2.3.2.2EAM与EMS设备信息交互【EMSVL4.1-SBGL-003]

1）设备映射关系

后台配置的项目中，能耗监管>>设备信息配置>>设备信息维护菜单中，在编辑设备信息的功能

中