能源管理系统 EMS
概要设计说明书

2020年03月

辑 要 页

项目名称
(副题或代码)
能源管理系统 EMS
任务来源
归档分类号
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归档审查人
成果形式 概要设计 编 写
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成果登记号
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批 准
第一完成单位
项目负责人
完成单位
主要完成人 金鹏、瞿晓峰、蔡银杰、朱俊杰
主 题 词
摘要:(研究报告写实质内容,主要介绍研究结论)
根据“能源管理系统 EMS”总体设计要求,完成了能源管理系统 EMS 能源站分系统项目 概要设计,具体内容包括系统的总体结构、程序流程、内部接口、外部接口、运行过程、系统逻辑流程、逻辑数据结构以及系统出错处理设计。

目 录

1 文档概述
1.1 编写目的
1.2 内容范围
1.3 术语解释
1.4 参考文档
2 产品概述
2.1 系统概述
2.2 开发环境
2.3 运行环境
2.4 设计要求
3 总体设计
3.1 系统业务模型分析
3.1.1 总体架构
3.3.2系统部署清单
4 模块设计
4.1模块组成框架
5 数据库设计
6 应用系统设计
6.1 安全策略
7 系统接口设计
7.1 接口方式
7.2 接口设计
7.3 对外提供接口
7.4 对内提供接口

1 文档概述

1.1 编写目的

本文档定义了的总体设计,其目的在于:
(1) 阐明系统总体设计考虑,包括:用户组织机构、系统输入/输出、基本业务流程、外部接口、数据结构设计和系统出错处理等,为系统的详细设计提供基础。
(2) 确定系统的技术架构和技术路线,规避可能存在的技术风险,有助于项目成员尽快熟悉相关开发、分析和设计工具。
(3) 确定系统的业务模型、业务流程、逻辑结构、物理结构、网络拓扑、部署结构等关键设计要素,为后续的集成测试提供依据。
(4) 明确系统接口,同时确定初步的接口技术实现。

1.2 内容范围

本文档明确给能源管理系统 EMS(子系统、模块)划分、各子系统(模块)总体设计,并根据总体需求,对系统部署运维、性能指标、可靠性、可扩展性等方案做了初步设计。
本文包括:GIS地理信息,运行监控,智能调控,视频监控,数据分析,报警管理。

1.3 术语解释

Spring Cloud:Spring Cloud是一系列框架的有序集合。它利用Spring Boot的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发,如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等,都可以用Spring Boot的开发风格做到一键启动和部署。Spring Cloud并没有重复制造轮子,它只是将各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来,通过Spring Boot风格进行再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理,最终给开发者留出了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包。
Nginx:Nginx(“engine x”)是一款是由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发高性能的 Web和 反向代理 服务器,也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。
在高连接并发的情况下,Nginx是Apache服务器不错的替代品。Oracle 10g:数据库系统。

1.4 参考文档

2 产品概述

2.1 系统概述

能源管理平台建立在自控网络基础上,实现所有能源站机房的一体化管控,能够根据工艺散热量和室外湿球温度提前调整冷却系统的控制策略;从能源站监控系统中取得原始运行数据进行科学分析,生成各种分析报表和图表,形成能源站系统能耗管理、质量监测和评价体系,同时总结运行规律,制定运行调度方案,适时调整系统运行。

2.2 开发环境

开发环境 详细描述 开发支撑环境 详细描述
服务器操作系统 CentOS7.6 项目管理工具 zentao
开发机操作系统 Windows 7,macos 配置管理工具 Git
集成开发环境 IntelliJ IDEA 测试管理平台
应用开发框架 jdk

数据库管理系统 Mysql,cdh

数据库建模工具 PL/SQL Developer

系统设计工具 Visio 2007

需求分析工具 GUI Design Studio 3.0

2.3 运行环境

运行环境 详细描述
服务器操作系统 CentOS7.6
客户机浏览器 Chrome
数据库管理系统 Mysql
客户端

2.4 设计要求

(1) 先进性:在设计时采用最先进的设计思想和设计理念,界面与业务分层、业务与数据分离,保证产品的先进性。
(2) 实用性:在兼顾先进性的同时,整个产品的操作以方便、简洁、高效、易维护为目标,充分体现快速反应、及时处理的特质。
(3) 安全性:产品内部运行的数据多为敏感信息,工作指令必须安全有效。因此,系统的物理安全和信息安全需要重点考虑,重要数据要加密处理措施,要有防丢防盗设计。
(4) 可靠性:应用软件采用分层设计,各模块稳定独立运行,具有故障局部化能力。操作系统及数据库软件采用成熟可靠的体系,重要数据及时上传备份。
(5) 高扩展性。系统能够通过增加资源以满足不断增长的对性能和功能的要求,或者是通过缩减资源,以降低成本。

3 总体设计

3.1 系统业务模型分析

3.1.1 总体架构

本系统的软件功能架构图如下:

图示:系统结构
感知层:接入现场各种指标
控制层:对指标进行传输和处理
运行监控:对指标按不同需求归类,并作监控和控制
数据分析:根据业务需求对数据作二次处理和聚合,并汇聚结果

3.3.2系统部署清单

说明:本部署清单内未包括用于网络部署的线材、路由器、防火墙等。

位置 服务器 主要功能模块及说明
中心机房 数据库服务器 本数据库服务器主要存放以下数据:
l 基础数据
详细内容请参见章节:广州广场项目-数据库设计
存储服务器 本服务器主要存设备实时数据和历史数据。
应用服务器 l 本应用系统是应用服务,部署在应用服务器上

4 模块设计

4.1模块组成框架

模块分组 子模块 模块详细说明
GIS地理信息 地球总览 查看公司全球项目列表整体分布情况
城市概览 查看公司各个地图片区的项目列表分布情况
项目片区 查看某个项目的片区基础运行情况
运行监控 组态配置 查看组态列表,详情;配置组态背景,缩放等属性信息
组态列表配置 配置项目组态层级划分信息
实时数据 查看,配置组态页关联的天气,设备点位等数据
智能调控 调控参数配置 查看调控点位列表,详情;新增,编辑,删除调控点操作
调控参数分类 配置项目调控点层级划分信息
智能调控 查看,配置调控点参数;调控点位值
视频监控 视频查看 查看项目视频列表,查看视频实时情况
视频调控 调控视频摄像头
视频算法开关 设置项目下摄像头是否启用算法
视频巡检 定时调控视频摄像头巡检
数据分析 数据报表信息 查看项目数据报表记录信息,配置数据报表
数据分析分类 配置项目数据报表层级划分信息
报警管理 报警历史 查看设备告警历史信息

5 数据库设计

见详细设计

6 应用系统设计

6.1 安全策略

(1) 服务器本身的安全配置:
安装好杀毒软件、防火墙,并设置防火墙策略;
为Administrator设置强口令或直接将Administrator用户改名;
进行本地安全策略设置,设置好审核策略、用户权限分配、安全选项;
删除默认共享;
禁止建立空连接;
建议使用W3C扩充日志文件格式,每天记录客户IP地址,用户名,服务器端口,方法,URI字根,HTTP状态,用户代理,而且每天审查日志。
其他措施。
(2) 防范网站注入,采取以下措施避免:
设置好数据库系统本身的安全策略,比如用户的密码设定或者将用户改名,数据库安全设定可考虑细化到每一数据表的访问及操作控制;
在网站代码中尽量采用参数化SQL来操作数据表,而不是拼凑SQL文本;如果必须采用拼凑方式,则需对文本中的单引号做特殊替换处理,例如string fmtSql=strSql.replace(“‘“,”‘’”);
多使用数据库存储过程来完成业务处理;
通过URL传递的参数采用加密解密。

7 系统接口设计

7.1 接口方式

系统内部或外部的接口采用如下几种方式:数据库方式、通信协议方式和FTP通信方式。
Ø 数据库方式
提供接口范围内相关数据库表(表说明、主键、外键等)、字段(说明、长度、类型、是否允许为空)、视图、存储过程、触发器的描述;
Ø 通信协议方式
本系统是采用http协议进行数据传输,数据格式使用通用的json格式,客户短发送http请求,传输的数据是JSON格式串,web服务器端接受JSON串并做相应处理后返回JSON串给客户浏览器。
Ø FTP通信方式
本系统与大数据系统的对接方式采用FTP,XXX项目搭建FTP,大数据系统每月10日把上月的策略数据导成文件,放至FTP全量数据;XXX项目每天定时去获取全量的文件,读取完成之后移出本文件夹,同时导入到智慧服务的redis库中。

7.2 接口设计

HTTP协议作为在网络传输中的标准协议,支持的范围广。
HTTP协议作为业界通用的标准,支持异构系统不存在障碍。
REST将所有服务看作资源,使用URI操作资源,降低开发的复杂性,提高系统的可伸缩性。
所有的操作都是无状态的,降低了服务器端维护用户会话的成本。

7.3 对外提供接口

7.4 对内提供接口

见详细设计