基于.NET的建筑节能信息发布系统设计与实现

刘继飞 丁慧

摘要：为了有效地对建筑用能信息进行监控、分析和预警，以实现建筑的节能目标。针对实际采集数据特点，确立了基于.Net框架、三层结构模式，结合Ajax技术进行系统实现的实施方案。设计并实现了基于.Net的建筑节能信息发布系统，改善了建筑能源利用状况信息发布和统计分析手段。

关键词：建筑节能；三层模式；Ajax技术；发布系统

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）06-0080-02

Design and Implementation of .NET-Based Building Energy-saving Information Distribution System

LIU Ji-fei， DING Hui

（School of Information & Control Engineering， Shenyang JianZhu University， Shenyang 110168， China）

Abstract： In order to supervise， analysize and warn the energy-using information of the building effectively， and achieve the building energy-saving arm. According to the actual sampling data feature， the .Net framework and the three-layer mode are chosen， combined with the Ajax technology accomplished the implementation plan. The .net-based energy-saving data distribution system is designed and implemented； it improves the condition of the information distributing and statistical analysis mean.

Key words： building energy-saving； three-layer model； Ajax technology； distribution system

近年来，我国在建筑节能领域取得了许多成绩，尽管如此，建筑总能耗还在不断攀升。世界能源组织2011年发布的全球能源展望报告指出，至2030年，我国建筑总能耗将达15.2亿吨标准煤（TCE），要实现全世界节能减排总控目标，未来我国建筑能耗应控制在11亿TCE以内[1]。

依靠建筑节能管理是实现节能减排目标的有效措施，因此，本文在现有的建筑能耗数据采集的基础上，从信息监管视角设计建筑节能信息发布系统，有效的对建筑用能信息进行跟踪、监督、分析和预警，以实现建筑节能的目标。

1 节能数据采集

建筑节能信息来源于计量水表、电表、太阳能光伏、传感器等硬件设备采集的数据。具体采集內容包括：电量、太阳能、水耗量、燃气量（天然气量或煤气量）、供热耗热量、空调冷量、中水水量、其他能源应用量等。通过采集系统进行上述数据的采集和处理后保存至数据库或结构化文件。

2 系统结构设计

系统结构（Software Architecture）是一系列相关的抽象模式，用于指导系统各个方面的设计[2]。结构是系统实现的蓝图，对象是直接构成系统的组成部分（组件），各个组成部分按照目标相关性构成相应的层次，各层之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。

2.1 体系结构设计

底层的硬件采集到数据经处理后形成不同形式的数据源，在此基础上进行信息发布。建筑节能信息发布系统采用基于.NET三层结构的设计模式。系统总体架构如图1所示。

Microsoft.NET 框架（Framework）开源后，其工具和组件越来越多，同时智能性也在提高。丰富的面向对象组件包使敏捷设计和实现成为可能，同时又让系统遵守高内聚低耦合原则，从而系统功能的维护、升级和扩充变得容易。系统借鉴了MVC（Model模型-View视图-Control控制）思想并在此基础上扩展，自底向上设计了数据服务层、中间层和用户访问层三个层次。层层之间有相关的数据双向流动（如图1中白色双向箭头所示）。

1）数据服务层包含各种需要发布的数据源，数据源类型有结构化文件（Excel、XML、TXT等）、还有SQL Server和MySQL数据库及其他，它们为上层提供原料即数据。

2）中间层是系统架构中核心部分，执行服务器上的主要功能。以降低该层的复杂度，中间层又划分了数据访问层、模型层、业务逻辑层和表示逻辑层四个子层。

数据访问子层通过ADO.NET/OLEDB技术与下面的数据服务层打交道，进行数据存取；又通过.NET的反射技术，产生模型层中的对象。模型子层是通用的类集，其对象实际上就是数据容器，用作中间各子层的采集、转换、计算等各项处理的数据来源。模型子层和数据访问子层有隔离作用，它们使系统的功能逻辑不直接依赖数据源，所以经常变动的功能修改或数据修改只局限于本层，从而减少修改和维护工作量。数据访问子层设计为开放的，通过Web.Config的配置，系统可以由当前SQL Server数据库转换为MySQL、Oracle等数据存储。

业务逻辑子层和表示逻辑子层用ASP.NET实现，语言为C#。业务逻辑子层负责各种计算：包括信息组织、可视化处理、数学模型、查询分析、能耗监控预警、统计决策、系统设置等。表示逻辑子层把计算结果处理为Html界面元素和Javascript代码集合，传输给浏览器。

3） 用户访问层是Web浏览器。用户通过浏览器中呈现出的界面与系统交互，使用浏览器的好处访问范围大，不用安装专门的客户端程序，使用简单方便。用户访问层页面特效、Canvas图像、SVG图形、MsChart.Net图表、WebStorage等缓存等页面元素和功能采用Javascript脚本语言和XML为核心的Ajax技术实现。

系统总体结构分为三层，中间层又划分为四个子层。每层只与相邻层进行通信，不得跨层次调用。除模型子层外，其他层的实现都建立在下层的基础上，下层为上层提供相应服务，各层要封装自己的实现，向上一层提供访问接口。实践证明，该体系结构中各层高内聚低耦合，具有很高的灵活性和可扩充性。

3 系统实现

使用ASP.NET、C#和Javascipt，系统功能和界面的实现很简单。页面采用HTML