基于RIA技术的建筑能耗监控系统设计与实现

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目前,我国建筑能耗占国家能耗的27.5%左右,随着城市化进程的不断发展,建筑用能还会不断的提升。建筑节能是实现节能减排目标任务中一个重要的环节。建筑节能工作的开展依赖于管理水平的提升,建筑能耗监控系统可以为能耗管理工作提供更为高效的管理工具。本文以高校建筑用能环境为研究背景,探讨构建能耗监控系统的方法。校园建筑能耗具有分类广、总量多、节能空间大的特点,构建节约型校园不仅有利于高校自身的可持续发展,也能为构建资源节约型社会提供依据和推广示范作用。因此,建立校园能耗监控系统对于提升能耗管理和节能评测的工作水平具有重要意义。实际中大多数的建筑能耗监控系统是以C/S架构和传统Web架构实现的,但两种架构都存在不足,C/S架构应用存在不易部署、难于维护的问题;传统Web架构则存在交互能力不足,用户体验差,数据传输效率低等缺点。本文旨在采用新的开发架构来弥补各自的不足,RIA(Rich Internet Application)技术兼具了两种架构的优点,提供了一种既具良好互动性和体验效果,又十分易于部署和维护的应用系统架构方案。本课题的核心工作是利用RIA技术,设计并实现一款面向校园的建筑能耗监控系统。其主要优势体现在为能耗监控软件提供操作灵活、响应迅速、界面丰富的展现层功能,以及构建高性能、低成本、可离线的运行环境。本文首先从RIA相关技术知识入手,结合建筑能耗监控系统的特点,说明RIA架构下客户端数据缓存技术、异步消息通信技术、消息“发布/订阅”机制、可离线技术等对构建能耗监控系统所带来的优势。研究Flex+J2EE的相关技术和这两种架构间的通信机理,了解客户端使用Cairngorm架构对于构建大型应用系统的优势,以及LCDS(LiveCycle Data Service)在服务端的作用和运行原理,并说明各种技术在能耗监控系统中发挥的作用。其次,本文以国家住建部颁布的关于大型公共建筑能耗监控系统技术导则为设计依据,通过对建筑能耗监控系统的详细分析,及相关软件系统的了解,确定系统的功能需求。根据需求分析逐步细化出能耗监控系统的数据模型。分析基于RIA建筑能耗监控系统的软件架构,围绕J2EE架构设计服务端的业务处理功能,以及Cairngorm架构组织下的客户端MVC(Model View Controller)各层结构。以具有代表性的两个核心模块(实时监控模块、基于Map监控节点管理模块)为实例,给出详细设计思路。最后,围绕建筑能耗监控系统的实现方法展开论述。说明搭建监控系统的开发环境和运行环境的方法,给出集成Flex客户端应用和J2EE服务端应用的通信环境,说明远程对象调用服务(RemoteObject)和消息发布服务(JMS MessageService)的配置方法。探讨J2EE服务端的领域模型、持久层(Persistence)和接口层的实现方法,描述客户端Cairngorm架构下MVC各层的实现方法,给出实时监控模块和基于Map监控节点管理模块的实现步骤。从整个建筑能耗监控系统的构建过程可以看出,RIA技术适合开发监控系统表现层的功能,不仅带来用户体验方面的改进,也能满足监控系统对于可靠性、高效性和安全性方面的要求,具有较高的应用价值。
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