能耗监管物联网络基础平台的系统构建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种系统平台构建技术领域，具体涉及一种基于云计算的能耗监管物联网络基础平台的系统构建方法。
【背景技术】
[0002]软件平台的构建是将一个复杂的系统进行模块划分，建立模块的层次结构关系及调用关系，确定模块间的接口及人机界面，软件平台的构建与其需求和设计方式有着密切的关系。
[0003]云计算是一种基于互联网计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和系统可以按需求提供给计算机和其它设备，用户可以通过网络使用云端提供的各类应用或服务。美国国家标准和技术研究院的云计算定义中明确了三种服务模式，包括软件即服务(SaaS):用户使用软件，但并不掌控作业系统、硬件或网络基础架构。平台即服务(PaaS):用户使用主机操作应用程序，使用平台的部分功能，但并不掌控作业系统、硬件或网络基础架构。基础架构即服务(IaaS):用户使用基础运算资源，如处理能力、存储空间、网络或中间件，用户能够掌控作业系统、存储空间、已部署的应用程序及网络服务，但并不掌控云端基础架构。
[0004]MongoDB是一个新兴的NoSql数据库，区别于传统的关系数据库，MongoDB是面向文档的，它每个记录是文档中的一个集合，记录的属性在集合中以键值对的形式存在，MongoDB中的记录是模式自由的，它允许不事先定义对象的数据结构，可在一个文档中插入不同类型的数据集合，这样可以方便的维护不同类型的业务对象。MongoDB数据库具有高性能、易部署、易使用，存储数据方便的特点，在进行数据库备份和数据库分割相对于关系数据库更为灵活，同时MongoDB在进行大数据处理时仍能保持较高的响应速度。因此在搭建云计算平台时MongoDB是一个较好的选择。
[0005]建筑能耗监管系统是监测指定建筑的用能情况的一类管理系统，主要监测电能和水资源消耗。在目前的能耗监控系统中一般提供实时能耗数据查看和历史数据统计的功能，仅是对系统本身所采集的数据进行处理统计，并没有对这些数据进行进一步的扩展和分析。
【发明内容】
[0006]根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的问题是:提供一种能够克服现有能耗监管系统功能上的局限性以及对建筑能耗管理层面所提供的数据信息内容单一性的问题，能够在能耗数据、房产数据和人事数据基础上进行综合数据挖掘和数据分析，且便于用户查看的能耗监管物联网络基础平台的系统构建方法。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0008]所述的能耗监管物联网络基础平台的系统构建方法，包括以下步骤:
[0009]I)构建硬件服务层，所述的硬件服务层内构建MongoDB中间数据库，用于存储原始数据和系统运行时所产生的过程数据和结果数据；
[0010]2)构建业务逻辑层，所述的业务逻辑层内构建业务引擎，业务引擎对分析的目标建立一个通过业务引擎驱动的业务；
[0011]设置数据预处理模块，数据预处理模块由业务引擎驱动后从MongoDB中间数据库取出相关数据进行数据的整理，并将整理后的数据存储至MongoDB中间数据库；
[0012]设置数据挖掘模块，数据挖掘模块由业务引擎驱动后从MongoDB中间数据库取出预处理后的数据进行计算，并将计算后的数据结果存储至MongoDB中间数据库；
[0013]设置数据分析模块，数据分析模块由业务引擎驱动后从MongoDB中间数据库取出计算后的数据结果和预处理后的数据进行关联归纳分析，并将分析后的结果存储至MongoDB中间数据库；
[0014]设置数据输出模块，数据输出模块由业务引擎驱动后从MongoDB中间数据库取出分析后的结果进行输出；
[0015]3)构建系统展示层,所述的系统展示层构建Web展示和手机展示,Web展示和手机展示通过调用业务引擎驱动数据输出模块，然后数据输出模块从MongoDB中间数据库内调出最终分析后的结果通过Web展示和手机展示。
[0016]所述的步骤I)的MongoDB中间数据库的构建方法为:
[0017]a)构建外部数据库，将外部数据库存储在硬件服务器内；
[0018]b)构建数据适配器，将外部数据库内存储的数据通过数据适配器进行格式转换后存储的MongoDB中间数据库内作为原始数据；
[0019]c)数据预处理模块、数据挖掘模块和数据分析模块进行处理后的数据也分别存储至MongoDB中间数据库。
[0020]所述的步骤2)中的数据挖掘模块采用系统平台中的算法或用户自行上传的算法。系统平台中的算法包括K-MeanS、DBScan聚类算法和Apr1ri关联规则算法,用户自行上传的算法采用聚类算法，聚类算法的接口为:int [] Run (double [] []rawData, intopt1n)。
[0021]所述的数据输出模块采用基于Restful的接口，便于不同类型的终端进行调用，并根据终端特点来进行展示，用户使用非常方便。
[0022]本发明所具有的有益效果是:
[0023]1、本发明的基础数据均由外部系统提供，平台通过数据适配器提供数据接入功能，将分布在不同信息系统中的数据汇聚到平台之中，这样可以直接利用已有的系统做更高层面上的分析工作，而不用从新进行开发，降低了研发成本和研发人员的工作量。
[0024]2、本发明采用MongoDB作为中间数据库，用于存储从外部系统中同步而来的数据，以及平台运行时产生的过程数据和分析完成的结果数据。由于能耗数据根据其采集点数、采集周期和采集密度的增加数据量会达到一个相当大的程度，利用MongoDB的分布式扩展特性，对存储数据进行横向的分片以及纵向的备份，能提高数据查询和计算的性能。
[0025]3、本发明的数据挖掘模块采用动态反射的技术，用户可在线上传挖掘算法，业务引擎可调用用户算法来实现数据挖掘，用户可以根据自己的需要选择所要进行数据挖掘的算法，增加了用户使用的方便性。
[0026]4、本发明的数据分析模块利用挖掘计算结果的关键字和多个业务系统的基础数据进行关联，实现多角度的综合分析，并输出可控用户进行决策的结果。
[0027]5、本发明的数据输出模块采用基于Restful的接口，这样便于不同类型的终端进行调用，并根据终端特点来进行展示。
[0028]6、本发明的系统展示层主要是使用业务引擎来生成驱动各类业务，取回计算分析结果，并使用网页或手机实现图表展示，便于用户查看。
【附图说明】
[0029]图1为本发明的系统原理图；
[0030]图2为本发明的MongoDB中间数据库复制分片部署图；
[0031]图3为本发明的程序集模块图；
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述:
[0033]如图1所示，本发明所述的能耗监管物联网络基础平台的系统构建方法，包括以下步骤:
[0034]I)构建硬件服务层，所述的硬件服务层内构建MongoDB中间数据库，用于存储原始数据和系统运行时所产生的过程数据和结果数据；
[0035]所述的MongoDB中间数据库的构建方法为:
[0036]a)构建外部数据库，将外部数据库存储在硬件服务器内；
[0037]b)构建数据适配器，将外部数据库内存储的数据通过数据适配器进行格式转换后存储的MongoDB中间数据库内作为原始数据；
[0038]c)数据预处理模块、数据挖掘模块和数据分析模块进行处理后的数据也分别存储至MongoDB中间数据库。
[0039]2)构建业务逻辑层，所述的业务逻辑层内构建业务引擎，业务引擎对分析的目标建立一个通过业务引擎驱动的业务；
[0040]设置数据预处理模块，数据预处理模块由业务引擎驱动后从MongoDB中间数据库取出相关数据进行数据的整理，并将整理后的数据存储至MongoDB中间数据库；
[0041]设置数据挖掘模块，数据挖掘模块由业务引擎驱动后从MongoDB中间数据库取出预处理后的数据进行计算，并将计算后的数据结果存储至MongoDB中间数据库；
[0042]设置数据分析模块，数据分析模块由业务引擎驱动后从MongoDB中间数据库取出计算后的数据结果和预处理后的数据进行关联归纳分析，并将分析后的结果存储至MongoDB中间数据库；
[0043]设置数据输出模块，数据输出模块由业务引擎驱动后从MongoDB中间数据库取出分析后的结果进行输出，数据输出模块采用基于Restful的接口。
[0044]3)构建系统展示层,所述的系统展示层构建Web展示和手机展示,Web展示和手机展示通过调用业务引擎驱动数据输出模块，然后数据输出模块从MongoDB中间数据库内调出最终分析后的结果通过Web展示和手机展示。
[0045]实施例:
[0046]1.硬件服务层
[0047]本平台的核心系统是运行在硬件服务器上，而原始数据信息是分散在不同的子系统之中，即图1中的外部数据库，本实施例接入了能耗系统中的建筑能耗数据，房产系统中的房屋数据以及人事系统中的部门数据。