EMS能源管理系统

基于 Vue3 / Spring Boot/Spring Cloud & Alibaba 微服务架构

项目技术框架 RuoYi-Cloud 基础框架上开发而成

源智优控·AI能源大脑，能源AI版，即将上线

仓库地址：
https://gitee.com/guangdong122/energy-management

一、系统介绍

云捷EMS开源能源管理系统， 分为数据采集转发、数据采集接收、计算引擎、分布式数据Sharding、能源管理、设备预警、数据报表大屏、一次图系统八大模块，

适用于生产制造类企业、工厂、园区、写字楼等高能耗企业的能源管理场景，

是一套完整的全链路的能源数据采集、上传、存储、计算、分析、展示的EMS系统

支持高耗能企业，水、电、汽、热、油、空压机、中央空调、电力设施、光伏逆变器、机房、楼层配电箱、电力等数据的采集和分析

支持海量并发，8核32G云服务器配置PTS压测，秒级处理数据可达5万条；
 
数据库分片(Sharding)技术:分表+分库+分片+分区，大大提高数据存储和计算性能；

虚拟电表：系统支持创建虚拟电表 D = d1+d2+d3 ，通过配置虚拟点位，从而计算楼层、厂、车间、班组、工艺、工序的汇总数据.

二、主要功能

硬件网关部分：支持包括 Modbus、IEC101、102、103、104、61850、DL/T645、MQTT、OPC等50余种协议的采集和解析；

数据采集部分：包括电表、水表、热用表、光伏、逆变器、空压机、配电箱等数据采集、解析、存储等功能；

数据服务部分：包括前端、后端、实时数据、历史数据、各维度能耗分析、报警、运维、工单、派单、一次线图等功能；

数据大屏部分：包括数据看板、自定义报表配置、可视化大屏配置、界面可视化配置等;

可视化配置：支持自定义报表、一次图绘制软件、页面可视化编辑功能、自定义大屏配置、自定义网管配置等;

三、技术栈

1.前端采用Arco Design Pro（ VUE3 版本）

2.后端采用Spring Boot、Spring Cloud & Alibaba

3.注册中心、配置中心选型Nacos=2.2.2，权限认证使用Redis

4.流量控制框架选型Sentinel，分布式事务选型Seata

5.数据库采用MYSQL >= 5 .7, JDK1.8, Maven >= 3.0

四、数据采集-通讯模块 - 数据采集服务端

 客户端要向服务端进行数据转发
  
方式一 ：MQTT格式消息

硬件设备通过智能电表或者硬件网关上传，大部分为MQTT形式定时上报，采集系统订阅后对上报数据进行处理。

下图是某硬件网关上报的mqtt报文，由后台进行数据处理。不同的设备格式参数不同，可能需要进行针对性解析。

【后台可视化配置好参数后，直接可订阅硬件网关上传的数据，基本上不需要开发】

五、数据采集-通讯模块 - websocket

方式二  websocket订阅模式

websocket订阅模式，系统定时下行指令，设备上报后进入消息队列rabbitmq，由采集服务分布式处理。

六、数据采集-IEC104 协议

方式三  IEC 104 协议 ，设备直连

有的设备需要直连平台，IEC 104 协议 ，可以直接配置通道，上报数据

六、数据采集-Modbus 协议

方式三  ModbusRTU 协议，设备直连

支持：ModbusRTU协议、ModbusTCP协议

六、数据采集-DLT645 协议

方式三  DLT645协议议，设备直连

支持：DLT645协议

六、硬件网关数据转发

【配置路由】

【配置转发方式：是MQTT 还是 TCP/IP socket 还是 其他方式】

【配置转发的点位（变量）：如电压参数、电流参数、Ua、Ub等】

七、刀片分布式数据计算引擎

1、实时数据，通过Sharding刀片技术读写分离，以被实时调用；

2、业务数据，通过Sharding刀片技术系统会自动计算，按照日月年的数据格式存放至业务库，以便系统进行调用，避免调用时临时计算降低效率；

3、ShardingSphere 刀片技术，通过分布式数据库解决方案，对数据分片、读写分离、分布式事务等能力增强传统数据库的性能和可扩展性，从而使得数据采集、处理、加工具备毫秒级海量数据能力；

4、基于 XA 和 BASE 的混合事务引擎，ShardingSphere 提供在独立数据库上的分布式事务功能，保证跨数据源的数据一致性；

5、ShardingSphere 刀片技术，可以兼容所有符合 SQL-92 标准语法的数据库，包括 MySQL、PostgreSQL、SQL Server 和 Oracle ，用户可根据需求选择最适合的数据库；

【用Sharding刀片之前】：秒级1000个点位？问题：时序库查询慢内存干到90%；关系数据库写入慢，大量表被锁定CPU100%；MQTT严重堵塞消费不了；查询速度慢到极致；备份数据导出报表占用正常系统资源；

【用Sharding刀片之后】：秒级数据5万条，轻轻松松：分布式数据刀片技术采用数据分片、读写分离、分布式事务、数据加密与联邦查询、影子库、弹性扩展、集群模式、分表、分库分服务存储，使得海量数据处理能力大幅度提升；

【Apache ShardingSphere】对分布式数据库解决方案感兴趣的可以上Apache ShardingSphere官网查看学习，全部开源免费 ；小小刀片作用巨大，京东、京东白条、京东金融、搜狐、网易等互联网大厂都在使用，ShardingSphere官方标注的案例。

八、EMS界面展示

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九、数据看板-可视化组件配置

**【数据看板支持可视化组件库配置，致辞拖拉拽，选择展示方式，完全可视化配置，支持日月年检索】** 

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十、智能报表

【告别复杂报表，全部可以创建报表模板，关联数据，一键可视化配置】

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十一、智能运维

【报警-工单-任务，一气呵成】

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十二、数据大屏

** [大屏支持可视化配置，支持拖拉拽，创建卡片，编辑卡片信息，选择卡片位置，关联数据，即可完成大屏配置]**

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十三、一次图系统

** [完整的开源一次图开源绘制系统，支持绘制、添加组件、绑定时间、动画特效、高级代码编辑功能]**

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十三、APP能耗移动端

** 【能耗移动端，采用Uniapp 最新框架，支持打包 H5、小程序、安卓APP和 IOSAPP ，开源版，即将上架】**

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十四、代码结构

    com.yunpower     
    ├── yunpower-ui                         // 前端UI界面
    ├── yunpower-diagram-ui                 // 接线图UI界面
    ├── yunpower-gateway                    // 网关模块 [8080]
    ├── yunpower-auth                       // 认证中心 [9200]
    ├── yunpower-api                        // 接口模块
    │       └── yunpower-api-system         // 系统接口
    ├── yunpower-common                     // 通用模块
    │       └── yunpower-common-core        // 核心模块
    │       └── yunpower-common-datascope   // 权限范围
    │       └── yunpower-common-datasource  // 多数据源
    │       └── yunpower-common-log         // 日志记录
    │       └── yunpower-common-redis       // 缓存服务
    │       └── yunpower-common-seata       // 分布式事务
    │       └── yunpower-common-security    // 安全模块
    │       └── yunpower-common-sensitive   // 数据脱敏
    │       └── yunpower-common-swagger     // 系统接口
    ├── yunpower-modules                    // 业务模块
    │       └── yunpower-system             // 系统模块 [9201]
    │       └── yunpower-job                // 定时任务 [9203]
    │       └── yunpower-datav              // 数据服务 [9204]
    │       └── yunpower-file               // 文件服务 [9300]
    ├── yunpower-visual                     // 图形化管理模块
    │       └── yunpower-visual-monitor     // 监控中心 [9100]
    ├──pom.xml                            // 公共依赖