在十八大报告中，“美丽中国”成为激起社会各界共鸣的词语。要实现“美丽中国”，节约能源、降低能耗是必须的手段。
建筑业是社会三大能源消耗行业之一，如何将普通建筑向绿色建筑转变，并进而实现生态城市发展，已经成为近年来建筑界一直在探索的课题。
佳华科技建筑能耗黑匣子就是其中的一项尝试。
建筑节能潜力巨大
工业、建筑、交通是能源消耗最主要的三个部分。
在我国，目前建筑能耗约占全社会总能耗的1/3。我国北方采暖城市居住面积只占全国城市居住面积的10%，但建筑能耗却占到40%。我国建筑在使用中最大的能耗是采暖和制冷，与气候条件相近的发达国家相比，我国建筑每平方米采暖能耗约是发达国家的3倍。
相比发达国家，我国居民的建筑舒适标准还比较低。随着生活舒适标准的不断提高，建筑能耗还将大幅上涨。
最近十几年来，我国城市化进程加快，随之而来的是住房建设量的大增。住房和城乡建设部的统计显示，我国每年城乡新建房屋建筑面积接近20亿平方米。这些新增的建筑都要消耗大量的能源。
数据显示，我国建筑耗能已超过5亿吨标煤。如果用这些煤来发电，将能够产生出约15000亿度电，是2011年三峡电站发电量的19倍。
仅仅是建成之后使用过程的能耗就已经非常大了，如果再加上建设过程中的能耗，就是一个相当惊人的数字。比如，20年前，普通家庭夏天也就是用用电风扇，但现在很多家庭都用空调，而且使用的时间大幅增加。在北方，现在冬季和夏季的能耗已经差不多持平了，而20年前，建筑的能耗主要还是冬季的取暖。
这说明，建筑节能潜力非常大。
其实，早在1986年，我国就开始试行建筑节能设计标准，1999年又把北方地区建筑节能设计标准纳入强制性标准。2002年，原建设部发布《建筑外窗气密性能分级及检测方法》、《建筑外窗保温性能分级及检测方法》、《家用太阳能热水器系统热性能试验方法》，批准编制《公共建筑节能设计标准》。这个时候，以节能50%为目标的建筑节能设计标准体系才宣告初步建立。
2003年，《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》相继发布。全国新建的居住建筑都有了节能设计标准。
在此之后，《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》、《外墙外保温工程技术规程》、《建筑节能试点示范工程（小区）管理办法》等一系列的建筑节能规范相继制定。建筑节能开始走向规范化。2004年，全国城镇新建建筑在设计阶段执行民用建筑节能设计标准的也仅为50%，在施工阶段执行节能标准的仅为23%。
经过几年的努力，这两个数字跳跃式地增长。到2011年，全国城镇新建建筑设计阶段执行节能50%强制性标准的比例已基本达到100%，施工阶段执行节能标准的比例达到95.5%。
2013年1月1日，《国务院办公厅转发发展改革委、住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》发布，建筑节能已经上升为国家战略。《通知》明确指出，政府投资的国家机关、学校、医院、博物馆、科技馆、体育馆等建筑，直辖市、计划单列市及省会城市的保障性住房，以及单体建筑面积超过2万平方米的机场、车站、宾馆、饭店、商场、写字楼等大型公共建筑，自2014年起全面执行绿色建筑标准。2014年，已成为绿色建筑元年。
由建筑节能走向生态城市
建筑节能要从规划、设计、使用做起。
在欧美国家，公共场所能不开灯就很少开灯，但在我国部分公共场所，明明有窗户，却拉上窗帘再开灯。
建筑的设计、建造、使用，要顺应自然规律，利用自然条件，不要反其道而行之。从这个意义上说，仅仅是设计、施工阶段执行建筑节能标准，还不能真正实现节能的目标，还需要从更大的体系进行规划，还需要在建筑的使用上形成顺应自然规律的习惯。
目前，节能已经是建筑的强制性要求，但从“美丽中国”的概念来看，这样还不够，还需要从整个城市体系上进行改进，不仅节能、节水、节地、节材，还要对产业进行合理布局规划，这就是生态城市。只有实现了生态城市，节能才能实现其真正的意义。
2014年4月，财政部、住房和城乡建设部联合发布了一个文件，要在“十二五”期间实现10亿平方米的绿色建筑。而从实际来看，我国现在已经有600个项目拿到了绿色建筑的标志。这标志着我国在建筑节能上已经步入正轨，绿色建筑进入了大力推进的阶段。
按照政府规划，到2014年，所有政府投资的项目都要取得绿色建筑的标志，到2020年，绿色建筑要占所有建筑的30%。而目前，我国已经有20多个城市提出了建设生态城市的目标。
而要做到这些，就需要获取海量建筑能耗信息，才能做到心中有数，进而对产业进行有针对性的规划。
佳华科技建筑能耗监测黑匣子（以下简称节能黑匣子）应运而生。
目前，一线信息的获取一般采取拷盘或人力传递，定期上报的方式。人工采集不仅极不方便也无法实时地采集到现场的数据，很难满足建筑节能管理和节能分析的要求，因此实现信息网络与控制网络的互通、 互联已经是大势所趋。
节能黑匣子作为建筑企业现场终端，主要起到了数据接收、垃圾数据清理、数据存储和数据共享作用，实现了安全分布式数据采集与传输，同时在网络出现故障时，可以存储6个月的数据，保障数据的安全性，在网络故障排除后继续进行数据补发。
此外，节能黑匣子通过内部的双独立主机系统，分别接入到控制网络和信息网络，双主机之间 通过专用硬件装置连接，从物理层上断开了控制网络和信息网络的直接网络连接。
超前技术探路“美丽中国”
节能黑匣子适用于各种建筑控制系统的网络安全接入。典型应用领域有：建筑BMS控制系统的网络安全接入；BEMS系统能耗数据的网络安全接入；建筑现场仪表的接入等。
节能黑匣子采用多项先进的技术手段保障控制网络的安全接入，主要有：内核安全技术、网络隔离技术、测点访问控制技术、身份认证技术和自动诊断技术。
为了保证系统安全的最大化，节能黑匣子已经将嵌入式内核进行了裁剪和优化。内核中除了与标准通信如：OPC、Modbus TCP 有关的服务与端口外，裁剪掉了其它所 有无关的网络服务、系统功能，屏蔽了无关端口，进一步提高了系统安全性和抗攻击能力， 免于黑客对操作系统的攻击，并有效抵御 Dos/DDos 攻击。
节能黑匣子的控制端与信息端主机之间采用专有的 PSL 网络隔离传输技术标准。PSL 的物理层采用专用隔离硬件，链路层和应用层采用私有通信协议，数据流采用 128 位以上加密方 式传输，更加充分保障数据安全。PSL 技术通过物理隔离与专有隔离传输技术，实现了数据完全自我定义、自我解析、自 我审查，传输机制具有彻底不可攻击性，从根本上杜绝了非法数据的通过，确保控制端不会受到攻击、侵入。
节能黑匣子产品按照高性能网络通信标准设计，硬件平台采用高性能嵌入 式计算平台，系统选用优化裁剪的内核系统，内嵌高速实时数据平台和 I/O 通信组件，使整个系统达到较高的性能，可以满足各种企业能耗在线实时监测应用场合。
系统诊断子系统实时检测系统内各进程、线程的运行状态，同时对关键的硬件模块进行 诊断，当发现异常时自动产生报警信息，并在符合条件的情况下启动自动恢复逻辑。
对测点的访问，节能黑匣子可以指定在控制端允许接入哪些测点，哪些不允许接入；另 一方面，如果信息端存在多个服务，可以指定哪些测点允许暴露给哪个服务，同时对哪些测 点进行屏蔽（信息端无法访问）。
当要对节能黑匣子进行各种操作（如：修改网关工程、升级程序、查询日志等）时， 节能黑匣子提供了严格的身份认证来管理连接权限。节能黑匣子具备两种连接方式：网络方式（以太网接口）和控制台方式（RS232接口）。两种连接方式采用统一的连接权限管理，均 需要使用系统管理员帐号登入。节能黑匣子采用基于数字签名技术的高安全性认证机制，保证了系统的机密性、完整性和不可否认性。
系统诊断子系统实时检测系统内各进程、线程的运行状态，同时对关键的硬件模块进行 诊断，当发现异常时自动产生报警信息，并在符合条件的情况下启动自动恢复逻辑。
I/O 通信子系统具备完善的故障自动恢复功能。当发生网络通信中断的情况时，I/O 通 信子系统会立刻报告通信状态位的变化，同时启动通信重连机制，当网络通信恢复后，能迅 速重新建立网络连接，恢复数据通信。
节能黑匣子通过内嵌的高性能通信软件，支持各种主流SCADA 通信标准， 如：OPC、Modbus、DNP3 等。
针对不同的现场情况，节能黑匣子分为三种型号：Ⅰ型直采型、Ⅱ型平台型、Ⅲ型混采型。
Ⅰ型直接从现场端的用能仪表采集能耗数据，适合仅有用能仪表的现场安装接入。
Ⅱ型直接从现场端的BEMS系统中提取能耗数据，适合已建成BEMS平台的现场安装接入。
Ⅲ型直接从现场端的BMS系统及用能仪表采集设备及能耗参数，适合已建成BMS平台且存在用能仪表的现场安装调试。
通过这些技术，节能黑匣子实现了信息数据的安全采集和初步的处理，并能将这些数据分享给相关部门，为海量数据分析奠定了基础，将绿色建筑时代推向生态城市时代，进而为实现“美丽中国”探路。
