地质灾害自动化监测系统用户需求说明书资料

1、文件标识：当前版本：密级作者：评审：批准日期：日期：日期地质灾害自动化监测系统-重庆迈远科技（开发研究说明书）用户需求说明书修订版变更记录注：变更分三种： A增加，M修改，D一一删除目录1 前言 - 3 -1.1 编写目的 - 3 -1.2 术语定义 - 4 -1.3 参考资料 - 5 -2 概述 - 5 -2.1 业务范围 - 5 -2.2 业务目标 - 6 -3 业务流程及业务处理描述 - 6 -3.1 信息发布 - 6 -3.1.1 功能描述及结构组成 - 6 -3.1.2 相关业务对象 - 10 -3.1.3 业务规则及关键算法 - 11 -3.2 数据采集 - 11 -3.2.1 功

2、能描述及结构组成 - 11 -3.2.2 相关业务对象 - 11 -3.2.3 业务规则及关键算法 - 11 -3.3 实时监测 - 12 -3.3.1 功能描述及结构组成 - 12 -3.3.2 相关业务对象 - 14 -3.3.3 业务规则及关键算法 - 14 -3.4 统计分析 - 14 -3.4.1 功能描述及结构组成 - 14 -3.5 实时告警 - 15 -3.5.1 功能描述及结构组成 - 15 -4 功能性需求 - 16 -5 非功能性需求 - 16 -附录A:用户需求调查报告 -17 -A.1 初步需求采集 - 17 -A.2需求确认 -17 -/、八1 前言1.1 编写目的

3、概况用户所提需求，列出用户功能需求和功能流程定义，为系统概要设计提 供支持1.2术语定义词汇/缩略词含义GNSSGNSS的全称是全球 导航卫星系统（Global Navigati on SatelliteSystem），它是泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统，以及相关的增强 系统全站仪全站仪，即全站型电子测距仪（Electronic Total Station ）， 是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、 垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪 器系统。因其一次安

4、置仪器就可完成该测站上全部测量工作， 所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工 等精密工程测量或变形监测领域。HTML5HTML5是用于取代1999年所制定的HTML4.01和XHTML1.0标准的HTML1（标准通用标记语言下的一个应用）标准版 本；现在仍处于发展阶段，但大部分浏览器已经支持某些 HTML5技术。HTMI5有两大特点：首先，强化了 Web网页的 表现性能。其次，追加了本地数据库等 Web应用的功能。广 义论及HTML5寸，实际指的是包括HTML CSS和JavaScript 在内的一套技术组合。合成孔径雷达合成孔径雷达就是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的 真实

5、天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径 的雷达，也称综合孔径雷达。合成孔径雷达的特点是分辨率 咼，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。所得 到的咼方位分辨力相当于一个大孔径天线所能提供的方位分 辨力。传感器传感器（央文名称：tran sducer/se nsor ）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的 传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自 动检测和自动控制的首要环节。1.3参考资料地质灾害自动化监测方需求.doc2概述2.1业务范围重庆市是全国地质灾害极为发育的地区之一，以滑坡

6、、危岩和崩塌为主，每年特别是雨季都有多起地质灾害发生，随着社会经济的发展，人类工程活动的增加，地质灾害的发生呈逐年增长趋势。滑坡、危岩等地质灾害的发生具有隐蔽性、突发性和危害巨大性。受限于 经费的不足，目前还不能对所有的地质灾害体进行根本的工程治理，为了预防地质灾害发生时对人民群众生命财产造成重大损失和危害，通过合理的监测手段对 灾害进行预警监测是行之有效的手段。滑坡、危岩、崩塌等地质灾害的监测包括变形监测、影响因素监测和前兆 异常监测等，传统方法是专业人员到现场进行各种监测数据采集，这种方式的弊 端是一次监测数据所需的时间较长，内业数据处理量大，受天气影响较大，很难及时捕捉到突发的灾害体形变

7、信息，因此对一些潜在的具有突发性的地质灾害变 形体采用实时、自动化监测系统很有必要。目前已经有一些单位对地质灾害体的自动化监测进行了研究和应用，但多是根据项目需要临时将多个厂家的产品简单组合，集成度不高，造价贵，可靠性差。由于有些产品本身并不是为地质灾害监测开发的，其数据的处理缺乏专业针对性。因此很有必要开发一套成熟可靠、具有很大推广价值的地质灾害自动化监 测系统。2.2 业务目标本地质灾害自动监测系统是针对多种地质灾害变形监测的变形监测系统。该系统由GNSS变形监测模块、全站仪变形监测模块、合成孔径干涉雷达模块和 传感器变形监测模块组成。该系统基于物联网技术将 GNSSt收机、自动化全站 仪

8、（测量机器人）、合成孔径干涉雷达、传感器等连接至监测控制中心服务器， 自动监测软件处理系统将自动完成周期变形监测数据处理、 实时评价变形监测成 果、实时显示变形趋势、监测预警信息发布等智能化的功能合为一体，可广泛应 用于滑坡、危岩等地质灾害体及大坝、大桥、高边坡、深基坑等大型建构筑物的 自动化变形监测。3 业务流程及业务处理描述 基于基础构件拼装，具有特定业务功能的业务模块。主要包含：信息发布、 数据采集、实时监测、统计分析、实时告警。3.1 信息发布3.1.1 功能描述及结构组成 信息管理信息发布的基础管理模块，提供新闻分类、文件上传、审核等系统功能。 新闻发布使

9、用所见即所得网页编辑控件，发布相关新闻、资料文件等。 示范点监测可按数据类型和区域位置信息展示监测数据。数据图表展示采用HTML赫准，客户端浏览器需求为ie9+、Firefox、GoogleChrome后台设置好可发布的示范点，信息发布系统即可展示。首先展示所有监测 点的树形菜单，菜单按区域和类型两种分类，如下图所示，直接勾选传感器，即 可加入右边分析区域。|垓区城|捲超口项目i 项目2区前回传质器2国憨I0传巒制氏丽WI12C13-12-0S 11：32；1OjOC2m22013-12-0B 1LJ2：LOjOGli'i32O13-I2-QB 11:32:10 006m

10、42013-12-08 1L：32：1OOClm口口口ib时问姗112013-1208 11：32：1；C.002m22013-12-08 11：324,O.'DOIti32013-12-06 11:32:1；G.D06m4L2013 ；2 08 11：32：1；C.OOlm口 2B水平切f 日 ANS52 |碇刪 全滅2传恿器翠2汚忙器斗口 帀量点击菜单树上的项目名称，即可展现该项目的详细信息喪区域顶日详情口燮T=J U展IS顷吕名年、 曰区塚Io «®H1U?|谆淬需2口 日区盅0171顼目附项目拒关信礙卫丘曲示苜匿団丐3誇4点击区域名称，即可展现该区域的详细信

11、息和传感器的分布图以及剖面图1族区嫌口负目I-冈成？a馨如【I口项目3区感详情区城陌芙11也棘豳帼示意图割面图420B-12OB tH3£il. QOOln点击传感器名称，即可展现该传感器的历史数据分析图和历史数据耦合分析用于发布管理员编辑的耦合分析报告。根据变形监测成果，绘制（含平面图和剖面图）变形云图综合分析用于发布管理员编辑的综合分析报告。3.1.2相关业务对象业务对象使用部门对应电子档编号新闻浏览公众示范点展示公众信息管理管理员3.1.3业务规则及关键算法无3.2数据采集321功能描述及结构组成321.1采集前置程序从现有3个系统中采集数据，包括地

12、表位移、高度位移、裂缝、应力、雨量。3个系统的数据库类型分别为 sqlserver2000、sqlserver2005、access。分别建立3个采集程序，分析数据变更，并采集数据，推送到采集中心服务器。采集中心接收前置采集程序推送的数据，并分析数据，将数据按类型存入不同的表 中。并对数据进行分析，产生统计中间结果表。3.2.2相关业务对象业务对象使用部门对应电子档编号数据采集管理员中心服务器管理员3.2.3业务规则及关键算法3.3 实时监测3.3.1 功能描述及结构组成管理监测项目的配置情况，并可设置是否展示到信息发布系统中。 项目管理可建立多个监测项目，可编辑项

13、目基本属性。并可在图片中标注项目位置 和转入链接。 区域管理可在项目中配置多个区域，区域为监测点的上级属性，监测点可以没有该级属性。 可在图片中标注区域位置和转入链接。 监测点管理在地图区域中配置各个监测点的属性，标注监测点位置。也可通过上传区 域图片，再标记各监测点。 类型分组管理传感器有分组的，可设置传感器分组，并可上传剖面图，标准传感器具体 位置。该级可不配置。 传感器管理配置传感器信息，和采集的数据的 id 必须对应。配置传感器采集数据后的分析展现形式及数据来源。可配置多个传感器数据在同一个展示图形中展示331.6监测展示展现形式

14、同信息发布中示范点的展示数据干涉设置数据异常数据模型，将异常数据标注出来。在管理页面可以编辑异常 数据，使之成为可以发布的数据。测量数据奇异值剔除、数据滤波、回归分析、阈值设置判定(方法附后)(1) 测量数据奇异值剔除对观测数鶴序列斗*些、描述该序列旅扒的变化特那为巧=2xt - (.j_i + xt_)( 7 = Z % 人，U( 1-32)I凹 M -dV这样.由"丫艸訓数据吋得2-2土0这时.由0(计算序列数据变化的统计均 值d和均立空< 4-33>(1-31)根据彳偏窣的绝对值与旳方是的比值< l-3-j >竹町3时，则认为形是奇片他，卩

15、以舍卉(2) 有效变形值取值依据二、三级及部分一级变形测量，相邻两期观测点的变动分析可通过比较观测 点相邻两期的变形量与最大测量误差(取两倍中误差)来进行。当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期间没有变动或变动不显著。特级及有特殊要求的一级变形测量，当观测点两期间的变形量复核公式 是，可认为该观测点在这两个周期间没有变动或变动不显著：2、Q式中单位权中误差，可取两个周期平差单位权中误差的平均值;Q观测点变形量的协因数;(3) 回归分析(4) 阈值设置判定数据发布审核完的数据，可以选择发布，发布后，按发布时间点信息发布平台即可 展示新的数据。3.3.2相关业务对象业务对

16、象使用部门对应电子档编号实时监测管理员3.3.3业务规则及关键算法3.4统计分析3.4.1功能描述及结构组成对采集数据进行统计分析 趋势变化可选择多个同类型传感器数据，在选定时间范围内，用折线图的方式按天 展示最大值，最小值，平均值。用于预测各类数据的趋势变化。 变化率统计选择单个传感器数据，在选定时间范围内，用折线图的方式按天展示变化 加速度，用于对变化率的分析。3.5 实时告警3.5.1 功能描述及结构组成 阀值设置针对传感器类型设置告警阀值，超过或低于某个该阀值时将触发告警。可 配置手机号码和 email 接收告警。 领导号码管理配

17、置接收告警的领导号码和 email ，可手工编辑短信或邮件直接发送给领 导。 短信通道配置支持迈远短信接口配置，以便接收告警短信。 企业邮件配置配置企业邮件相关信息，便于发送告警邮件。4功能性需求系统由前置采集模块、采集中心服务器、管理系统、信息发布系统四部分 组成。5非功能性需求序号项目描述1开发标准应用软件的开发遵循.net架构、c#技术、C/S、B/S模式以及XML技术标准。2部署方式机房单服务器部署。3应用软件底层系统软件应用软件适用于Win dows操作系统、sqlserver 数据库、PC服 务器、Windows、IE9+4应用架构应实现数据标准化、模块

18、细化，授权管理，灵活组装，松散耦 合,以便用户按需选择的核心思想。5软件上下游对 接应用软件应能与下游的现有采集系统对接。6数据标准化指信息（数据）元格式、属性标准，接口标准，通信标准，信 息目录标准等，有行业标准的遵循行业标准，没有的要经过充分论证后建立相关标准。本系统要求建立字段数据库、对象数 据库、程序数据库。7模块细化要求系统按照系统、子系统、功能、子功能等逐步细化，直到 单一功能模块为止。8单一功能模块仅具有一个功能，该功能仅处理一个对象。该模块与管理工作流程中的一个步骤对应。9授权管理要求本系统能实现对本系统的各部分，包括系统、子系统、功 能、子功能以及单一功能模块授权，赋予角色使

19、用。10灵活组装本系统能实现按照管理工作中的工作流程，通过单一功能模块组装，形成完成管理工作的程序，并提交前台应用人员使用。11功能模块基本要求能实现增、删、改、查、显示、打印、分类统计、综合统计、 数据维护、系统维护（参数配置、权限设置）。12数据增、删、改界面友好，操作简便，具有防误、纠错处理功能。13查询对管理数据能实现单项、组合、列表查询，界面友好，操作简 便，效率高，支持所见即所得打印。14数据传送能实现定向获取和发送、可复用的数据传送功能模块。15界面:统一界面风格，最终由用户确定。16字段库建立标准化的字段结构数据库。17对象库以管理中的帐、卡、表、单、册、文本文件为对象，建立数据 库。18程序库以应用程序的基本功能模块为单位建立程序库。19应用数据库从逻辑上可以把数据库部署为四级来存放对象。桌面应用系统库针对业务部门中的用户设置，第一是考虑使用频率较高，为了提高效率；第二为了避免部门中的用户使用数据库时误操作 对部门整体数据造成严重影响；第三桌面应用系统库与部门应用数据库形成互备。业务部门设置部门级数据库，第一是为