地质灾害自动化监测系统用户需求说明书

文件标识：当前版本：密级：作者：评审：批准：日期：日期：日期：地质灾难自动化监测系统重庆迈远科技（开发探讨说明书）用户需求说明书修订版

变更记录变更章节号及名称变更内容描述变更人变更日期变更前版本号批准人注：变更分三种：A——增加，M——修改，D——删除书目1前言 -4-1.1编写目的 -4-1.2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-功能描述及结构组成 -6-相关业务对象 -10-业务规则及关键算法 -11-3.2数据采集 -11-功能描述及结构组成 -11-相关业务对象 -11-业务规则及关键算法 -11-3.3实时监测 -12-功能描述及结构组成 -12-相关业务对象 -13-业务规则及关键算法 -13-3.4统计分析 -13-功能描述及结构组成 -13-3.5实时告警 -14-功能描述及结构组成 -14-4功能性需求 -14-5非功能性需求 -15-附录A：用户需求调查报告 -16-A.1初步需求采集 -16-A.2需求确认 -16-前言编写目的概况用户所提需求，列出用户功能需求和功能流程定义，为系统概要设计供应支持。术语定义词汇/缩略词含义GNSSGNSS的全称是全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem），它是泛指全部的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增加的，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，以及相关的增加系统全站仪全站仪，即全站型电子测距仪（ElectronicTotalStation），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HTML[1]（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，但大部分阅读器已经支持某些HTML5技术。HTML5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时，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辨别率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。所得到的高方位辨别力相当于一个大孔径天线所能供应的方位辨别力。传感器传感器（英文名称：transducer/sensor）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，按肯定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满意信息的传输、处理、存储、显示、记录和限制等要求。它是实现自动检测和自动限制的首要环节。参考资料《地质灾难自动化监测方需求.doc》概述业务范围重庆市是全国地质灾难极为发育的地区之一，以滑坡、危岩和倒塌为主，每年特殊是雨季都有多起地质灾难发生，随着社会经济的发展，人类工程活动的增加，地质灾难的发生呈逐年增长趋势。滑坡、危岩等地质灾难的发生具有隐藏性、突发性和危害巨大性。受限于经费的不足，目前还不能对全部的地质灾难体进行根本的工程治理，为了预防地质灾难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难进行预警监测是行之有效的手段。滑坡、危岩、倒塌等地质灾难的监测包括变形监测、影响因素监测和前兆异样监测等，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，很难刚好捕获到突发的灾难体形变信息，因此对一些潜在的具有突发性的地质灾难变形体采纳实时、自动化监测系统很有必要。目前已经有一些单位对地质灾难体的自动化监测进行了探讨和应用，但多是依据项目须要临时将多个厂家的产品简洁组合，集成度不高，造价贵，牢靠性差。由于有些产品本身并不是为地质灾难监测开发的，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牢靠、具有很大推广价值的地质灾难自动化监测系统。业务目标本地质灾难自动监测系统是针对多种地质灾难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GNSS接收机、自动化全站仪（测量机器人）、合成孔径干涉雷达、传感器等连接至监测限制中心服务器，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、危岩等地质灾难体及大坝、大桥、高边坡、深基坑等大型建构筑物的自动化变形监测。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。信息发布功能描述及结构组成信息管理信息发布的基础管理模块，供应新闻分类、文件上传、审核等系统功能。新闻发布运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。数据图表展示采纳HTML5标准，客户端阅读器需求为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。首先展示全部监测点的树形菜单，菜单按区域和类型两种分类，如下图所示，干脆勾选传感器，即可加入右边分析区域。点击菜单树上的项目名称，即可呈现该项目的具体信息。点击区域名称，即可呈现该区域的具体信息和传感器的分布图以及剖面图。点击传感器名称，即可呈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。依据变形监测成果，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。相关业务对象业务对象运用部门对应电子档编号新闻阅读公众示范点展示公众信息管理管理员业务规则及关键算法[无]数据采集功能描述及结构组成采集前置程序从现有3个系统中采集数据，包括地表位移、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。相关业务对象业务对象运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业务规则及关键算法[无]实时监测功能描述及结构组成管理监测项目的配置状况，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必需对应。配置传感器采集数据后的分析呈现形式及数据来源。可配置多个传感器数据在同一个展示图形中展示。监测展示呈现形式同信息发布中示范点的展示。数据干涉设置数据异样数据模型，将异样数据标注出来。在管理页面可以编辑异样数据，使之成为可以发布的数据。测量数据奇异值剔除、数据滤波、回来分析、阈值设置判定（方法附后）。（1）测量数据奇异值剔除（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：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；——观测点变形量的协因数；（3）回来分析（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。相关业务对象业务对象运用部门对应电子档编号实时监测管理员业务规则及关键算法[无]统计分析功能描述及结构组成对采集数据进行统计分析。趋势改变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。用于预料各类数据的趋势改变。改变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改变加速度，用于对改变率的分析。实时告警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。领导号码管理配置接收告警的领导号码和email，可手工编辑短信或邮件干脆发送给领导。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。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。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Windows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、模块细化，授权管理，敏捷组装，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，信息书目标准等，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模块细化要求系统依据系统、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，给予角色运用。10敏捷组装本系统能实现依据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运用。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得和发送、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，第一是考虑运用频率较高，为了提高效率；其次为了避开部门中的用户运用数据库时误操作对部门整体数据造成严峻影响；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，第一是为了运用、管理便利，提高效率；其次与数据中心的数据库和个人数据库形成双重互备，进一步增加数据复原牢靠性。设置数据中心数据库主要是为了综合分析全局数据，同时与部门数据互为备份。设置共享数据库，主要是完成数据（信息）的推送，以利于其他业务部门的用户“自助”。20平安系统应有肯定的系统平安和数据平安手段（防宕、防丢、防误、防攻击、防篡改、防病毒、防泄密）。附录A：用户需求调查报告A.1初步需求采集需求标题初步需求采集调查方式现场调查调查人调查对象时间、地点2013-11-26需求信息记录讲解了系统解决方案，并探讨了初步需求，以及相关的技术要求。A.2需求确认需求标题需求确认调查方式现场调查调查人调查对象时间、地点2013-12-3需求信息记录确认具体需求范围。购买方案可以无限级