地質(zhì)災(zāi)害自動化監(jiān)測系統(tǒng)用戶需求說明書資料

1、文件標識：當(dāng)前版本：密級作者：評審：批準日期：日期：日期地質(zhì)災(zāi)害自動化監(jiān)測系統(tǒng)-重慶邁遠科技（開發(fā)研究說明書）用戶需求說明書修訂版變更記錄注：變更分三種： A增加，M修改，D一一刪除目錄1 前言 - 3 -1.1 編寫目的 - 3 -1.2 術(shù)語定義 - 4 -1.3 參考資料 - 5 -2 概述 - 5 -2.1 業(yè)務(wù)范圍 - 5 -2.2 業(yè)務(wù)目標 - 6 -3 業(yè)務(wù)流程及業(yè)務(wù)處理描述 - 6 -3.1 信息發(fā)布 - 6 -3.1.1 功能描述及結(jié)構(gòu)組成 - 6 -3.1.2 相關(guān)業(yè)務(wù)對象 - 10 -3.1.3 業(yè)務(wù)規(guī)則及關(guān)鍵算法 - 11 -3.2 數(shù)據(jù)采集 - 11 -3.2.1 功

2、能描述及結(jié)構(gòu)組成 - 11 -3.2.2 相關(guān)業(yè)務(wù)對象 - 11 -3.2.3 業(yè)務(wù)規(guī)則及關(guān)鍵算法 - 11 -3.3 實時監(jiān)測 - 12 -3.3.1 功能描述及結(jié)構(gòu)組成 - 12 -3.3.2 相關(guān)業(yè)務(wù)對象 - 14 -3.3.3 業(yè)務(wù)規(guī)則及關(guān)鍵算法 - 14 -3.4 統(tǒng)計分析 - 14 -3.4.1 功能描述及結(jié)構(gòu)組成 - 14 -3.5 實時告警 - 15 -3.5.1 功能描述及結(jié)構(gòu)組成 - 15 -4 功能性需求 - 16 -5 非功能性需求 - 16 -附錄A:用戶需求調(diào)查報告 -17 -A.1 初步需求采集 - 17 -A.2需求確認 -17 -/、八1 前言1.1 編寫目的

3、概況用戶所提需求，列出用戶功能需求和功能流程定義，為系統(tǒng)概要設(shè)計提 供支持1.2術(shù)語定義詞匯/縮略詞含義GNSSGNSS的全稱是全球 導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigati on SatelliteSystem），它是泛指所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，包括全球的、區(qū)域的和增強的，如美國的GPS俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以及相關(guān)的增強 系統(tǒng)全站儀全站儀，即全站型電子測距儀（Electronic Total Station ）， 是一種集光、機、電為一體的高技術(shù)測量儀器，是集水平角、 垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀 器系統(tǒng)。因其一次安

4、置儀器就可完成該測站上全部測量工作， 所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工 等精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域。HTML5HTML5是用于取代1999年所制定的HTML4.01和XHTML1.0標準的HTML1（標準通用標記語言下的一個應(yīng)用）標準版 本；現(xiàn)在仍處于發(fā)展階段，但大部分瀏覽器已經(jīng)支持某些 HTML5技術(shù)。HTMI5有兩大特點：首先，強化了 Web網(wǎng)頁的 表現(xiàn)性能。其次，追加了本地數(shù)據(jù)庫等 Web應(yīng)用的功能。廣 義論及HTML5寸，實際指的是包括HTML CSS和JavaScript 在內(nèi)的一套技術(shù)組合。合成孔徑雷達合成孔徑雷達就是利用雷達與目標的相對運動把尺寸較小的 真實

5、天線孔徑用數(shù)據(jù)處理的方法合成一較大的等效天線孔徑 的雷達，也稱綜合孔徑雷達。合成孔徑雷達的特點是分辨率 咼，能全天候工作，能有效地識別偽裝和穿透掩蓋物。所得 到的咼方位分辨力相當(dāng)于一個大孔徑天線所能提供的方位分 辨力。傳感器傳感器（央文名稱：tran sducer/se nsor ）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的 傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自 動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。1.3參考資料地質(zhì)災(zāi)害自動化監(jiān)測方需求.doc2概述2.1業(yè)務(wù)范圍重慶市是全國地質(zhì)災(zāi)害極為發(fā)育的地區(qū)之一，以滑坡

6、、危巖和崩塌為主，每年特別是雨季都有多起地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類工程活動的增加，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生呈逐年增長趨勢?；隆⑽r等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有隱蔽性、突發(fā)性和危害巨大性。受限于 經(jīng)費的不足，目前還不能對所有的地質(zhì)災(zāi)害體進行根本的工程治理，為了預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時對人民群眾生命財產(chǎn)造成重大損失和危害，通過合理的監(jiān)測手段對 災(zāi)害進行預(yù)警監(jiān)測是行之有效的手段?；?、危巖、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測包括變形監(jiān)測、影響因素監(jiān)測和前兆 異常監(jiān)測等，傳統(tǒng)方法是專業(yè)人員到現(xiàn)場進行各種監(jiān)測數(shù)據(jù)采集，這種方式的弊 端是一次監(jiān)測數(shù)據(jù)所需的時間較長，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理量大，受天氣影響較大，很難及時捕捉到突發(fā)的災(zāi)害體形變

7、信息，因此對一些潛在的具有突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害變 形體采用實時、自動化監(jiān)測系統(tǒng)很有必要。目前已經(jīng)有一些單位對地質(zhì)災(zāi)害體的自動化監(jiān)測進行了研究和應(yīng)用，但多是根據(jù)項目需要臨時將多個廠家的產(chǎn)品簡單組合，集成度不高，造價貴，可靠性差。由于有些產(chǎn)品本身并不是為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測開發(fā)的，其數(shù)據(jù)的處理缺乏專業(yè)針對性。因此很有必要開發(fā)一套成熟可靠、具有很大推廣價值的地質(zhì)災(zāi)害自動化監(jiān) 測系統(tǒng)。2.2 業(yè)務(wù)目標本地質(zhì)災(zāi)害自動監(jiān)測系統(tǒng)是針對多種地質(zhì)災(zāi)害變形監(jiān)測的變形監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由GNSS變形監(jiān)測模塊、全站儀變形監(jiān)測模塊、合成孔徑干涉雷達模塊和 傳感器變形監(jiān)測模塊組成。該系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將 GNSSt收機、自動化全站 儀

8、（測量機器人）、合成孔徑干涉雷達、傳感器等連接至監(jiān)測控制中心服務(wù)器， 自動監(jiān)測軟件處理系統(tǒng)將自動完成周期變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、 實時評價變形監(jiān)測成 果、實時顯示變形趨勢、監(jiān)測預(yù)警信息發(fā)布等智能化的功能合為一體，可廣泛應(yīng) 用于滑坡、危巖等地質(zhì)災(zāi)害體及大壩、大橋、高邊坡、深基坑等大型建構(gòu)筑物的 自動化變形監(jiān)測。3 業(yè)務(wù)流程及業(yè)務(wù)處理描述 基于基礎(chǔ)構(gòu)件拼裝，具有特定業(yè)務(wù)功能的業(yè)務(wù)模塊。主要包含：信息發(fā)布、 數(shù)據(jù)采集、實時監(jiān)測、統(tǒng)計分析、實時告警。3.1 信息發(fā)布3.1.1 功能描述及結(jié)構(gòu)組成 信息管理信息發(fā)布的基礎(chǔ)管理模塊，提供新聞分類、文件上傳、審核等系統(tǒng)功能。 新聞發(fā)布使

9、用所見即所得網(wǎng)頁編輯控件，發(fā)布相關(guān)新聞、資料文件等。 示范點監(jiān)測可按數(shù)據(jù)類型和區(qū)域位置信息展示監(jiān)測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)圖表展示采用HTML赫準，客戶端瀏覽器需求為ie9+、Firefox、GoogleChrome后臺設(shè)置好可發(fā)布的示范點，信息發(fā)布系統(tǒng)即可展示。首先展示所有監(jiān)測 點的樹形菜單，菜單按區(qū)域和類型兩種分類，如下圖所示，直接勾選傳感器，即 可加入右邊分析區(qū)域。|垓區(qū)城|捲超口項目i 項目2區(qū)前回傳質(zhì)器2國憨I0傳巒制氏麗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時問姍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傳恿器翠2汚忙器斗口 帀量點擊菜單樹上的項目名稱，即可展現(xiàn)該項目的詳細信息喪區(qū)域頂日詳情口燮T=J U展IS頃呂名年、 曰區(qū)塚Io «®H1U?|諄淬需2口 日區(qū)盅0171頊目附項目拒關(guān)信礙衛(wèi)丘曲示苜匿団丐3誇4點擊區(qū)域名稱，即可展現(xiàn)該區(qū)域的詳細信

11、息和傳感器的分布圖以及剖面圖1族區(qū)嫌口負目I-岡成？a馨如【I口項目3區(qū)感詳情區(qū)城陌芙11也棘豳幗示意圖割面圖420B-12OB tH3£il. QOOln點擊傳感器名稱，即可展現(xiàn)該傳感器的歷史數(shù)據(jù)分析圖和歷史數(shù)據(jù)耦合分析用于發(fā)布管理員編輯的耦合分析報告。根據(jù)變形監(jiān)測成果，繪制（含平面圖和剖面圖）變形云圖綜合分析用于發(fā)布管理員編輯的綜合分析報告。3.1.2相關(guān)業(yè)務(wù)對象業(yè)務(wù)對象使用部門對應(yīng)電子檔編號新聞瀏覽公眾示范點展示公眾信息管理管理員3.1.3業(yè)務(wù)規(guī)則及關(guān)鍵算法無3.2數(shù)據(jù)采集321功能描述及結(jié)構(gòu)組成321.1采集前置程序從現(xiàn)有3個系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)，包括地

12、表位移、高度位移、裂縫、應(yīng)力、雨量。3個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫類型分別為 sqlserver2000、sqlserver2005、access。分別建立3個采集程序，分析數(shù)據(jù)變更，并采集數(shù)據(jù)，推送到采集中心服務(wù)器。采集中心接收前置采集程序推送的數(shù)據(jù)，并分析數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按類型存入不同的表 中。并對數(shù)據(jù)進行分析，產(chǎn)生統(tǒng)計中間結(jié)果表。3.2.2相關(guān)業(yè)務(wù)對象業(yè)務(wù)對象使用部門對應(yīng)電子檔編號數(shù)據(jù)采集管理員中心服務(wù)器管理員3.2.3業(yè)務(wù)規(guī)則及關(guān)鍵算法3.3 實時監(jiān)測3.3.1 功能描述及結(jié)構(gòu)組成管理監(jiān)測項目的配置情況，并可設(shè)置是否展示到信息發(fā)布系統(tǒng)中。 項目管理可建立多個監(jiān)測項目，可編輯項

13、目基本屬性。并可在圖片中標注項目位置 和轉(zhuǎn)入鏈接。 區(qū)域管理可在項目中配置多個區(qū)域，區(qū)域為監(jiān)測點的上級屬性，監(jiān)測點可以沒有該級屬性。 可在圖片中標注區(qū)域位置和轉(zhuǎn)入鏈接。 監(jiān)測點管理在地圖區(qū)域中配置各個監(jiān)測點的屬性，標注監(jiān)測點位置。也可通過上傳區(qū) 域圖片，再標記各監(jiān)測點。 類型分組管理傳感器有分組的，可設(shè)置傳感器分組，并可上傳剖面圖，標準傳感器具體 位置。該級可不配置。 傳感器管理配置傳感器信息，和采集的數(shù)據(jù)的 id 必須對應(yīng)。配置傳感器采集數(shù)據(jù)后的分析展現(xiàn)形式及數(shù)據(jù)來源。可配置多個傳感器數(shù)據(jù)在同一個展示圖形中展示331.6監(jiān)測展示展現(xiàn)形式

14、同信息發(fā)布中示范點的展示數(shù)據(jù)干涉設(shè)置數(shù)據(jù)異常數(shù)據(jù)模型，將異常數(shù)據(jù)標注出來。在管理頁面可以編輯異常 數(shù)據(jù)，使之成為可以發(fā)布的數(shù)據(jù)。測量數(shù)據(jù)奇異值剔除、數(shù)據(jù)濾波、回歸分析、閾值設(shè)置判定(方法附后)(1) 測量數(shù)據(jù)奇異值剔除對觀測數(shù)鶴序列斗*些、描述該序列旅扒的變化特那為巧=2xt - (.j_i + xt_)( 7 = Z % 人，U( 1-32)I凹 M -dV這樣.由"丫艸訓(xùn)數(shù)據(jù)吋得2-2土0這時.由0(計算序列數(shù)據(jù)變化的統(tǒng)計均 值d和均立空< 4-33>(1-31)根據(jù)彳偏窣的絕對值與旳方是的比值< l-3-j >竹町3時，則認為形是奇片他，卩

15、以舍卉(2) 有效變形值取值依據(jù)二、三級及部分一級變形測量，相鄰兩期觀測點的變動分析可通過比較觀測 點相鄰兩期的變形量與最大測量誤差(取兩倍中誤差)來進行。當(dāng)變形量小于最大誤差時，可認為該觀測點在這兩個周期間沒有變動或變動不顯著。特級及有特殊要求的一級變形測量，當(dāng)觀測點兩期間的變形量復(fù)核公式 是，可認為該觀測點在這兩個周期間沒有變動或變動不顯著：2、Q式中單位權(quán)中誤差，可取兩個周期平差單位權(quán)中誤差的平均值;Q觀測點變形量的協(xié)因數(shù);(3) 回歸分析(4) 閾值設(shè)置判定數(shù)據(jù)發(fā)布審核完的數(shù)據(jù)，可以選擇發(fā)布，發(fā)布后，按發(fā)布時間點信息發(fā)布平臺即可 展示新的數(shù)據(jù)。3.3.2相關(guān)業(yè)務(wù)對象業(yè)務(wù)對

16、象使用部門對應(yīng)電子檔編號實時監(jiān)測管理員3.3.3業(yè)務(wù)規(guī)則及關(guān)鍵算法3.4統(tǒng)計分析3.4.1功能描述及結(jié)構(gòu)組成對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析 趨勢變化可選擇多個同類型傳感器數(shù)據(jù)，在選定時間范圍內(nèi)，用折線圖的方式按天 展示最大值，最小值，平均值。用于預(yù)測各類數(shù)據(jù)的趨勢變化。 變化率統(tǒng)計選擇單個傳感器數(shù)據(jù)，在選定時間范圍內(nèi)，用折線圖的方式按天展示變化 加速度，用于對變化率的分析。3.5 實時告警3.5.1 功能描述及結(jié)構(gòu)組成 閥值設(shè)置針對傳感器類型設(shè)置告警閥值，超過或低于某個該閥值時將觸發(fā)告警?？?配置手機號碼和 email 接收告警。 領(lǐng)導(dǎo)號碼管理配

17、置接收告警的領(lǐng)導(dǎo)號碼和 email ，可手工編輯短信或郵件直接發(fā)送給領(lǐng) 導(dǎo)。 短信通道配置支持邁遠短信接口配置，以便接收告警短信。 企業(yè)郵件配置配置企業(yè)郵件相關(guān)信息，便于發(fā)送告警郵件。4功能性需求系統(tǒng)由前置采集模塊、采集中心服務(wù)器、管理系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)四部分 組成。5非功能性需求序號項目描述1開發(fā)標準應(yīng)用軟件的開發(fā)遵循.net架構(gòu)、c#技術(shù)、C/S、B/S模式以及XML技術(shù)標準。2部署方式機房單服務(wù)器部署。3應(yīng)用軟件底層系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件適用于Win dows操作系統(tǒng)、sqlserver 數(shù)據(jù)庫、PC服 務(wù)器、Windows、IE9+4應(yīng)用架構(gòu)應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)標準化、模塊

18、細化，授權(quán)管理，靈活組裝，松散耦 合,以便用戶按需選擇的核心思想。5軟件上下游對 接應(yīng)用軟件應(yīng)能與下游的現(xiàn)有采集系統(tǒng)對接。6數(shù)據(jù)標準化指信息（數(shù)據(jù)）元格式、屬性標準，接口標準，通信標準，信 息目錄標準等，有行業(yè)標準的遵循行業(yè)標準，沒有的要經(jīng)過充分論證后建立相關(guān)標準。本系統(tǒng)要求建立字段數(shù)據(jù)庫、對象數(shù) 據(jù)庫、程序數(shù)據(jù)庫。7模塊細化要求系統(tǒng)按照系統(tǒng)、子系統(tǒng)、功能、子功能等逐步細化，直到 單一功能模塊為止。8單一功能模塊僅具有一個功能，該功能僅處理一個對象。該模塊與管理工作流程中的一個步驟對應(yīng)。9授權(quán)管理要求本系統(tǒng)能實現(xiàn)對本系統(tǒng)的各部分，包括系統(tǒng)、子系統(tǒng)、功 能、子功能以及單一功能模塊授權(quán)，賦予角色使

19、用。10靈活組裝本系統(tǒng)能實現(xiàn)按照管理工作中的工作流程，通過單一功能模塊組裝，形成完成管理工作的程序，并提交前臺應(yīng)用人員使用。11功能模塊基本要求能實現(xiàn)增、刪、改、查、顯示、打印、分類統(tǒng)計、綜合統(tǒng)計、 數(shù)據(jù)維護、系統(tǒng)維護（參數(shù)配置、權(quán)限設(shè)置）。12數(shù)據(jù)增、刪、改界面友好，操作簡便，具有防誤、糾錯處理功能。13查詢對管理數(shù)據(jù)能實現(xiàn)單項、組合、列表查詢，界面友好，操作簡 便，效率高，支持所見即所得打印。14數(shù)據(jù)傳送能實現(xiàn)定向獲取和發(fā)送、可復(fù)用的數(shù)據(jù)傳送功能模塊。15界面:統(tǒng)一界面風(fēng)格，最終由用戶確定。16字段庫建立標準化的字段結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫。17對象庫以管理中的帳、卡、表、單、冊、文本文件為對象，建立數(shù)據(jù) 庫。18程序庫以應(yīng)用程序的基本功能模塊為單位建立程序庫。19應(yīng)用數(shù)據(jù)庫從邏輯上可以把數(shù)據(jù)庫部署為四級來存放對象。桌面應(yīng)用系統(tǒng)庫針對業(yè)務(wù)部門中的用戶設(shè)置，第一是考慮使用頻率較高，為了提高效率；第二為了避免部門中的用戶使用數(shù)據(jù)庫時誤操作 對部門整體數(shù)據(jù)造成嚴重影響；第三桌面應(yīng)用系統(tǒng)庫與部門應(yīng)用數(shù)據(jù)庫形成互備。業(yè)務(wù)部門設(shè)置部門級數(shù)據(jù)庫，第一是為