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

1、文件標(biāo)識：當(dāng)前版本：密 級：作 者：評 審：批 準(zhǔn)：日 期：日 期：日 期：地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng) -重慶邁遠(yuǎn)科技（開發(fā)研究說明書）用戶需求說明書修訂版 變更記錄變更章節(jié)號及名稱變更內(nèi)容描述變更人變更日期變更前版本號批準(zhǔn)人注：變更分三種：A增加，M修改，D刪除目錄1 前言- 4 -1.1 編寫目的- 4 -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(biāo)- 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 - 功能描述及結(jié)構(gòu)組成- 6 - 相關(guān)業(yè)務(wù)對象- 10 - 業(yè)務(wù)規(guī)則及關(guān)鍵算法- 11 -3.2 數(shù)據(jù)采集-

2、11 - 功能描述及結(jié)構(gòu)組成- 11 - 相關(guān)業(yè)務(wù)對象- 11 - 業(yè)務(wù)規(guī)則及關(guān)鍵算法- 11 -3.3 實(shí)時(shí)監(jiān)測- 12 - 功能描述及結(jié)構(gòu)組成- 12 - 相關(guān)業(yè)務(wù)對象- 13 - 業(yè)務(wù)規(guī)則及關(guān)鍵算法- 13 -3.4 統(tǒng)計(jì)分析- 13 - 功能描述及結(jié)構(gòu)組成- 13 -3.5 實(shí)時(shí)告警- 14 - 功能描述及結(jié)構(gòu)組成- 14 -4 功能性需求- 14 -5 非功能性需求- 15 -附錄A：用戶需求調(diào)查報(bào)告- 16 -A.1初步需求采集- 16 -A.2需求確認(rèn)- 16 -1 前言1.1 編寫目的概況用戶所提需求，列出用戶功能需求和功能流程定義，為系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)提供支持。1.2 術(shù)語定義詞匯

3、/縮略詞含義GNSSGNSS的全稱是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System），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(qiáng)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(qiáng)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(jī)、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

4、或變形監(jiān)測領(lǐng)域。HTML5HTML5是用于取代1999年所制定的 HTML 4.01 和 XHTML 1.0 標(biāo)準(zhǔn)的 HTML 1（標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言下的一個(gè)應(yīng)用）標(biāo)準(zhǔn)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)。HTML 5有兩大特點(diǎn)：首先，強(qiáng)化了 Web 網(wǎng)頁的表現(xiàn)性能。其次，追加了本地?cái)?shù)據(jù)庫等 Web 應(yīng)用的功能。廣義論及HTML5時(shí)，實(shí)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(dá)合成孔徑雷達(dá)就是利用雷達(dá)與目標(biāo)的相對運(yùn)動(dòng)把尺寸較小的真實(shí)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(dá)，也稱綜合孔徑雷達(dá)。合成孔徑雷達(dá)的特點(diǎn)

5、是分辨率高，能全天候工作，能有效地識別偽裝和穿透掩蓋物。所得到的高方位分辨力相當(dāng)于一個(gè)大孔徑天線所能提供的方位分辨力。傳感器傳感器（英文名稱：transducer/sensor）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(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。1.3 參考資料地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)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、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(jì)的發(fā)展，人類工程活動(dòng)的增加，地質(zhì)災(zāi)害的

6、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(fèi)的不足，目前還不能對所有的地質(zhì)災(zāi)害體進(jìn)行根本的工程治理，為了預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)對人民群眾生命財(cái)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(jìn)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(jìn)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(shí)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(shí)捕捉到突發(fā)的災(zāi)害體形變信息，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(shí)時(shí)、自動(dòng)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

7、的自動(dòng)化監(jiān)測進(jìn)行了研究和應(yīng)用，但多是根據(jù)項(xiàng)目需要臨時(shí)將多個(gè)廠家的產(chǎn)品簡單組合，集成度不高，造價(jià)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(jià)值的地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)。2.2 業(yè)務(wù)目標(biāo)本地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)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(dá)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GNSS接收機(jī)、自動(dòng)化全站儀（測量機(jī)器人）、合成孔徑干涉雷達(dá)、傳感器等連接至監(jiān)測控制中心服務(wù)器，自動(dòng)監(jiān)測軟件處理系統(tǒng)將自動(dòng)完成周期變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、

8、實(shí)時(shí)評價(jià)變形監(jiān)測成果、實(shí)時(shí)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(dòng)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(shí)時(shí)監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)分析、實(shí)時(shí)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(diǎn)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

9、用HTML5標(biāo)準(zhǔn)，客戶端瀏覽器需求為ie9+、Firefox、Google Chrome。后臺設(shè)置好可發(fā)布的示范點(diǎn)，信息發(fā)布系統(tǒng)即可展示。首先展示所有監(jiān)測點(diǎn)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。點(diǎn)擊菜單樹上的項(xiàng)目名稱，即可展現(xiàn)該項(xiàng)目的詳細(xì)信息。點(diǎn)擊區(qū)域名稱，即可展現(xiàn)該區(qū)域的詳細(xì)信息和傳感器的分布圖以及剖面圖。點(diǎn)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(bào)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(bào)告。3.1.2

10、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(diǎn)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3.2.1 功能描述及結(jié)構(gòu)組成 采集前置程序從現(xiàn)有3個(gè)系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)，包括地表位移、高度位移、裂縫、應(yīng)力、雨量。3個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫類型分別為sqlserver2000、sqlserver2005、access。分別建立3個(gè)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(jìn)行分析，產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)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

11、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 無3.3 實(shí)時(shí)監(jiān)測3.3.1 功能描述及結(jié)構(gòu)組成管理監(jiān)測項(xiàng)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(xiàng)目管理可建立多個(gè)監(jiān)測項(xiàng)目，可編輯項(xiàng)目基本屬性。并可在圖片中標(biāo)注項(xiàng)目位置和轉(zhuǎn)入鏈接。 區(qū)域管理可在項(xiàng)目中配置多個(gè)區(qū)域，區(qū)域?yàn)楸O(jiān)測點(diǎn)的上級屬性，監(jiān)測點(diǎn)可以沒有該級屬性?？稍趫D片中標(biāo)注區(qū)域位置和轉(zhuǎn)入鏈接。 監(jiān)測點(diǎn)管理在地圖區(qū)域中配置各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的屬性，標(biāo)注監(jiān)測點(diǎn)位置。也可通過上傳區(qū)域圖片，再標(biāo)記各監(jiān)測點(diǎn)。 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

12、，標(biāo)準(zhǔn)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(gè)傳感器數(shù)據(jù)在同一個(gè)展示圖形中展示。 監(jiān)測展示展現(xiàn)形式同信息發(fā)布中示范點(diǎn)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(biāo)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（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(diǎn)的變動(dòng)分析可通過比較觀測點(diǎn)相鄰兩期的變形量與最大測量誤差（取兩倍中誤差）

13、來進(jìn)行。當(dāng)變形量小于最大誤差時(shí)，可認(rèn)為該觀測點(diǎn)在這兩個(gè)周期間沒有變動(dòng)或變動(dòng)不顯著。特級及有特殊要求的一級變形測量，當(dāng)觀測點(diǎn)兩期間的變形量復(fù)核公式是，可認(rèn)為該觀測點(diǎn)在這兩個(gè)周期間沒有變動(dòng)或變動(dòng)不顯著：式中 單位權(quán)中誤差，可取兩個(gè)周期平差單位權(quán)中誤差的平均值； 觀測點(diǎn)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(shí)間點(diǎn)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)對象使用部門對應(yīng)電子檔編號實(shí)時(shí)監(jiān)測管理員3.3.3 業(yè)務(wù)規(guī)則及關(guān)鍵算法 無3.4 統(tǒng)計(jì)分析3.4.1 功能描述及結(jié)構(gòu)組成對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。3.4.1.

14、1 趨勢變化可選擇多個(gè)同類型傳感器數(shù)據(jù)，在選定時(shí)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(jì)選擇單個(gè)傳感器數(shù)據(jù)，在選定時(shí)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(shí)時(shí)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(gè)該閥值時(shí)將觸發(fā)告警。可配置手機(jī)號碼和email接收告警。 領(lǐng)導(dǎo)號碼管理配置接收告警的領(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(yuǎn)短信接口配置，以便接收告警短信。

15、 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(xiàng)目描述1開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。2部署方式機(jī)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Windows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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊細(xì)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(biāo)準(zhǔn)化指信息（數(shù)據(jù)）元格式、屬性標(biāo)準(zhǔn)

16、，接口標(biāo)準(zhǔn)，通信標(biāo)準(zhǔn)，信息目錄標(biāo)準(zhǔn)等，有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，沒有的要經(jīng)過充分論證后建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。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(xì)化要求系統(tǒng)按照系統(tǒng)、子系統(tǒng)、功能、子功能等逐步細(xì)化，直到單一功能模塊為止。8單一功能模塊僅具有一個(gè)功能，該功能僅處理一個(gè)對象。該模塊與管理工作流程中的一個(gè)步驟對應(yīng)。9授權(quán)管理要求本系統(tǒng)能實(shí)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)，賦予角色使用。10靈活組裝本系統(tǒng)能實(shí)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(shí)現(xiàn)增、刪、改、查、顯示、

17、打印、分類統(tǒng)計(jì)、綜合統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)維護(hù)、系統(tǒng)維護(hù)（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(cuò)處理功能。13查詢對管理數(shù)據(jù)能實(shí)現(xiàn)單項(xiàng)、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(shí)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(biāo)準(zhǔn)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，

18、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(shí)誤操作對部門整體數(shù)據(jù)造成嚴(yán)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，第一是為了使用、管理方便，提高效率；第二與數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫和個(gè)人數(shù)據(jù)庫形成雙重互備，進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)恢復(fù)可靠性。設(shè)置數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫主要是為了綜合分析全局?jǐn)?shù)據(jù)，同時(shí)與部門數(shù)據(jù)互為備份。設(shè)置共享數(shù)據(jù)庫，主要是完成數(shù)據(jù)（信息）的推送，以利于其他業(yè)務(wù)部門的用戶“自助”。20安全系統(tǒng)應(yīng)有一定的系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)安全手段（防宕、防丟、防誤、防攻擊、防篡改、防病毒、防泄密）。附錄A：用戶需求調(diào)查報(bào)告A.1初步需求采集需求標(biāo)題初步需求采集調(diào)查方式現(xiàn)場調(diào)查調(diào)查人調(diào)查對象時(shí)間、地點(diǎn)2013-11-26需求信息記錄講解了系統(tǒng)解決方案，并討論了初步需求，以及相關(guān)的技術(shù)要求。A.2需求確認(rèn)需求標(biāo)題需求確認(rèn)調(diào)查方式現(xiàn)場調(diào)查調(diào)查人調(diào)查對象時(shí)間、地點(diǎn)2013-12-3需求信息記錄確認(rèn)具體需求范圍。購買方案1、 可以無限