厦门市环境监测应急指挥系统-需求说明

厦门市环境监测应急指挥系统需求说明拟制审核用户确认批准1、概述1.1、问题由来厦门市环保监测部门已经建立了“环境监测自动采集系统”，可以对所辖范围内的固定监测点，进行监测，并通过公共电话网拨号方式，进行数据采集，存入监控中心的数据库中，在监测部门内部网络或者因特网上，就可以实时看到最新监测数据，并可对历史数据进行业务处理。

但是，该系统目前还不能解决：●市话和手机均不能覆盖的监测点的数据采集；●由于事故或者灾害引起的环境监测；1.2、系统目标新建系统，作为原有系统的扩展，解决上述两个问题。

●安装在通信条件差的固定站点，进行日常“环境空气质量监测”；●根据监控中心的调度，临时机动到监测现场，进行“应急环境监测”。

1.3、系统构成整个系统由若干台移动监测车、若干个固定监控站、一个移动监控中心和一个固定监控中心三个部分组成。

其中：●移动监测站：目前只有一个，安装在车辆上，接收监控中心的指令，负责到环境事故现场进行环境监测，结果报告给移动监控中心和固定监控中心；●移动监测站：目前只有一个，安装在普通通信手段不能覆盖的固定站点，根据配置，定时进行日常的环境监测，结果报告给移动监控中心和固定监控中心，其功能是移动监测站的子集；●固定监控中心：负责系统的调度、监控和监测数据的接收保存和日常业务的处理；●移动监控中心：是移动的监控中心，为固定监控中心的补充，其功能和固定监控中心基本相同，系统设备配置是固定监控中心的浓缩版。

2、监测站监测站采用北斗定位终端设备作为通信手段，分为两类应急监测站和固定监测站两类：●安装在车里，用于应急机动监测。

哪里有情况，就被派到哪里，监测的地点和时间段临时由监控中心指定；●安装在某些其他通信条件不好的地点，进行长期定时监测，只用其中部分功能。

2.1、系统环境其中：● 空气监测仪：由OPSIS 公司生产，内置数据采集器，可以采集臭氧、二氧化硫、氮氧化物等污染因子的浓度（Concentration)、偏差(Deviation)和光强(Light Level)三个参数。

检测仪通过串口和上位计算机连接，由上位计算机发送请求命令，读取监测数据；● 采集分析仪：由OPSIS 公司生产，通过不同的通道连接不同的采集设备，通过串口连接车载计算机，根据请求输出指定通道的监测数据。

目前已经连接的监测设备包括：PM 10检测仪（浓度、滤膜负载）和气象仪（风速、风向、温度，湿度、气压），今后可能还有CO （一氧化碳）监测仪。

● 北斗用户机：实现定位和短信通信功能；● 计算机：通过串口分别与空气监测仪、数据采集仪和北斗用户机连接，通过监测应用软件系统，实现移动监测站的所有功能。

其软硬件环境为： ⏹ Windows 2000及以上版本；⏹ 内存>2GB ；⏹ CPU 主频>2GHz ；⏹ 可用硬盘空间>100GB ；⏹ 串口：3个（需要扩展）；⏹ 单机运行。

2.2、需求描述2.2.1、监测功能●计划管理1)可以人工编辑生成监测计划，并存入数据库中；2)接收来自监控中心的监测计划，显示在界面上，等用户确认后，存入本地数据库中；3)提供查询，对查询出来的记录，可以删除、执行或者修改另存；4)监测计划由一个或几个{一天内的时间段，监测点坐标、名称}组成；●监测执行1)开始自动定位（监控中心可监收到位置信息）；2)在地图上显示当前位置和行驶的轨迹，显示离前方监测点的距离；3)到达监测点后，提示到达监测点，并结束自动定位；4)进行环境监测，发送命令，读取监测设备的数据，向监控中心发送；5)到达当前检测点的结束检测时间时，自动提示是否向下一个监测点行进，用户确认后，转第一步；6)可以人工提前结束当前检测点的监测，切换到下一个检测点；7)也可以人工提前结束当前检测计划执行；●污染区域测绘1)开始污染区域测绘后，自动启动连续定位，并记录定位结果，在地图上标绘行走的轨迹；2)通过人工操作来结束区域测绘，结束后，轨迹自动变成区域，并提示区域的面积；3)待用户选择污染类型后，发送区域坐标数据到监控中心；4)区域测绘可以在监测计划执行的过程中执行，测绘结束后，恢复到原来的状态。

●数据查询1)可以指定时间段的移动站的轨迹，回放速度可以设置；2)可以查询指定检测点在指定的时间段内的监测数据，可用表格或者曲线进行显示；3)可以按照时间段或者检测点条件，查询污染区域，对查询结果，可以逐个在地图上标绘显示和删除；2.2.2、通信功能●电文接收1)接收来自控制中心和其它移动监控站的普通电文；2)接收电文自动显示在界面上，确认阅读后存于本地数据库中；●电文发送1)可以向启动移动站或者监控中心，发送通信报文；2)通信报文的优先级，高于定位和监测数据，可以在监测计划的执行过程中插入；●电文查询1)以时间区间和地址为条件，查询收发电文；2)对查询出来的电文，可以删除或转发，可以按时间或者地址排序；2.2.3、地图功能1)地图具有放大、缩小，自动漫游和人工漫游的功能；2)实时标记当前移动站的位置；3)使用和监控中心端相同的地图数据，地图的详细程度为1:5万；4)优先使用用户提供的矢量地图，如果用户不能提供地图，开发方提供保证系统正常运行的地图数据。

2.2.4、其他功能1)用北斗时间校正车载计算机的时间；2)显示北斗用户机的工作状态和信号强度；3)连接设备的串口参数（端口号、波特率、起止位等）可以配置；4)空气检测仪的采集参数（采集间隔、需要采集的空气成分及编号）可以配置；5)数据采集仪的采集参数（采集间隔、需要采集数据所在的通道）可以配置；2.2.5、安全性要求1)上述配置操作，需要防止无意的误操作。

3、固定中心3.1、现有系统目前，用户已有“环境自动监测系统”在运行之中。

Linux服务器(117.25.161.x)位于网络的外侧，暴露在因特网中，具有固定的IP地址，采用Linux操作系统，分别运行数据库服务（MySQL-158）、WEB服务(Appache-155)、数据采集服务(PortServer-156)。

路由器(117.25.161.157)隔离内部网络和外部网络，其IP地址固定，具有DMZ主机端口映射功能。

Windows服务器位于网络的内侧，采用Windows2003操作系统，用于单位内部业务，但还有足够的剩余处理能力。

工作终端用户在工作终端，通过浏览器，实现监测系统的配置管理、实时监控和历史数据的查询分析等业务功能。

工作站即可以在内部网络中，也可以在因特网中。

其软硬件环境如下：●操作系统：Windows 2000以上版本；●浏览器：IE6以上；●屏幕分辨率：1024*768以上；●CPU：2GHz以上；●内存：2GB以上；3.2、环境要求1)服务端：✓新建系统的服务端软件，可部署在现有的Linux服务器或Windows 服务器上；✓如果新系统的WEB服务，安装在Linux服务器上，必须使用现有的WEB服务器，否则，可自行选择；✓如果新系统的数据库服务，安装在Linux服务器上，必须使用现有的MySQL服务器，否则，可自行选择；2)工作站：✓新建系统使用现有的工作终端，软硬件配置不变；✓通过浏览器的统一入口进入，同时提供独立的浏览器入口；✓用户权限由进入登录时的用户帐号确定，3.3、功能要求环境空气质量监测---固定点监测：⏹接收固定站发送来的环境监测数据，存入数据库中；⏹监测数据项可以动态配置，见$2.1；⏹在工作站上的浏览器上，可以进行以下工作：●查询最新实时数据，并自动定时刷新；●可生成日报表：内容为一天内所有监测数据表，以及最大值、最小值、平均值；●生成指定年月的月报表：内容为指定年月的所有监测数据表，每条记录为每天的平均值，最后是月内日最大值、日最小值、月平均值；●生成指定年的年报表：内容为指定年的所有监测数据表，每条记录为每月的平均值，最后是年内月最大值、月最小值、年平均值；●查询历史数据，用表格方式显示，可以指定起止时间，统计方式可以按日、月、年进行；●查询历史数据，曲线图方式显示，可以指定起止时间，统计方式可以按日、月、年进行，每次只显示一个监测量。

⏹界面和原有系统相同，在选择分类-“环境空气质量监测”时应用新系统的链接。

应急环境监控---对机动站点：1)监测指挥⏹监测计划：✓生成----一个监测计划包括一组或者几组时间段和监测点，监测点从现有的应急监测点列表中选择，也可以从地图上点击选择，新监测点自动加入到数据库中；✓下达----发送给指定的移动站；✓查询---可按时间段、移动站等条件进行查询，可对查询出来的结果进行删除、地图上显示、也进行修改后另存。

⏹通信功能：✓接收短信，存入数据库中，包括：●其他站点发给指挥中心的短信；●监收下属移动站之间的收发短信；✓发送短信，发送短信存入数据库中，包括：●可向移动站和另一个监控中心发送短信，收方地址从指定的配置表中选择；●可向下属所有移动通播短信；●发送短信的长度根据用户卡的等级自动确定；✓可按时间段、收发方地址等条件，查询收发短信，对查询的结果，可以删除和转发。

2)实时监控⏹接收和显示移动监测站的监测数据和污染区域，污染区域和监测点相关联；⏹在地图上实时显示移动站位置、污染区域；3)历史数据⏹以时间区间为条件，查询当前移动站的行驶轨迹，并在可地图上回放；⏹以时间区间为条件，查询当前监测点的监测数据，以表格方式或曲线方式显示（每次显示一个监测参数）；⏹查询指定监测点的污染区域，并可在地图上标示。

4)系统设置---系统的基础数据维护，包括：⏹移动监测站；⏹工作人员及权限；5)地图功能⏹地图具有放大、缩小，自动漫游和人工漫游的功能；⏹实时标记当前移动站的位置；⏹优先使用用户提供的矢量地图，如果用户不能提供地图，开发方提供保证系统正常运行的地图数据。

6)其他功能⏹接收和显示北斗用户机的状态信息；⏹接收卫星时间，并更新本地系统时间。

3.4、安全性要求1)用户进入系统，必须进行用户登录；2)用户在系统中的权限，以角色方式，对用户的权限进行控制，不同的角色可以进行不同操作，一个用户可以具有多种角色；3)对用户在系统中所进行的非查询类的重要操作进行记录；4)内部网络和服务器的安全，由现有网络系统保证。

3.5、性能要求1)实时数据（实时监测数据、接收短信、移动站位置、发送短信等）的响应时间<1分钟；2)历史数据(短信、监测数据、轨迹等)的查询响应时间<2秒；3)工作终端的个数<100个；4、移动中心移动监控中心只负责对“移动监测站”进行监控指挥。

4.1、环境要求是固定监控中心的浓缩版本，把服务器、工作站的功能集中安装在同一台车载计算机上，但操作系统为Windows。

1)北斗指挥机通过串口和车载计算机连接；2)移动中心的软件系统单机运行；3)移动中心的软件和现有的“环境监测自动采集系统”无关；4)车载计算机的软硬件环境同移动站的车载计算机（但只需一个串口即可）。