厦门市环境监测应急指挥系统-概要设计

厦门市环境监测应急指挥系统概要设计

拟制

审核

用户确认

批准

1、概述

1.1、基本任务

新建系统，作为原有系统的扩展，实现以下功能：

●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”。

1.2、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。

1.3、引用文件

● 厦门市环境监测应急指挥系统-需求说明 ● 北斗监测站与监控中心的通信协议

2、监测站系统

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；

● 车载计算机：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。为了保证系统的流畅运行，其软硬件环境必须满足： ⏹ 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）；

2.2、软件结构

监测站软件由一个可以执行运行的执行程序和若干DLL 库组成，和地图数

据一起，安装在车载计算机上。 整个软件分为以下几个部分：

后台处理线程

前台功能界面

系统支持环境

2.2.1、前台功能界面

1)主控窗口

●设备端口初始化；

●从地图文件中读取地区数据，进行地图显示、缩放和漫游；

●接收定位结果，在地图上绘制轨迹，根据当前的定位结果，自动移动

地图，再根据当前所处的状态（行进状态/测绘状态）发送定位结果

到不同的处理窗口；

●接收北斗的状态信息，显示在窗口的状态栏中；

●接收北斗的时间数据，修正本地计算机的时间。

2)电文接收处理

●接收电文消息，存入数据库中；

●显示接收电文，用户读后窗口关闭；

●按时间区间和发方地址，查询浏览存入数据库中的接收电文，并可删

除或者转发当前选中的电文；

3)电文发送处理

●输入发送电文，输入或选择接收地址，调用北斗通信模块的接口发送

电文，发送的电文存入数据库中；

●按时间区间或者收方地址，查询浏览存入数据库中的发送电文，并可

删除或者转发选中的电文；

4)监测管理

●输入监测线路的时间、监测点，作为监测任务存入数据库中；

●接收监控中心发送来的监测计划，显示在窗口中，同时存入数据库；

●查询数据库中的监测计划，对选中的计划进行删除或者执行，如果选

中执行，则进行执行模式；

5)监测执行

●启动定位；

●接收定位信息，计算当前位置和目标点的距离显示在界面中；

●自动或人工确定到达监测点后，结束定位；

●接收监测数据调用北斗功能进行发送；

●人工或自动切换下一个目标点；

●人工或自动结束监测；

●显示执行状态。

6)区域测绘

●发送“区域测绘开始”消息给监控中心，然后自动启动连续定位；

●在地图上标绘行走的轨迹；

●通过人工操作或自动判断来结束区域测绘，然后进行以下处理：

✓发送“区域测绘结束”到监控中心；

✓轨迹自动变成区域，并提示区域的面积，结束定位；

✓系统恢复到原来的状态。

7)系统设置

●设置北斗设备串口的波特率和串口号；

●设置检测仪的工作参数：串口号、波特率、采集频度、O3、SO2、NO x

对应的检测数据在窗口协议中的编号；

●设置分析仪的工作参数：串口号，波特率，采集频度、各检测参数对

应的通道号；

2.2.2、后台处理模块

后台处理模块，没有操作界面，作为后台线程来执行，采用C++来开发，以提高底层处理的效率。

1)北斗收发处理：

●负责数据的接收，收到的数据发送到界面窗口程序，进行进一步的处

理；

●主控程序和各功能模块，调用该模块的发送命令，进行定位申请和通

信数据的发送；

2)空气成分监测收发处理：

●按照设备协议，发送读取命令；

●接收空气成分串口来的数据，提取需要的数据，然后发送到功能界面

窗口；