水质网格化监控系统功能性及非功能性需求

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我国水环境污染严重，水环境治理空间广阔。从目前来看，我国水污染问题严峻，我国已认定黑臭水体数量共有2100个，总长度7588公里，待治理长度为7197公里。加强水生态保护，打好碧水保卫战已成为社会关注的焦点问题。预计全国“十三五”水环境综合治理市场空间将突破2.5万亿，其中河道水环境治理空间为1.6万亿，相关污水和垃圾处理等约0.9万亿，水环境治理存在巨大的市场空间。

统组成

硬件包括：溶氧传感器，PH传感器，温度传感器，ORP传感器，不锈钢主机箱（带7寸触摸屏，10小时备用电源），3路交流接触器等 ；

软件包括：手机端，电脑端管理系统（支持客户端方式、Web方式），服务器软件平台；

服务包括：安装过程指导，日常维护咨询，软件使用咨询，数据分析指导等 ；

其它：安装支架（终身威廉希尔官方网站 咨询服务）。

● 实时监测：24小时不间断监测水体溶解氧、温度等水产关键参数

● 异常告警：水体参数异常、设备工作异常立即告警（主机声光告警、软件信息提示）。

● 机械联动：支持3路机械联动（增氧机、投饵机、水泵等），高配支持8路。支持现场控制、远程控制、自动控制 三种工作模式。

● 远程监控：手机、电脑平台软件，用户可随时随地查看水质情况，操控水产机械。

● 备用电源：带10小时备用电源（可充放电），不用担心夜里停电设备停止工作。

● 使用安全性：带有一键急停功能，任何联动机械出现异常，一键断电，确保使用安全。主机箱严格按照用电规范一体化设计，可靠接地，布线规范，并带防雷功能。

水质网格化监控系统

一、功能性需求

1.报警预警

以地图图形、声音、图标颜色变化、表格中数值的颜色等形式提供多样化的报警；并精确地描述超标数值，超标时间。

2.查询分析

以地表水质量监测为主线，可以查询监测项的基本情况、区（流）域、站点地表水质量状况等。提供自定义组合，可选条件包括区域、时间段、断面、河流等，查询结果可以采用报表、图形、图表等多种方式；查询结果可以保存、打印、删除。

3.统计报表

根据业主需求自动生成需要的报表，报表结果可自行添加的文字或进行修改，修改结果可进行保存。可以按照格式要求将报表导出为Excel、PDF、Word、RTF等文件格式。

4.系统设置

可对部门、站点、站点间的上下游关系、角色、用户、日志、数据库备份和还原等内容进行系统设置，为系统的稳定、高效、安全运行提供基础保障。

二、非功能性需求

1.先进性需求

满足多种通讯方式。采用B/S结合的架构，安装部署简易，满足多用户高并发访问。后台分析服务系统支持Windows系统的多任务多线程威廉希尔官方网站 ，实现多任务的并行处理。

2.灵活性需求

系统须具有快速适应业务变化的能力，应采用灵活的架构和威廉希尔官方网站 手段。

1、基于SOA架构建设，并采用构件化、面向对象思想设计。

2、采用三层或多层架构的体系结构，充分考虑到平台纵向、横向的平滑扩展能力。

3、系统设计具有良好的可扩充性和可移植性。

4、运用通用数据库，维护、移植方便。存储和管理复杂的监测数据更方便快捷，而且易于维护，多种备份方式，通过简单的复制黏贴就可以实现数据的导入导出。

3.易用性需求

操作方便，用户界面友好直观，结构清晰明了，通过最少的点击次数实现用户需求，使操作更简便、更轻松。

4.可靠性需求

应充分考虑软件的可靠性，并合理利用支撑平台的可靠性，避免由于模块故障或系统的升级而影响整个系统的正常运行。能对监测子站进行24小时连续在线监测。

5.管理性需求

应提供良好的管理机制和手段，拥有完善的用户权限管理和组织管理，对操作权限有详细的设置和管理，如对于系统用户、权限、日志的管理，对整个系统网络硬件进行监测等。

6.开放性需求

运用开放的标准关系数据库，具有足够的数据库容量和网络共享功能，良好的可扩充性和快速的检索。具有良好的维护，备份和数据库应用开发特点。系统软件具有原始数据的保护功能，能够防止人为修改原始数据。

7.其他

1、提供完善的日志记录功能，便于日常维护和管理；

2、系统操作日志应能记录重要的业务处理过程；

3、系统日志应该能够跟踪运行过程中出现的异常情况或错误；

4、系统应提供系统日志的定期备份和清理功能；

5、友好的展示界面。

三、总体业务架构

领导驾驶舱是一个提供的“一站式”决策支持的管理信息中心系统。它以驾驶舱的形式，通过各种常见的图表（速度表、柱形图、环形图、预警雷达等）形象标示全市水质监控的关键指标（KPI）， 支持“钻取式查询”，可以实现对指标的逐层细化、深化分析，将采集的数据形象化、直观化、具体化，直观地监测水质变化情况，并可以对异常关键指标预警和挖掘分析。

四、网格化管理

网格监测对应于水环境监测、管理的常规业务应用，主要包括各级监测网格的：网格概况、网格审核、网格数据、网格图表、网格报表及运维质控等6个功能模块，实现对常规性的跨界、饮用水源地、生态补偿考核断面的常规站、浮标站的全面管理、管控，并可输出标准、规范的报表、图表、报告等文本资料。

可以实时查看以行政区域或流域划分的监测网格的总体信息：达标率、水质类别占比等，并可通过报表的形式全面展示监测网格的质量综合评价（CWQI），整体掌握区域内的监测网格概况。

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取水系统

取水系统的设计主要针对满足水样的代表性、可靠性和连续性来设计的，该系统的主要组成部分有：取水头、取水泵、水样输送管道和流速流量调节几个部分组成。按照取水方式的划分主要分为直取式和浮筒式两种，直取式主要针对水位变化小的环境使用，如污水厂、污染源、自来水涵管取水等，而浮筒式主要针对水位变化较大的环境使用，如地表水等。

水样预处理的设计主要是为了既要消除干扰仪表分析和影响仪表使用的因素，又不能失去水样的代表性。预处理的手段通常有自然沉降、物理过滤及渗透等。通常是根据水样的纯度来决定预处理的级别。有些分析仪器在设计时已经考虑了进样的预处理，需在系统集成时考虑与之配合使用。折叠编辑本段。预处理系统

折叠编辑本段。数据采集控制系统

数据采集控制系统的主要由PLC、现场工控机、中心站计算机以及变送器、执行机构等组成，其功能主要有：

（1）控制整个在线监测系统的自动运行，这部分主要由PLC写入程序后完成;

（2）采集、存储并传输仪表分析的数据，这部分主要由现场工控机与数据采集传输模块协作完成。

折叠编辑本段。集成辅助系统

辅助系统的设计主要是为了保障在线监测系统的连续稳定的运行，它需要根据现场情况的变化而作相应的调整。总体来说有以下几个方面需要注意：

（1）管路的清洗：由于管路中残留的污垢以及因此而孳生的藻类会对水样造成污染，所以需要对管路进行定时定量的清洗，清洗的方式和内容多种多样，目标都是为了保证水样的真实性和代表性。

（2）电力的保障：电力的稳定直接关系到仪表分析的准确性和连续性，因此首先尽可能选择稳定的交流电网以供接入;其次，在交流电进入自动监测系统前，需要对电流再次整流，以便应对突发性电流不稳情况的发生;最后，如果有必要的话，可以配备后备电源以供停电时在线监测系统的正常运行。

（3）预防雷击：防雷主要分为站房防雷、电源防雷和通讯防雷，当遭遇雷击时电流首先击穿防雷器以达到保护仪表及系统设备的目的。这一点在雷雨多发的地区尤其重要，当发生雷雨后工作人员要尽快检查防雷器的状态，如损毁要及时更换。

（4）调节温湿度：适合的温度和湿度对于仪表的稳定运行也很重要，这部分功能主要由空调和除湿设备来实现。

编辑：jq