智慧城市环境监测需求报告

一、需求概述

1.1项目背景

  当前，全国环保系统按照空气质量新标准建成了发展中国家最大的空气质量监测网，所有地级以上城市都按照新的空气质量标准开展了包括PM2.5在内的6项主要空气污染物监测，并实时发布监测信息。
  面对当前生态文明建设的新形势和新要求，我国生态环境监测事业发展还存在网络范围和要素覆盖不全，建设规划与信息发布不统一，信息化水平和共享程度不高，监测与监管结合不紧密，监测数据质量有待提高等突出问题，影响了监测的科学性、权威性和政府的公信力。对此建立一套优良的环境监测系统，对重点抓好全国环境监测技术体系建设、确保数据的真实性和可靠性、以及环境管理和决策提供了科学支撑。

1.2 系统目标

  按照新颁布的《环境空气质量标准》对细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)等新增监测标，建立健全统一的质量管理体系和点位管理制度，完善空气质量评价技术方法与信息发布机制，建设先进的环境空气质量监测预警系统.从而打造智慧城市。
  通过本次建设具体实现以下目标:
  
  

1.3系统结构

智慧城市环境检测系统从整体架构上可以从三个层次来进行划分：
物联网感知层主要通过各种M2M终端设备实现基础信息的采集，然后通过无线传感网络将这些M2M的终端设备连接起来，使得其从外部看起来像是一个整体，这些M2M设备就像神经末梢一样分布在交通的各个环节中，不断的收集视频、图片、数据等各类信息。
物联网网络层主要通过移动通信网络将感知层 所采集的信息运输到数据中心，并在数据中心得到加工处理形成有价值的信息，以便做出更好的控制和服务。
物联网应用层是基于信息展开工作的，通过将信息以多样化的方式展现到使用者面前，供决策、供服务、供业务开展。

图1：系统整体框架图.

二、系统功能需求

2.1功能模块图

图2：功能模块图

2.2功能描述

通过与现场安装的无线采集设备相连的气体传感器，实时采集现场各类气体浓度，并即时经由乐联网关上传到监测中心保证数据的时效性。
能够根据无线设备和传感器安装的位置对整个系统当中的设备分区域显示，对不同地点、不同场景的监测设备进行区别管理，同时也能对多区域进行集中监测。
对上传到服务器中的数据进行预处理，能够在平台上实现时间性的数据图形或是到处数据报表，以达到对现场空气环境进行分析的作用。
在该解决方案当中，当遇到上传服务器的网络断开时，使用的智能网关能够自动存储下方连接设备上传的数据。待传输网络连接成功后，会将缓存的数据第一时间上传到服务器，防止数据因网络问题出现丢失。
当监测到的气体浓度高于客户现场的限制浓度时，能够实现平台端、设备现场以及用户手机短信等多个场景的报警提醒功能,便于客户对现场环境的了解。
一旦现场使用的监测设备出现异常，会主动上报异常状态，便于客户及时发现问题，并有针对性的找到故障设备。
客户可以在监控中心对监测现场设备进行远程启动、设定工作时间等远程操作，并可对设备当前的工作状态进行查询。

2.3业务流程

温湿度传感器采集实时数据、摄像头实时检测环境
通过无线通信技术（如WiFi、NB-IOT等）将数据上传到数据平台进行保存
数据平台上的数据通过WiFi、移动通信技术发送给用户
当温湿度值超过设定范围时，通过无线通信技术发送警告给平台和用户
平台、用户收到警告后远程开启加湿器、加热器、风扇等设备调节温湿度

2.4用户界面

图3：用户登录界面

图4：用户界面

三、系统非功能需求

用户通过配置，对局部地区的相关智能部署进行配置连接。便于用户对城市部分路段相关数据的监控。
用户通过该功能对城市水质，温湿度等所有功能所监测的数据进行统计与共同导出，便于用户观察城市所有数据以及对环境情况进行分析。
系统对实时的环境变化对一些可能发生或已经发生的自然灾害与安全危害进行预警或报警，提醒用户进行预防或防护
软件界面干净、整洁、大气，排版合理，功能齐全，功能描述准确。
系统通过环境检测，例如：温湿度，一氧化碳，紫外线检测等对天气情况进行预报。