2022-04-26

1.1 项目背景
自2009年智慧城市概念兴起至今，我国已有400多个城市开展智慧城市建设，年投资额保持在15%以上，而智慧城市多个领域尚处于探索与试点阶段，市场潜力还未充分释放，全国万亿市场格局值得期待。智慧环保是智慧城市的重要组成部分！传统环境管理模式难以满足需求，孤岛现象严重。智慧城市环境检测系统是数字环保、物联网、云计算的集合。物联网、云计算、智能GIS、海陆空一体化遥感监测、海量数据挖掘、环境模型模拟技术6大核心技术支撑智慧环保，为环境质量监测信息化、环境预警预报系统、环境应急管理系统等环境保护领域提供综合解决方案。

1.2 系统目标
实现用户的在线浏览监测数据消息，能够迅速准确地将城市信息实施传输和提现，便于市民出行选择，便于相关部门处理突发事件，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。

1.3 系统结构

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系统功能需求

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2.1 智慧城市环境监测系统功能

####### 2.1.1 功能描述

市政导览

1.展示地区相关部署地图

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2.实时显示相关环境检测数据

1）空气在线监测系统
空气质量在线监控系统是由若干子系统及数据采集处理子系统等组成。测定空气中颗粒物浓度，二氧化硫浓度，氮氧化物浓度，同时测量温度，压力，流量含湿量，含氧量等参数，计算各种参数，图表并通过数据传输至环保主管部门，实现对监测区域的无人化远程实时监测，做到实时监控和应急预警。
2）水质在线监测系统
水质在线监测系统是一套以在线自动分析仪为核心，运用现代传感器技术，自动检测技术，自动控制技术，计算机应用技术以及配套的软件和通讯网络组成的一个综合性在线自动监测体系。方案平台基于微定量分析技术及系统智能集成技术，系统通过对水样及预处理系统进行控制，从而实现了水样的环境参数进行测量控制预警等功能。
3）大气在线监测系统
大气环境监测系统系统采用小巧、智能的空气质量监测微站构建网格化的监测网络，并利用物联网技术实时获取各监测点数据，基于GIS技术呈现出空气质量地图。系统将对各个区域监测点的空气质量监测数据实时监测，同时可通过对监测数据的分析和判断，提供空气质量预警、主要污染物来源分析、污染源追溯、空气质量报告等服务。
4）噪音在线监测系统
噪声自动监测系统由现场子站的数据采集单元将声环境的状态利用传感技术、通讯技术和计算机及其网络技术有机结合而构成现代化的环境噪声自动监测系统。系统的主要功能是将噪声数据通过采集、存储、传输、统计、分析等处理后，实时显示在远程信息发布屏上。并以图形和报表的形式，通过网络及时准确地传给环境主管部门并为其决策提供有效可靠的依据。

2.1.2 业务流程

用户登录进入操作界面，可以看到相应的功能页面。进入相应的功能界面，部分功能数据可以实时观察，部分则需要建立相关数据设备连接。例如：道路监控需要对摄像头进行相关连接，以便观察相应数据。

2.1.3 用户界面

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2.2温湿度传感器

1.温湿度传感器是一种装有湿敏和热敏元件，能够用来测量温度和湿度的传感器装置，有的带有现场显示，有的不带有现场显示。广泛应用在生产生活的各个领域。

2.模拟量型温湿度传感器.采用数字集成传感器做探头，配以数字化处理电路，从而将环境中的温度和相对湿度转换成与之相对应的标准模拟信号，4-20mA、0-5V或者0-10V。

3.485型温湿度传感器

电路采用微处理器芯片、温度传感器。 采用颗粒烧结探头护套，探头与壳体直接相连。输出信号类型为 RS485，能可靠地与上位机系统等进行集散监控。

4.网络型温湿度传感器

网络型温湿度传感器，可采集温湿度数据并通过以太网/WiFi/GPRS方式上传到服务器。充分利用已架设好的通讯网络实现远距离的数据采集和传输，实现温湿度数据的集中监控。

5.红外二氧化碳传感器模块：

红外线气体分析仪,是利用红外线进行气体分析”它基于待分析组分的浓度不同,吸收的辐射能不同,剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同,动片薄膜两边所受的压力不同,从而产生一个电容检测器的电信号”这样,就可间接测量出待分析组分的浓度”

根据红外辐射在气体中的吸收带的不同，可以对气体成分进行分析。例如，二氧化碳对于波长为2.7μm、4.33μm和14.5μm红外光吸收相当强烈，并且吸收谱相当的宽，即存在吸收带。根据实验分析，只有4.33μm吸收带不受大气中其他成分影响，因此可以利用这个吸收带来判别大气中的CO2的含量。
该传感器利用非色散红外（NDIR）原理对空气中存在的CO2进行探测，具有很好的选择性，无氧气依赖性，广泛应用于存在可燃性、爆炸性气体的各种场合。

系统非功能需求
1.用户配置功能：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。
2.全局数据导出功能：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。
3.云平台预警报警功能：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
4.天气预报：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。