项目一 智慧城市环境监测系统需求分析

1.需求概述

物联网为智慧城市提供了坚实的技术基础。物联网为智慧城市提供了城市的感知能力，并使得这种感知更加深入、智能。通过环境感知、水位感知、照明感知、城市管网感知、移动支付感知、个人健康感知、无线城市门户感知、智能交通的交互感知等，智能城市才能实现市政、民生、产业等方面的智能化管理。物联网的主要目标之一是实现智慧城市，许多基于物联网的产业和应用都是服务于智慧城市的主流应用的。换句话说，智慧城市是物联网的靶心。

1.1项目背景

当前，全球信息技术呈加速发展趋势，信息技术在国民经济中的地位日益突出，信息资源也日益成为重要的生产要素。智慧城市正是在充分整合、挖掘、利用信息技术与信息资源的基础上，汇聚人类的智慧，赋予物以智能，从而实现对城市各领域的精确化管理，实现对城市资源的集约化利用。由于信息资源在当今社会发展中的重要作用，发达国家纷纷出台智慧城市建设规划，以促进信息技术的快速发展，从而达到抢占新一轮信息技术产业制高点的目的。为避免在新一轮信息技术产业竞争中陷于被动，我国政府审时度势，及时提出了发展智慧城市的战略布局，以期更好地把握新一轮信息技术变革所带来的巨大机遇，进而促进我国经济社会又好又快地发展。

1.2系统目标

智慧城市总体目标智慧城市总体目标以科学发展观为指导，充分发挥城市智慧型产业优势，集成先进技术，推进信息网络综合化、宽带化、物联化、智能化、加快智慧型商务、文化教育、医药卫生、城市建设管理、城市交通、环境监控、公共服务、居家生活等领域建设，全面提高资源利用效率、城市管理水平和市民生活质量，努力改变传统落后的生产方式和生活方式。经过若干年的努力，将城市建设为一个基础设施先进、信息网络通畅、科技应用普及、生产生活便捷、城市管理高效、公共服务完备、生态环境优美、慧及全体市民的智慧城市。

1.3系统结构

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智慧城市环境监测系统大致分为传感网络层、高速骨干网络层、教据中心与应用层。传感网络展主要负责传感器数据的采集和传输，常见的传感器有温湿度传感器，光照传感器、二氧化碳传感器，还有支持太阳能供电的模块，传感器类型可扩展，高速骨干网路层主要负责远距离区域间环境感知数据的传感。数据中心与应用层主要负责环境感知数据的存储、处理、分析和可视化的过程。将采集到的传感器数据进行过滤、转化、分析、并存储到数据服务器。数据库服务器为客户应用提供服务，这些服务查询、更新、事务管理、索引、高速缓存、查询优化、安全及多用户存取控制等。

2.系统功能需求

我国城市空气质量堪忧，尤其是一些大中型城市，一些由重型工业发展而来以及人口持续增多的城市大气污染都相对严重。其中就有人们熟知的PM2.5,而物联网技术就能有效的应用到大气污染的监测过程中，监测空气中可吸入颗粒物的含量，空气中有毒有害物质的含量，甚至能够监测大气中的氧气含量，二氧化碳含量，氮气含量等等，并且通过实时传输就能把监测器上的相关数据传输到气象中心，再传输给电视新闻中心等告知民众。还有就是对城市工厂污染物排放进行监测，根据相关标准对其进行整治；还有城市交通，粉尘，噪声等的检测。

2.1功能分析

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。

3. 系统非功能需求

3.1可靠性需求

系统应保证24小时内不当机，保证不同部门在不同客户端登录查询及监管是，系统正常运行，正确提示相关内容。

3.2可扩展性需求

系统设计要求能够体现扩展性要求，且具有良好的可扩充性和可移植性，以适应将来功能扩展的需求。

3.3系统安全性需求

系统有严格的权限管理功能，各种功能模块需有相应的权限才能进入。系统需能够防止各类误操作可能造成的数据丢失,破坏。防止用户非法获取网页以及内容。