地下水资源监控项目需求分析.docx

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1、地下水资源监控项目需求分析实施方案的功能需求1）业务功能：实现水位检测、水质检测、检测数据自动上传上位机、实时数据超阈值报警、数据处理整编入库、数据高级应用。2）业务流程：地下水资源监测项目的核定一-监测点的建设-监测点验收投运一一监测数据（水位、水质）上传。3）业务处理量：2个地下水位采集处监测管理。实施方案的信息量指标1.Ll系统数据处理量的分析现场机数据处理任务包括通信协议解析、传感器数据采集标定、报警条件判断、历史数据存储查询和工况监视管理等，地下水资源监测系统采集周期一般设为5分钟，通过高效的程序设计，一般处理能力为8MIPS的MCU均能在20秒内完成20路传感器的巡测和数据处理存储

2、，应答上位机历史数据召测的时间一般小于10秒。上位机数据处理任务包括以下内容：1）接收解码存储来自监测点现场机的监测数据；2）对接收到的水情水质数据和工况数据进行监视预警；3）指定时间内最大，最小，平均，折算，累计；4）查询统计，图形图表的生成显示和打印；5）正常运行网络操作系统、数据库管理系统和WEB服务器软件等应用软件。其中最后一项与应用软件的功能和开发运行方式有很大关系，并随时有修改扩充的可能，对上位机处理能力有较高要求，方案设计中由专用服务器充当。1.L2系统数据存储量的分析现场机的存储量需求与历史数据库的构成、监测指标数、存储周期、要求最长存储时间有关，如要求现场机最多可监测30个理

3、化指标（实际只测五参数，这里按30个理化指标计算，是为了增加存储容量的充分冗余度），每小时带时标存储一次数据，存储时间1年以上；则容量应大于：3048760g1MB考虑时间戳、标志和报警数据等的存储，现场机历史数据存储器应大于1.2MBo上位机数据存储量与监测范围（现场机数量），监测频次（现场机存储上传周期）有关，设现场机上传周期为60分钟，现设计现场机总数为6台，考虑到扩展性按20台计算，每台现场机可采样的理化指标项数为30项；则每项数据（8字节）加时间戳（8字节）和设备标识（14字节）、测站编号（8字节）后占用：8+8+14+8=38字节污染物超限和设备故隙等报警数据按15%估算；上位机招

4、测产生的数据按15机古算；则每小时数据库入库数据量约为：（203038）X1.3=29.64KB上位机存一年历史数据需存储量：29.64KB8760%0.26GB真实的存储量需求还与具体的数据库管理系统的实现有关。如果再考虑来自信息监测中心站的数据，一年历史数据可能会大于1GB.1.L3系统数据传输量的分析项目的信息传输包括以下两类：（1）上位机与现场机（监测站）之间的信息传输（通过GPRS,GSM,PSTN等）；（2）计算机之间通过TCP/IP进行的信息传输，例如数据接收机与通信服务器之间，数据库服务器与客户端之间的通信；B/S结构中WEB服务器与浏览器之间的信息传输；C/S结构中服务器与客

5、户端之间的通信。上位机与现场机之间的数据传输量与监测范围（现场机数量）和监测频次成正比关系，其主要部分是现场机的自动上传，外加不定期出现的远程参数设置和数据召测操作。如果采用HJ/T212-2005污染源在线自动监测系统数据传输标准作为应用层协议进行通信，上传数据通讯包结构如下：包头（2）+数据段长度（4）+数据段+CRC校验（4）+包尾（2）数据段构成如下：请求编号（20）+系统编号（5）+命令编号（7）+设备标识（14）+密码（6）+总包号（4）+包号（4）+数据可算出每次传输由协议附加的字节数为73字节；由于数据区采用的结构形式为“字段名二字段值”的格式,“字段名二和分隔符号平均长度约6

6、个字符。如每台现场机采集30个理化指标，平均每个指标长度为5字符，则每次传输的数据包长度约为：（6+5）30+73=403字节如采用GPRS方式上报，中心站接收全部监测站数据总量约为：403208KBGPRS传输速率按30kbps计算，20各监测站的数据传输时间小于1分钟。信息监测中心站采用2M带宽接入网络INTERNETO1.1.4系统采集与共享的信息量的分析系统需要采集的信息分为实时信息、基础信息两类。实时信息是指水位、水量、水温、水质等实时监测信息。基础信息指水工程、地理信息、整编后的水文及水资源信息、社会经济等基础信息。监测点要求支持如下实时信息的采集:水位、供排水量等水情信息及PH值

7、、水温、电导率、溶解氧等水质信息以及信道质量、蓄电池电压等工情信息。如每个监测站采集20路水情水质信息，每项信息平均占用4字节，考虑系统今后扩展的可能，按100个监测站计算，则系统每采集周期（假设平均为60分钟，各遥测站/监测项可能不同）采集的信息量为：20X20X4=1.6KB；系统中存在一些在目前技术条件下无法做到自动采集或采用自动采集方式成本过高的信息项，主要是一些水质监测项，如氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、总氟化物、氟化物、碑、汞、镉、六价铝、铁、镒、大肠菌群等参数，拟通过现场采样、实验室测定分析；采用人工方式完成。除自动采集设备采集的数据以外，系统中还存在一些通过人工方式录入的数据,系统共享的信息量为自动采集量加人工录入的数据量，若人工录入数据量按100条/小时计算，共享信息量为：1.6KB+1004=2KB。1. 1.5系统存储与备份的信息量的分析按一年IG计算,采用160G硬盘(RAn),完全能存储10年以内的历史数据。1.1. 6系统处理与展示的信息量的分析系统需要的处理能力指标应为：中心站服务器为DELL机架2950服务器,CPU为两颗四核Xeon54052.0GHZ处理器，内存2GB全缓冲。1.L7系统存储能力的需求总量监测点：1MB/年、一存储周期1小时,30采样参数中心站数据库服务器：2G/年、一20个监测站，存储周期小于1小时。