地下水資源監(jiān)控項(xiàng)目需求分析實(shí)施方案的功能需求1）業(yè)務(wù)功能：實(shí)現(xiàn)水位檢測、水質(zhì)檢測、檢測數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳上位機(jī)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超閾值報(bào)警、數(shù)據(jù)處理整編入庫、數(shù)據(jù)高級(jí)應(yīng)用。2）業(yè)務(wù)流程：地下水資源監(jiān)測項(xiàng)目的核定—→監(jiān)測點(diǎn)的建設(shè)—→監(jiān)測點(diǎn)驗(yàn)收投運(yùn)—→監(jiān)測數(shù)據(jù)（水位、水質(zhì)）上傳。3）業(yè)務(wù)處理量：2個(gè)地下水位采集處監(jiān)測管理。實(shí)施方案的信息量指標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理量的分析現(xiàn)場機(jī)數(shù)據(jù)處理任務(wù)包括通信協(xié)議解析、傳感器數(shù)據(jù)采集標(biāo)定、報(bào)警條件判斷、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)查詢和工況監(jiān)視管理等，地下水資源監(jiān)測系統(tǒng)采集周期一般設(shè)為5分鐘，通過高效的程序設(shè)計(jì)，一般處理能力為8MIPS的MCU均能在20秒內(nèi)完成20路傳感器的巡測和數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)，應(yīng)答上位機(jī)歷史數(shù)據(jù)召測的時(shí)間一般小于10秒。上位機(jī)數(shù)據(jù)處理任務(wù)包括以下內(nèi)容：1)接收解碼存儲(chǔ)來自監(jiān)測點(diǎn)現(xiàn)場機(jī)的監(jiān)測數(shù)據(jù)；2)對(duì)接收到的水情水質(zhì)數(shù)據(jù)和工況數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視預(yù)警；3)指定時(shí)間內(nèi)最大，最小，平均，折算，累計(jì)；4)查詢統(tǒng)計(jì)，圖形圖表的生成顯示和打??；5)正常運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和WEB服務(wù)器軟件等應(yīng)用軟件。其中最后一項(xiàng)與應(yīng)用軟件的功能和開發(fā)運(yùn)行方式有很大關(guān)系，并隨時(shí)有修改擴(kuò)充的可能，對(duì)上位機(jī)處理能力有較高要求，方案設(shè)計(jì)中由專用服務(wù)器充當(dāng)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量的分析現(xiàn)場機(jī)的存儲(chǔ)量需求與歷史數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成、監(jiān)測指標(biāo)數(shù)、存儲(chǔ)周期、要求最長存儲(chǔ)時(shí)間有關(guān)，如要求現(xiàn)場機(jī)最多可監(jiān)測30個(gè)理化指標(biāo)（實(shí)際只測五參數(shù)，這里按30個(gè)理化指標(biāo)計(jì)算，是為了增加存儲(chǔ)容量的充分冗余度），每小時(shí)帶時(shí)標(biāo)存儲(chǔ)一次數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)時(shí)間1年以上；則容量應(yīng)大于：30×4×8760≈1MB考慮時(shí)間戳、標(biāo)志和報(bào)警數(shù)據(jù)等的存儲(chǔ)，現(xiàn)場機(jī)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器應(yīng)大于1.2MB。上位機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量與監(jiān)測范圍（現(xiàn)場機(jī)數(shù)量），監(jiān)測頻次（現(xiàn)場機(jī)存儲(chǔ)上傳周期）有關(guān)，設(shè)現(xiàn)場機(jī)上傳周期為60分鐘，現(xiàn)設(shè)計(jì)現(xiàn)場機(jī)總數(shù)為6臺(tái)，考慮到擴(kuò)展性按20臺(tái)計(jì)算，每臺(tái)現(xiàn)場機(jī)可采樣的理化指標(biāo)項(xiàng)數(shù)為30項(xiàng)；則每項(xiàng)數(shù)據(jù)（8字節(jié)）加時(shí)間戳（8字節(jié)）和設(shè)備標(biāo)識(shí)（14字節(jié)）、測站編號(hào)（8字節(jié)）后占用：8+8+14+8=38字節(jié) 污染物超限和設(shè)備故障等報(bào)警數(shù)據(jù)按15%估算；上位機(jī)招測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)按15%估算；則每小時(shí)數(shù)據(jù)庫入庫數(shù)據(jù)量約為：（20×30×38）×1.3=29.64KB上位機(jī)存一年歷史數(shù)據(jù)需存儲(chǔ)量：29.64KB×8760≈0.26GB真實(shí)的存儲(chǔ)量需求還與具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)有關(guān)。如果再考慮來自信息監(jiān)測中心站的數(shù)據(jù)，一年歷史數(shù)據(jù)可能會(huì)大于1GB.系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量的分析項(xiàng)目的信息傳輸包括以下兩類：（1）上位機(jī)與現(xiàn)場機(jī)（監(jiān)測站）之間的信息傳輸（通過GPRS，GSM，PSTN等）；（2）計(jì)算機(jī)之間通過TCP/IP進(jìn)行的信息傳輸，例如數(shù)據(jù)接收機(jī)與通信服務(wù)器之間，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與客戶端之間的通信；B/S結(jié)構(gòu)中WEB服務(wù)器與瀏覽器之間的信息傳輸；C/S結(jié)構(gòu)中服務(wù)器與客戶端之間的通信。上位機(jī)與現(xiàn)場機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸量與監(jiān)測范圍（現(xiàn)場機(jī)數(shù)量）和監(jiān)測頻次成正比關(guān)系，其主要部分是現(xiàn)場機(jī)的自動(dòng)上傳，外加不定期出現(xiàn)的遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)召測操作。如果采用《HJ/T212-2005污染源在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》作為應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行通信，上傳數(shù)據(jù)通訊包結(jié)構(gòu)如下：包頭（2）+數(shù)據(jù)段長度（4）+數(shù)據(jù)段+CRC校驗(yàn)（4）+包尾（2）數(shù)據(jù)段構(gòu)成如下：請(qǐng)求編號(hào)（20）+系統(tǒng)編號(hào)（5）+命令編號(hào)（7）+設(shè)備標(biāo)識(shí)（14）+密碼（6）+總包號(hào)（4）+包號(hào)（4）+數(shù)據(jù)可算出每次傳輸由協(xié)議附加的字節(jié)數(shù)為73字節(jié)；由于數(shù)據(jù)區(qū)采用的結(jié)構(gòu)形式為“字段名=字段值”的格式，“字段名=”和‘，’分隔符號(hào)平均長度約6個(gè)字符。如每臺(tái)現(xiàn)場機(jī)采集30個(gè)理化指標(biāo)，平均每個(gè)指標(biāo)長度為5字符，則每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包長度約為：(6+5)×30+73=403字節(jié)如采用GPRS方式上報(bào)，中心站接收全部監(jiān)測站數(shù)據(jù)總量約為：403×20≈8KBGPRS傳輸速率按30kbps計(jì)算，20各監(jiān)測站的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間小于1分鐘。信息監(jiān)測中心站采用2M帶寬接入網(wǎng)絡(luò)INTERNET。系統(tǒng)采集與共享的信息量的分析系統(tǒng)需要采集的信息分為實(shí)時(shí)信息、基礎(chǔ)信息兩類。實(shí)時(shí)信息是指水位、水量、水溫、水質(zhì)等實(shí)時(shí)監(jiān)測信息?；A(chǔ)信息指水工程、地理信息、整編后的水文及水資源信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等基礎(chǔ)信息。監(jiān)測點(diǎn)要求支持如下實(shí)時(shí)信息的采集：水位、供排水量等水情信息及PH值、水溫、電導(dǎo)率、溶解氧等水質(zhì)信息以及信道質(zhì)量、蓄電池電壓等工情信息。如每個(gè)監(jiān)測站采集20路水情水質(zhì)信息，每項(xiàng)信息平均占用4字節(jié)，考慮系統(tǒng)今后擴(kuò)展的可能，按100個(gè)監(jiān)測站計(jì)算，則系統(tǒng)每采集周期（假設(shè)平均為60分鐘，各遙測站/監(jiān)測項(xiàng)可能不同）采集的信息量為：20×20×4=1.6KB；系統(tǒng)中存在一些在目前技術(shù)條件下無法做到自動(dòng)采集或采用自動(dòng)采集方式成本過高的信息項(xiàng)，主要是一些水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)，如氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、揮發(fā)性酚、總氰化物、氟化物、砷、汞、鎘、六價(jià)鉻、鐵、錳、大腸菌群等參數(shù)，擬通過現(xiàn)場采樣、實(shí)驗(yàn)室測定分析；采用人工方式完成。除自動(dòng)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)以外，系統(tǒng)中還存在一些通過人工方式錄入的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)共享的信息量為自動(dòng)采集量加人工錄入的數(shù)據(jù)量，若人工錄入數(shù)據(jù)量按100條/小時(shí)計(jì)算，共享信息量為：1.6KB+100×4=2KB。系統(tǒng)存儲(chǔ)與備份的信息量的分析按一年1G計(jì)算，采用160G硬盤（RAID），完全能存儲(chǔ)10年以內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)。系統(tǒng)處理與展示的信息量的分析系統(tǒng)需要的處理能力指標(biāo)應(yīng)為：中心站服務(wù)