智能云平台需求书及技术方案

1、铁路真空卸污设施智能云平台（需求分析书 ）xxxxxxxxxxxx!限公司XXXX年XX月XX日目录1.引言 41.1 编写目的 41.2 系统说明 42. 任务概述 42.1 目标 42.2 用户特点 53 需求规定 63.1 模块设计 63.2 对功能的规定 73.3 功能描述 74. 对性能的规定 114.1 精度 114.2 时间特性要求 114.3 灵活性 115. 运行环境规定 126系统架构分析 136.1 底层架构 136.2 数据服务 146.3 应用层框架 146.4 云平台 151.引言1.1 编写目的本手册作为用户与该系统软件开发维护人员共同遵守的软件需求规范说明。1.

2、2 系统说明1.2.1 系统说明项目名称：项目开发者：项目简介： 系统平台可实时监控管理接入设备的状态与运行情况， 并对真空卸污 设备进行远程操作， 采集实际真空卸污泵房设备的参数， 采集股道间真空卸污单 元的使用信息，调度中心、管理人员及使用人员可以通过 WE或是手机app实时 查看，故障和预警信息会第一时间通过短信或微信及时下发。1.2.2 系统运行环境及其应用软件操作系统： Windows 系统Web!务器：阿里云服务器数据库： SQLserver2008系统构架： B/S 架构开发语言：前端开发语言为 JavaScript . 后台开发语言为 .net C# 其他要求：硬件与平台通讯协

3、议为 UDP2.任务概述2.1 目标研究内容：真空卸污设施智能云平台应用软件的开发、调试关键技术：建立对分散在各地的系统关键设备数据采集、监控、网络传输， 有利于运维管理、数据信息收集（分析）、系统性能改进的铁路真空卸污设施用、 管、控、维、改智能云平台 .目标;1、实时监控卸污系统数据，记录卸污系统运行各项参数。2、操作记录统计，解决责任问题和管理问题。3、发现系统运行中的故障、隐患。4、发生故障后报警信息通过网页、微信、短信等多种方式第一时间发送到 使用人员、维修人员、设备厂家、上级管理部门，便于及时处理。5、可增加视频监控，随时随地查看现场情况。6、不同项目不同权限，使用单位只能管控各自

4、管理的系统。 未来通过将路内所有真空卸污系统纳入铁路智能真空卸污系统中， 将路内所 有卸污系统监管起来。通过云平台、大数据分析，可以提高设备使用寿命，提高 管理效率。1、通过分析设备运行时间，智能系统会提前判断设备维护保养时间。2、通过判断各种故障情况，提前预判故障发生概率，提醒管理人员。3、通过卸污频率和运行时间，可以分析不同客运线路客运量、不同时期同 一线路客运量，为铁路统计数据做贡献。2.2 用户特点2.2.1 本系统的最终用户：本系统本系统的最终用户即操作人员应为企业从业人员， 能够对计算机进行 简单的操作。2.2.2 本系统的维护人员要求 :本系统维护人员应具有计算机科学技术或软件工

5、程或其他相关专业本科学历，具备JSP、Tomcat开发经验，具备SQLserver2008数据库开发经验，应懂得 软件开发流程，应具备相关测试经验和阅读项目说明书以及代码能力。223本系统预期的使用频度系统本系统使用较为频繁，应具备全天候运行能力，故系统应该极为稳定, 资源消耗少。3需求规定3.1模块设计3.2 对功能的规定3.2.1 用户分类1. 开发者2. 管理员3. 监控员3.2.2 安全策略1. 开发者可以管理系统的所有活动2. 每名用户只能管理用户所有权限的活动；3. 用户需要经过登录界面才能进入该用户的界面，不能越级访问。3.3 功能描述3.3.1 基本公共功能用户在登录界面输入用

6、户名和密码进行登录，系统识别用户名，核对密码。 若用户名及密码正确识别用户权限级别， 调用用户到办公桌面； 否则提示用户名 或密码错误，继续停留在登录界面。3.3.2 用户自我修改信息提供用户自我信息（如密码，联系方式等）的修改。当用户修改密码时，用 户首先输入旧密码， 如果旧密码输入正确， 则允许修改密码， 用户输入新密码并 确定新密码， 否则拒绝用户修改密码； 当用户修改除密码外其他信息时， 只需要 输入新信息即可。3.3.3 数据监控登录系统后默认显示“监控”数据监控”界面，数据监控页面，每行最多显示 6 个参数，参数数量超出界面时右侧会出现滚动条， 参数信息根据终端设 备设定更新时间同

7、步刷新，并在内容区里以图标显示温度、湿度、电压、信号强 度、电量等各种功能参数； 其中分两种状态灰色表示断开连接， 白色表示正常显 示，图标上红色字体表示超出参数上下限，黑色表示正常；3.3.4 设备管理此界面可以增加、 删除、编辑设备， 其中可以通过部门选项查看指定部门相 对应设备， 另外设备编号不能重复， 状态分为离线和正常两种， 一般离线的原因 是设备断电或设备联接不到网络以及设备故障等原因所致； 设备按照终端设备设 置上报时间向服务器纯属数据， 点击“查看”可以看到设备最近上报的数据内容。3.3.5 参数管理此界面可以增加、删除、修改参数，其中可以通过选择部门、分组、状态三 个选项来查

8、看指定部门相对应设备的参数， 或者输入指定参数名称， 查看专属设 备参数详情；另外可通过单击参数右侧编辑进行编辑。单击指定参数编号右侧的绿色“编辑”就可以展开参数详细信息，包括编号（设 备的编号），名称（可提示功能位置等信息） ，字体，类型（温度、湿度等）范围 （上下限）等各种参数并且进行设置。3.3.6 用户管理此界面可以增加、 删除、修改用户， 用户管理可以为每个部门新建一个或多 个用户，每个用户由高到低有三种权限：一类：拥有对部门下所有操作的权限，包括费用的操作。二类：除费用外的所有操作，所括增加，删除，修改设备及参数等。三类：只能查看，没有任何操作权限。界面右上方支持对用户进行搜索查询

9、， 同时支持在线修改用户密码， 另外还 可通过单击用户名右侧的编辑按钮对用户属性进行修改。3.3.7 监控点管理此界面可以增加、 删除、修改监控点， 通过设置地图设置参数的位置便于查 看，监控点可以拍照库房照片然后在设置中定位参数（探头）的实际位置，删除 监控点不会影响已填加的参数。3.3.8 报警原因管理此界面可以增加、 删除、编辑设备所有可能出现的报警原因。 然后用于处理 设备报警信息时进行分类。3.3.9 信号类型管理此界面可以增加、 删除、编辑设备所有可能应用场景附带的功能， 并且对不 同类型的信号相关参数进行设置。从而用于对终端设备功能进行分类。3.3.10 日志报警记录此界面主要查

10、看系统所有的报警记录， 用户选择所属部门以及具体时间才可 查看设备的报警记录信息；报警记录分为两种类型：设备，参数；设备报警目前 只有离线报警，参数报警包括超低限和超高线两种报警。操作记录操作记录可以按照时间段和部门查询， 类型1为用户操作，类型0为系统的 操作。短信记录短信记录可以查询项目中所有已发送的短信时间及内容。3.3.11 数据实时数据实时数据可以统计参数一个小时内的变化趋势情况， 蓝色代表正常， 红色代 表异常（报警），实时数据可以切换图表或数据两种显示方式并支持数据的导出。 历史数据历史曲线可以按时间段查询， 历史数据存储间隔可以自由设置， 用户可以自定义存储间隔，实时数据可以切

11、换图表或表格两种显示方式并支持数据的导出。3.3.12 报表标准日报表标准日报表记录每天6个时间点多个类型参数的数据，支持预览，并且具备导出及打印功能。高低日报表高低日报表记录每天最高和最低两个点的数据， 支持预览， 并且具备导出及打印功能。可调月报表可调月报表统计某个参数一个月每天上午， 下午两个时间点 （自定义） 的数据，支持预览，可以导出及打印。标准月报表标准月报表统计某参数一个月每天 0， 4， 8， 12， 16， 20 六个时间点的数据，支持预览，可以导出及打印。高低月报表高低月报表统计某参数一个月每天最高和最低点的数据， 支持预览， 可以导出及打印。3.3.13 设置报警短信此页

12、面用户可以启动或者禁用各个部门的短信报警功能， 并且按照部门设置同时可以查询账接收短信报警的手机号，每个部门最多可以设置5个手机号码 户余额。修改密码用户通过此页面修改账户密码。4. 对性能的规定4.1 精度4.1.1 输入精度整数或者字符；4.1.2 输出精度小数点后两位或者字符；4.1.3 传输过程中精度小数点后两位或者字符；4.2 时间特性要求4.2.1 响应时间根据网速，及并行用户数量，响应时间需控制在 2 秒之内。4.2.2 数据的转换和传送时间数据转换和传送时间需要控制在 2 秒之内。4.3 灵活性操作方式上的变化：键盘输入或者鼠标操作 运行环境的变化：能够在主流浏览器如 IE，火

13、狐上运行同其他软件接口的变化：无 精度和有效时限的变化：无计划的变化或改进：无5. 运行环境规定1 .系统采用 windows server2012及以上的 windows系统，CPU采用4核心8 线程及以上，16G内存及以上，系统盘需采用固态硬盘配置 80G及以上，数据硬 盘根据需存储数据体量及存储年限进行配置。 如采用云服务器， 可以前期采用基 础配置，后期进行扩容。 一般中等服务器可以支持 2000次/秒的并发， 这个不同 的设备数据通讯量不同， 需要的并发数量不同。 考虑到设备连接类型， 报数方式， 时间间隔等多个因素，基本能保证 4、5000 台设备的流畅运行。当然，我们的架 构使用

14、的是分布式架构， 同时我们使用云服务器， 这个支持弹性计算， 设备数量 过多时，增加服务器计算能力（内存，CPU核心数等）、带宽等参数。可以极大扩展系统的容量。2. 网络支持系统需具备4M及以上的专网光纤接入，需具备外网固定IP。如需域名登陆，可 以提前做好域名的申请与备注。3. 系统数据库：系统数据库采用 SQLserver2008 及 以上， 如 数据体量不大， 可以采用SQLsever Express 版本。4. 系统采用 B/S 架构，采用阿里云平台服务器， 前端开发语言为 JavaScript . 后台开发语言为.net C#硬件与平台通讯协议为UDP.5. 真空卸污设施智能云平台应

15、用软件实现以下功能：实时监控卸污系统数据， 记录卸污系统运行各项参数； 实现操作记录统计， 解决责任问题和管理问题； 发 现系统运行中的故障、 隐患；发生故障后报警信息通过专用通道第一时间发送到 使用人员、维修人员、上级管理部门； 可增加视频监控， 随时随地查看现场情况； 不同项目不同权限，使用单位只能管控各自管理的系统； 通过分析设备运行时间， 卸污智慧云会提前判断设备维护保养时间； 通过判断各种故障情况， 提前预判故障发生概率，提醒管理人员；通过卸污频率和运行时间，可以分析不同客运线路 客运量、不同时期同一线路客运量，为铁路统计数据做贡献。6 .系统架构分析6.1底层架构时I5ow*eVr

16、ckm务 UDP/TCP i時临w島(UOPfTCP ttfndo*通無 UDP/TCP iWrbBK炜鹤I康vrdmaSJ； UDP/TCP)5OO0Kfi1OT二台11腔阵*:席宁典Arsdioid列三JJffwHS1. 系统底层采用分布式架构，分为 windows服务，协议转换服务（云端转换模 块）、Web服务、数据服务几个层面，可有效的保证系统的安全性、可靠性、 高效性、和可扩展行。2. 多个层级的服务可以部署到同一台服务器也可以部署到多台服务器，以保证系统可达到无限扩展的目的。3. 卸污设备根据硬件特性，使用 sokect通讯，支持TCP/IP协议栈。平台支持设备主动上报（卸污设备定

17、时给服务器指定IP及端口上报字节数据，服务器 对字节根据提前配置的数据类型进行协议及数据转换，解析出相应现场数据）及召唤采集模式（卸污设备主动与服务指定的IP端口建立链接，服务根据设 备协议要求，根据需要给设备发送召唤指令，卸污设备进行应答回数，服务按照配置进行数据解析）4. 同时，主 windows 服务支持标准类型卸污设备数据通讯，系统也支持非标准 通讯方式进行通讯，非标准通讯协议支持独立的协议转换服务（云端转换模 块），进行标准协议转换，保证系统的可扩展性。新部署协议转换服务，不影 响原有系统正常运行。协议转换服务通过开放的标准接口与 windows 服务进 行数据交换，可开放给第三方扩

18、展系统使用。5. 普通配置单服务器服务可支持 5000 台内设备对接，通过扩展服务器计算及网 络及资源，可通过多服务模式，扩展设备数量。6. 底层服务（windows服务器，协议转换服务）支持设备通讯、消息（报警等） 推送、逻辑运算、权限认证等。Web服务（WebAPI接口），使用接口方式进行 各种管理、存储、显示操作的对接。6.2 数据服务系统使用数据层和业务逻辑层分离的架构，数据库驱动层独立，默认使用 SQLServer 2008 数据库，可通过修改数据驱动层代码，不用改业务逻辑即可实 现更换数据库。系统使用通用物联网平台框架， 除可实现卸污平台功能外， 底层框架可扩展 其他应用，不用修改

19、底层框架，预留按行业应用可扩展独立系统数据库的功能。6.3 应用层框架系统使用前后端分离的应用框架，所有业务逻辑由后端实现，提供 WebAPI 接口，有权限（有权限认证）的用户可以访问接口进行各种操作，后端使用 .net 框架的C#开发；前端负责所有用户交互逻辑，展现不同的表现、操作方式。前 端包括：B/S架构的网页程序（js开发，vue框架），安卓、IOS手机APP等。所 有前端功能访问同样的 WebAP接口，保证业务逻辑统一。同时，WebAP接口也可以提供给有权限的第三方系统使用。 同享底层数据及 业务逻辑。6.4 云平台系统推荐使用阿里云云服务器 ECS进行部署。具有以下优点：1、弹性计

20、算ECS使用云服务器框架，支持弹性计算，可以不停止服务的前提下， 能够在线增加计算资源（CPU内存、存储空间、网络带宽等），保证 前期低成本启动，后期灵活扩展。2、安全可靠云框架保证云服务器不依赖于单一硬件设备，部分 CPU硬盘、内存 等的损害都不影响云服务器的稳定可靠运行。同时， ECS附带大量的 安全组配置（安全等级参考支付宝） ，可专业有效的抵御各种攻击。同时，支持 7 天回滚操作，保证高可靠性。3、运维成本低只需对业务层面进行运维，节省大量运维成本。4、快速部署云服务器支持镜像部署，节省大量重复的部署、配置时间。5、高可用性阿里云承诺 99.9999%以上的高可用性，保证系统随时可访问。6、高扩展性阿里云除基本云服务器外， 还支持大量的附件服务（收费），云数据库、 负载均衡等，