1.需求概述
1.1.项目背景
智慧城市温湿度监控系统是智慧城市建设的重要组成部分,它旨在通过先进的信息化手段和物联网技术,实现对城市环境温湿度的实时监测、数据分析和智能调控,从而提高城市环境管理的智能化水平,增强城市应对气候变化和极端天气事件的能力,为居民创造更加舒适、健康的生活环境。
1.城市化进程加快:随着我国城市化进程的加快,城市人口密度不断增加,对城市基础设施和环境管理提出了更高的要求。
- 气候变化影响:全球气候变化导致极端天气事件频发,城市热岛效应加剧,对城市居民的生活质量和健康产生了影响。
- 环境保护意识提升:公众环保意识的提升使得政府和相关部门更加重视城市环境质量的监测和管理。
- 新技术的发展:物联网、大数据、云计算等新技术的快速发展,为城市温湿度监控提供了技术支撑。
- 智慧城市建设需求:智慧城市建设是提升城市管理水平和居民生活质量的重要途径,温湿度监控系统是智慧城市的基础设施之一。
综上所述,智慧城市温湿度监测系统的项目背景是基于城市管理和服务面临的挑战,以及信息技术的发展和应用。通过实时监测和分析城市环境的温湿度数据,可以为城市管理者提供决策支持,推动城市的可持续发展和智慧化建设。
1.2.系统目标
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数据采集与监测:
- 实现对城市各个区域的温湿度数据进行实时、准确、全面的采集。
- 确保监测设备的高覆盖率,包括人口密集区域、公共设施周边、生态敏感区等。
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数据传输与处理:
- 建立稳定高效的数据传输网络,确保数据从监测点快速、安全地传输到数据中心。
- 对收集到的数据进行预处理,包括清洗、校验和格式化,以保证数据质量。
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数据分析与决策支持:
- 利用大数据分析和人工智能技术,对温湿度数据进行深入分析,识别模式和趋势。
- 提供数据可视化工具,帮助决策者直观理解数据,支持科学决策。
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预警与应急响应:
- 当监测到异常温湿度情况时,系统能够自动触发预警机制,及时通知相关部门和公众。
- 建立应急响应机制,确保在极端天气事件发生时能够迅速采取有效措施。
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智能调控与优化:
- 根据数据分析结果,自动调节城市公共设施的运行,如智能调节公园喷泉、城市遮阳篷等,以改善城市热环境。
- 优化城市规划和建筑设计,减少热岛效应,提高城市居住舒适度。
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系统安全与可靠性:
- 确保系统在设计、建设和运行过程中的信息安全,防止数据泄露和网络攻击。
- 系统应具备高可靠性,能够在各种环境条件下稳定运行。
通过实现上述系统目标,智慧城市温湿度监控系统将能够为城市管理提供强有力的技术支持,提升城市环境管理的智能化水平,为居民创造更加舒适、健康的生活环境。
1.3.系统结构
2.系统功能需求
1、数据监测:包括两方面信息,一是大棚的环境信息,如开启温湿度、二氧化碳、光照、土壤温湿度/PH 值等参数;二是系统联动控制设备的工作状态,如电磁阀、风机、遮阳幕等。其中环境参数监测频率可设置为 1-5 分钟一次,24 小时不间断运行
2、智能控制:系统支持手动、自动、远程三种控制方式,三者之间可灵活切换,即时生效。手动控制:手动按智能控制柜上的按钮;自动控制:预设大棚管理规则,比如室温低于多少度时开启增温设备;土壤湿度
低于多少时开启喷灌/滴灌系统、光照强度低于多少 KLux 时开启补光设备等,对电磁阀、风机、遮阳幕等设备进行控制;远程控制:登录监控平台界面,点击对应设备的开关图标
3、自动报警:系统具备自动报警功能,可对环境监测参数超过预设值、联动控制设备异常等情况时,自主以平台信息、APP、声光、微信消息等方式报警;
4、数据存储:自动存储各种监测数据,同步记录事件报警信息,生成报表,并形成历史曲线图;
5、远程控制功能:远程控制各温室喷灌电磁阀、风机、遮阳幕的启停工作。远程切换各温室喷灌电磁阀、风机、遮阳幕的控制模式。
2.1.后台管理平台
2.1.1功能描述
数据监测:建立稳定高效的数据传输网络,确保数据从监测点快速、安全地传输到数据中心。对收集到的数据进行预处理,包括清洗、校验和格式化,以保证数据质量。
数据处理与分析:系统需要具备强大的数据处理和分析能力,能够对采集到的温湿度数据进行统计、分析、预测等,为城市管理者提供决策支持。
预警与报警:当监测到温湿度数据异常时,系统应能够自动触发预警或报警机制,及时通知相关人员进行处理。
2.1.2业务流程
采集端温湿度传感器实时采集数据 ,通过网络发送数据到管理平台上,平台根据采集的数值进行判断是否进行报警。
2.1.3应用界面
1.登录平台
2.数据采集查询
3.系统非功能需求
3.1.数据采集与监测
- 实现对城市各个区域的温湿度数据进行实时、准确、全面的采集。
- 确保监测设备的高覆盖率,包括人口密集区域、公共设施周边、生态敏感区等。
3.2.数据分析与决策支持
- 利用大数据分析和人工智能技术,对温湿度数据进行深入分析,识别模式和趋势。
- 提供数据可视化工具,帮助决策者直观理解数据,支持科学决策。
3.2.智能调控与优化
- 根据数据分析结果,自动调节城市公共设施的运行,如智能调节公园喷泉、城市遮阳篷等,以改善城市热环境。
- 优化城市规划和建筑设计,减少热岛效应,提高城市居住舒适度。