实验室气体监测系统

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1、1 项目概述1.1 项目目标实验室气体监测系统开发旨在将虚拟现实技术、可视化管理技术、计算机信息管理技术 相结合，使现实中的气体、温度等信息数据在云的平台上展示、气 体、温度信息在空间上得到延伸，利用系统提供的三维空间管理、空间信息查询、 空间展示和空间分析功能为南开大学规划提供关于气体、温度监管的决策参考， 最终实现气体、温度、湿度监管过程中的数字化、网络化、可视化，全面提升实 验室安全管理的效率，满足不断发展的气体、温度湿度管理需要：（1）可视化实验室监测环境管理平台，实现校园建筑、校园专用设备组件、 传感器装置的位置布设、展示及其信息管理；（2）支持实验室监测环境参数展示，直观展现温度、

2、湿度、气体浓度数据 分布情况，气体浓度等专用数据折线图等内容；（3）建立测量数据（温度、湿度、气体浓度等）、告警条件、传感器与灭火 器资源等信息之间关联，实现基于区域气体实时监测、告警以及预案关联管理；（4）实时监测实验室气体浓度功能，针对不同的气体使用不同的传感器进 行监测，同时可针对易燃的危险气体浓度进行险情预警，检测气体浓度超限后可 以报警，报警后根据预案提示进行相应处理。（5）系统具有方便快捷的查询功能，可实时对系统中的气体、温度、浓度 等属性信息进行查询，并通过多样的查询方式进行查询操作，及时获取用户要查 询信息。（6）系统管理功能包含了用户管理模块，权限管理模块，系统自定义管理 以

3、及日志管理，通过各种方式提高系统的使用安全性，确保系统长效科学地运行。2 功能需求描述2.1 系统详细需求说明系统主要针对南开大学实验室展开监测操作，针对实验室气体浓度、温度的 实时状况进行监测，并针对易燃气体做出预案关联，针对即将发生的险情关联相 关的灭火器，同时将预案与灭火器详细属性信息展现在平台中，方便工作人员对 实验室安全进行管理。2.1.1温度、气体、湿度、采集器及其它的基础数据管理系统对实验室的基本数据进行分类管理，同时对相关的属性信息进行个性化 定义，位系统数据的查找、分类提供了依据。大致基础数据可包括：1、房间、楼层定义及属性信息管理。2、关于传感器属性信息管理（含传感器的换芯

4、时间、生产厂家等静态信息、 传感器通讯信息的管理）。3、对传感器的布设分布图进行管理。4、实验室关联的灭火器属性信息及位置信息的管理，支持灭火器的属性信 息录入，删除修改。可支持灭火器位置的调整、支持灭火器的更新提醒、灭火器 与预案的关联提醒，同时可通过专业的算法，针对不同的险情关联最适宜的灭火 设施，准确快速的解决险情。2.1.2 气体、温湿度测量监控模块系统主要针对气体、温湿度实时监测、历史曲线查询这三项功能进行管理监控操 作，可通过对实验室内气体温度进行实时监测，反馈实验室内的气体浓度、温度、 温湿度以及易燃气体浓度等，便于实验室的安全管理。共可包括3大模块进行系统管理。（1）温湿度、气

5、体监测模块展示平台应具有展示温度气体数据所处的建筑或室内的示意结构模 型。构件化管理：每个监测点的位置可进行编辑移动，可以定义他们的几何属性和非几何属性。 对系统设立检测周期，对危险的易燃气体设立风险值及对应的预案 以便及时发现并解决险情。 展示平台可进行旋转，放大缩小等基本操作功能。 提供温湿度显示、气体数据显示、其它数据显示的管理功能。 系统可对相关的温湿度、气体情况进行实时监测，并提供设备属性 查询，气体浓度查询，历史曲线记录的查询快捷按钮。（2）险情预案管理模块 提供预案设定功能，用户可根据实验室实际情况建立不同等级的预 案，并关联对应的气体、温湿度信息情况，以达到险情提前防，依 方案

6、解决的科学化实验室管理。 支持预案的管理功能，可对预案信息进行增删改查的基本操作。 支持预案提醒功能，可根据情况进行各种方式的信息提醒。（3）设置模块 用于支持各个模块间的关联设置操作，以达到方便、快捷的目的， 快速关联对象包括： 预案模块 灭火器模块 温度、湿度、气体浓度监测模块2.1.3 气体浓度、温湿度查询模块 系统可关联区域，并将数据以列表的形式进行汇总，同时列表应可 以实现快速查询。 能够实现对气体浓度、温湿度数据的快速查询，查询方式多样化。 查询的类别可依据要求进行汇总整理。 可对历史发生的报警信息进行查询2.1.4 预警管理模块系统可针对实验室的危险情况进行条件设定，通过对实验室

7、内的气体浓度、 易燃气体、温度变化进行实时监测，关联对应的预案，同时对预警的条件进行编 辑，查询，并对危险情况和特殊情况进行预警提醒。（1）预案设置和关联 系统可关联工作人员预设的方案，包括编辑原内容和对现有预案内容进行增 删改查操作。（2）设备关联 系统的预设方案要关联对应的设备信息（消防栓、烟感等），同时设备信息 可以附加该设备的必要附件信息。同时根据不同的警告类型或信息，关联到周边 可用的灭火器设备，并标明灭火器的类型适用情况等，以处理要发生的危险情况。（3）预警方式 预警的表现方式要具有时效性和可用性，故而系统提供了三种提醒方式进行 预警信息提醒，共包括：1、系统桌面信息提醒，以弹出窗

8、口的方式进行实时提醒。2、以电子邮件的形式进行实时提醒，用户可以设置目标邮箱更改目标邮箱等基 本操作，以实现远程提醒。3、以发短信的方式进行远程提醒，用户可定义目标号码，更换号码等基本操作。2.1.5 系统管理模块系统数据应具有可修改性和标准性，同时数据录入工作可支持批量导入操 作。系统设置要包括用户管理模块、日志模块和权限管理模块几大基础部分。用户管理模块：支持管理员对登录用户的参数设置管理，包括用户信息等； 权限管理模块：支持管理员用户对普通用户的权限设置，通过限制用户权限， 保障系统科学安全地运作；日志管理模块：系统自动对用户登录使用情况做出日志，并存储到数据库中， 管理员用户可通过特有

9、窗口进行查看管理，以提升系统使用效率和安全。3 系统开发运行环境3.1 系统开发环境3.1.1 .NET开发平台系统开发采用当前主流的面向对象系统的开发环境-即 Microsoft 下的.Net framework4.0。Microsoft .Net Framework 类库是一个综合性的类型 集合，用于应用程序开发的一些支持性的通用功能。开发人员可以使用它开发多 种模式的应用程序，可以是命令行形式， 也可以图形界面形式 的应用。 Microsof t .Net Framework中主要包括以下类库：数据库访问(ADO .NET等)、 XML支持、目录服务(LDAP等)、正则表达式和消息支持。

10、3.1.2 C#语言C#是面向对象的卓越设计，拥有C/C+的强大功能以及Visual Basic简易使 用的特性，从C+继承的可选选项方面比Java更广泛，是第一个组件导向 (Component-oriented)的程序语言，亦为对象导向(object-oriented)程序语言。 C#中的一些组件可以方便的转化为XML网络服务，从而使它们可以由任何语言在 任何操作系统上通过INTERNET进行调用。3.1.3 Microsoft Visual Studio 2008系统采用当前主流的Microsoft Visual Studio 2008为软件开发工具，配合 为.Net Framework量

11、身定做的C#语言，结合关系型数据库SQL Server 2005， 共同完成系统的发开。3.1.4SQL Server 2005SQL Server 2005是一个关系数据库管理系统，SQL Server运用SQL结构化 查询语言，可以存取数据、查询、更新及管理关系型数据库SQL Server与VisualC# .NET、XML技术等的深入集成，可以方便的实现各模型数据的管理调用。3.2 系统运行软件环境 系统能在主流的操作系统Windows XP及以上运行，兼容Win7。为用户方提供的系统支持SQL Server数据库及最新版本。3.3 系统运行硬件环境系统对终端计算机有如下要求： CPU：主频2.0HZ及以上内存：2G及以上3.4 系统运行网络环境A系统运行在符合TCP/IP传输控制协议的局域网络环境中