软件设计需求说明指导书.docx

xxxxxxx系统软件
开发需求说明书

xxxxx科技
二○一五年七月
目录
1 引言 1
1.1 编写目标 1
1.2 范围 1
1.2.1软件名称 1
1.2.2建设目标 1
1.2.3应用说明 2
1.3 定义 2
1.4 参考资料 3
2 产品描述 6
2.1 建设背景 7
2.2 开发意图 9
2.3 应用目标 9
2.4 作用范围 11
2.5 产品功效 11
2.6 系统角色 11
2.7 用户对象 11
3 功效需求 12
3.1 平台首页 13
3.1.1信息查询 13
3.1.2阀门监控 13
3.1.3视频监控 14
3.1.4三维展示 15
3.1.5功效描述 16
3.1.6法律规范 16
3.1.7XXX水情 17
3.2 数据库及数据要求 18
3.3 外部接口需求 20
3.3.1用户接口 20
3.3.2硬件接口 20
3.3.3软件接口 20
3.3.4性能需求 21
3.4 安全性需求 22
3.4.1环境安全 22
3.4.2数据安全 22
3.4.3系统运行安全 22
3.4.4网络安全 23

1 引言
1.1 编写目标
为明确软件需求，方便和用户统一思想，确定系统功效、数据范围，便于项目计划和进度安排、组织软件开发和测试等，特撰写本文档。
本文档读者为业主、用户、数据库建设人员、系统设计人员、开发人员和测试人员。
1.2 范围
1.2.1软件名称
XXXXX动态监管系统软件即：XXXX一体化动态监管平台。
1.2.2建设目标
围绕XXXXX水库运行调度设计要求，以水库运行调度设计为关键，利用优异、成熟技术，建设水库一体化管理平台，实现XXXXX水库监控视频、水雨情监测、流量阀门控制、实地三维仿真等数据自动聚集和信息共享交换，为XXXXX管理部门立即掌握水库区域内关键水情信息和控制区域（点）水资源情况，建设现代化、科学化水库管理调度系统，提升水库运行调度管理能力和水平提升提供高效数据支撑和信息服务。
1.2.3应用说明
本软件建设应以数据中心为基础，依靠建设信息采集系统，实现水库区域视频监控、水雨情监测、水资源调度等信息搜集、处理、交换，为数据中心提供信息起源。构建水库一体化管理平台基础框架，实现信息共享交换。
1.3 定义
监测站点：水库区域监控视频覆盖区域、水库水雨情信息、水资源调度阀门流量监控等。
监测信息：视频画面、水库水位雨量数据、水库排水流量和水量数据。
三维仿真：基于XXXXX水库实地勘测，制成三维仿真展示，增加三维展示视频链接热点。

1.4 参考资料
Ø 《XXXXX施工组织方案》遵义水文局
Ø 《水文情报预报规范》GB/T 22482-
Ø 《防洪标准》GB50201—94
Ø 《水位观察标准》GBJ38-90
Ø 《降水量观察规范》SL21-90
Ø 《实时雨水情数据库表结构和标识符》SL323-
Ø 《全国分布式水文数据库系统结构3.0版》文档号01-DC-13
Ø 计算机软件开发规范（GB 8566-88）
Ø 计算机软件产品开发文件编制指南（GB 8567-88）
Ø 计算机软件需求说明编制指南（GB 9385-88）
Ø 计算机软件测试文件编制指南（GB 9386-88）
Ø 计算机软件配置管理计划规范（GB/T 12505-90）
Ø 计算机软件质量确保计划规范（GB/T 12504-90）
Ø 计算机软件单元测试（GB/T 15532-95）
Ø 信息技术、软件包质量要求和测试（GB/T 17544-1998）
Ø 《工程视频监控系统工程设计规范》 （GBJ115-87）
Ø 《数据通讯基础型控制规程》(GB3453)
Ø 《计算机场地技术条件》(GB2887-89)
Ø 《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-91)
Ø 《供电电源标准》(GB2887-82)
Ø 《电子设备雷击保护导则》(GB7450-87)
Ø 《中国计算机信息系统安全保护条例》
Ø 《防盗报警控制器通用技术条件》 GB12668
Ø 《彩色电视图象质量主观评价方法》 GB7401
Ø 《民用闭路监控电视系统工程技术规范》 GB50198-94
Ø 《防盗报警控制台通用技术条件 》GB/T 16572-1998
Ø 《安全防范工程程序和要求》 GA/T75-94
Ø 《电气装置安装工程施工验收规范》GB5028-96
Ø 《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85
Ø 《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
Ø 《电子设备雷击保护导则》GB/T 7450-87
Ø 《中国公共安全行业标准》GA/T74-94
Ø 《建筑和建筑群结构化布线系统工程设计规范》GB/T 50311--
Ø 《建筑和建筑群结构化布线系统工程验收规范》
Ø GB/T 50312--《水闸工程管理设计规范》（SL170-98）；
Ø 《计算机质量管理和质量确保标准》 ISO 9000-3-97；
Ø 《操作系统标准》GB2318；
Ø 《网络技术标准》IEEE802.3；
Ø 《计算机场地技术条件》GB2887-89；
Ø 《不间断电源设备》GB 7260-87；

2 产品描述
XXXXX水库水务一体化动态监管平台实现对水库水环境监测数据自动聚集、加工处理、共享交换、公布和服务等功效，为水库及相关行业部门立即掌握水库关键水情信息和控制区域（点）水资源情况提供高效信息服务。
XXXXX水务一体化动态监管平台建设任务关键包含设备采购安装、数据采集集整理、共享数据库建设、信息共享平台建设和信息共享交流机制建设等。
（1）搜集整理水资源综合治理相关信息
经过安装调试设备等，采集水库区域内视频监控画面、水雨情信息、流量阀门监控信息及地理信息等并对这些信息进行整理分析，确定信息共享平台具体内容。
（2）设计信息共享数据库
依据国家、水利部、环境保护部等制订相关数据采集、数据库建设、信息化等标准规范，设计流水库管理信息共享数据库，包含水位雨量情信息、流量阀门监控等综合资源管理信息共享数据库。
（3）建设信息共享平台
根据资源共享、统一标准、安全可靠、可扩展标准，并依据水环境综合治理信息共享实际需要建设水库管理共享平台，为水库提供数据采集上报、信息查询检索、历史数据保留等信息服务。
2.1 建设背景
贵州省遵义县XXXXX水库工程是国家烟草行业为深入落实落实中央“工业反哺农业、城市支持农村”主动促进烟区经济发展、改善烟农生产生活条件，践行烟草行业“两个利益至上”而投资援建德政工程和惠民工程。
XXXXX水库工程在贵州省遵义县松林镇和乐山镇交界处，是为充足利用和开发乐民河水资源，处理遵义县优质烤烟主产区浇灌用水和周围农村人畜饮水而兴建一座小一型水库，是国家烟草总局在贵州省援建第一批水源性工程。10月,大坝枢纽工程和公路工程两个标段正式动工建设，于6月底完工并投入使用。总投资2.4975亿元，其中烟草行业援建资金2.1755亿元。大坝为砼面板堆石坝，最大坝高48米，坝宽7米，坝长186.5米，坝顶高程986米，坝底最大宽132.61米，死水位954米，死库容15万立方米，正常蓄水位983米，校核洪水位985.37米，集雨面积448万平方米，库容系数52.6%，溢洪道总长197米，为开敞式溢洪道，自由溢流方法，引水渠段长32米，渠底高程981.5米，堰顶高程983米，坝址以上流域面积18.16平方公里，总库容546万立方米，年总供水量568万立方米，浇灌总面积4.328万亩，包含水田1.652万亩、旱地2.676万亩；新增、改善浇灌面积总计4.0168万亩，其中水田1.3408万亩、旱地2.676万亩，同时能够处理下游乐山、鸭溪、龙坑、石板4镇11村4.3余万亩耕地浇灌问题，可处理1万多人及8千多头牲畜饮水问题，每十二个月烤烟种植面积2万亩周围上万人及其牲畜将不再“干渴”，对保障浇灌区内烤烟及粮油稳产高产含有主动不可替换作用，同时兼顾下游集镇防洪和县城应急调水功效，进行生态养殖，提升当地旅游发展空间，是实现高水高用和节水浇灌水利工程。
XXXXX水库动态监管系统是利用计算机技术、数字视频监控技术、无线信号传输技术、自动化控制技术、三维仿真技术、地理信息系统等技术，集成水雨情监测、视频监控、阀门流量监控、三维仿真、水质监测、大坝安全监测于一体化综合动态管理平台，实现了水库监管信息化、可视化、智能化、人性化等特点，提升了水库管理效率，为XXXXX水库防汛调度决议、水资源分配管理、人畜饮水安全、农田浇灌等提供了强有力技术支撑保障。

2.2 开发意图
经过水库动态管理平台建设，健全XXXXX水库环境综合治理信息交流机制，实现流域内水利、环境保护、建设、浇灌等水资源调度信息数据共享和交换，充足发挥监测数据资源效益，立即掌握水库水资源动态信息，保障水库周围区域防洪和供水安全，适应区域经济社会可连续发展需要，实现流域防洪抗旱减灾、水资源优化配置和水资源保护科学调度，发挥水库工程整体综合效益、提升水库运行调度管理水平。
2.3 应用目标
（1）资源共享
工程调度、水雨情监测站、视频监控网、阀门流量控制等，对水库区域内水情、污染源、气象、放水量等信息进行分析、处理和分析应用。对这些信息资源充足共享能最大程度发挥信息资源效益，使水库管理部门立即快速掌握水库水资源信息，对水环境监测信息综合分析、利用及监测站点合理计划含相关键意义。
（2）标准统一
为实现信息资源共享和交换，提升系统扩展能力，保障系统建设质量，便于系统维护管理，系统建设应遵照国家、行业相关规范标准。对现在还未有统一建设标准内容，需要由水库管理相关部门和本企业共同协商，制订统一项目建设标准，规范系统建设，便于系统扩展。
（3）安全可靠
水库监测数据中有很多涉密及敏感数据，系统建设应确保数据安全性，各类数据只有授权后才能够访问、上传、下载等。系统应布署在安全等级较高网络环境中，预防非法访问。系统开发设计应采取成熟、优异、稳定技术和架构，确保系统可靠运行。
（4）可扩展
采取操作系统、数据库管理系统、网络安全、系统配置等方案应是国际上主流平台和技术，确保系统开放性、可扩充性和扩展性。

2.4 作用范围
本软件中数据信息起源是水库周围安装硬件监控设备采集所得；软件关键服务对象是XXXXX水库管理等相关部门。
2.5 产品功效
本软件需要实现关键功效包含：数据采集上报功效、数据查询检索功效、资源下载功效、信息服务功效、系统管理功效。
2.6 系统角色
平台系统管理员：维护各单位基础信息及单位管理员，定制角色权限，配置各类监测站基础信息，制作数据填报模板数据库等。
2.7 用户对象
软件平台关键服务对象是XXXXX水库管理所等相关部门。

3 功效需求
本软件功效需求有四项，包含首页水雨情信息查询、视频监控、闸门控制及三维展示。
系统关键功效模块组成图3-1Error! Reference source not found.所表示。

图3-1 关键功效组成图

3.1 平台首页
3.1.1信息查询
（1）实时信息
展现已经采集水雨情数据，点击标题能够查询历史数据等详情，能够关联水情查询、降雨查询等。基础信息包含包含水库信息和文档资料等。
（2）使用角色
全部角色
（3）输入
用户
（4）加工
软件
（5）输出
页面实时更新展示
3.1.2阀门监控
（1）功效描述
内容展示，点击标题能够查看其具体内容。信息包含：阀门控制及数据监控、流量控制及数据监控，内容中可能包含动态数据、曲线等。
（2）使用角色
全部角色
（3）输入
无
（4）加工
无
（5）输出
点击其标题可浏览其具体内容。
3.1.3视频监控
（1）功效描述
内容展示，点击标题能够查看其具体内容。信息包含：XXXXX区周围视频监控，和摄像头控制。
（2）使用角色
全部角色
（3）输入
球机摄像头控制输入
（4）加工
无
（5）输入输出
11个摄像头监控画面输出
3.1.4三维展示
（1）功效描述
内容展示，点击标题能够查看其具体内容。信息包含：XXXXX周围地域三维模拟，摄像监控热点。
（2）使用角色
全部角色
（3）输入
无
（4）加工
无
（5）输出
XXXXX周围地域地形模拟，和实际摄像头摄影之间热点数据交互。还包含对XXXXX建设背景等语音介绍。
3.1.5功效描述
一、描述：
（1）水雨情信息实时查询，历史数据查询，实时数据动态显示。
（2）放水流量阀门监控。
（3）实地三维模拟，增加视频监控热点。
（4）水库周围视频监控集成。
二、使用角色：
全部角色
三、输入：
无
四、加工
无
五、输出
显示最新工作结果；
更多中显示该部分全部工作结果；
点击其标题可浏览其具体内容。
3.1.6法律规范
（1）功效描述
和水环境综合治理相关法律法规和规章制度，点击相关标题能够查看其具体内容。
（2）使用角色
全部角色
（3）输入
无
（4）加工
无
（5）输出
页面阀门控制中阀门控制输出和水雨情查询输出等。相关文档下载
3.1.7XXX水情
（1）功效描述
展现XXX水情信息，包含水位、降雨、省、市防办防汛要求、防汛期间防洪要求、非防汛期间防洪要求，Flash动态显示XXX区各监测项目标水情信息类别。
（2）使用角色
全部角色
（3）输入
无
3.2 数据库及数据要求
平台数据库包含六类专题数据图4-1所表示。

图4-1 数据库组成
1、视频监控数据
视频监控数据包含水库周围安装摄像头监控区域数据和历史数据。
2、水库区域降水数据
关键是水库周围范围内降雨量数据，包含安装正常运行后历史数据等。
3、水库水位数据
关键包含水资源调度计划、水库水位改变趋势等数据和历史保留数据。
4、排水数据
关键包含排水流量监测数据和控制阀门动作历史数据。
5、工作调度数据
工作结果关键包含水利部门水资源调度，排水阀门开启关闭等数据立即入库保留；数据内容包含汇报类别、汇报数据、公布时间、公布频率、汇报附件等。
6、工作动态数据
指XXX水库相关部门对水环境综合治理各类信息。同时，为满足系统建设需要，需要设计水库基础数据库和元数据库。
7、基础数据库
XXX周围地域三维影像、高程基准采取1985黄海高程系。水雨情数据、阀门流量监控数据等。
8、元数据
依据元数据标准，元数据内容包含8个不反复使用关键子集和4个可反复使用次要子集，用于全方面描述数据集、数据集系列、要素和属性。关键子集：①标识信息；②数据质量信息；③数据日志信息；④数据组织信息；⑤参考系统信息；⑥要素分类信息；⑦发行信息；⑧元数据参考信息。次要子集：①引用信息；②时间范围；③联络信息；④地址。
3.3 外部接口需求
3.3.1用户接口
XXXX水务一体化动态监管平台用户经过终端访问进行软件操作，例：
访问地址
:600/ReservoirMgrSys/Main.aspx账户：jack 密码：123
3.3.2硬件接口
XXXX现在已经建成局域网，专用网线已开通，配1台骨干交换机，若干工业级交换机。本系统需适应现在网络环境。
现在，依据此次项目标需要拟配置1台工控机作为应用服务器，1台联想台式机作为监控机。
3.3.3软件接口
软件接口关键指数据管理系统、操作系统、三维仿真等系统，内容以下：
数据库服务器操作系统：win7及windows server 以上操作系统；
应用服务器操作系统：win7及windows server 以上
Web服务器：IIS服务容器;
XXX库水务一体化动态监管系统平台建立在防汛指挥系统、水资源实时监控和调度管理系统基础上，充足利用了XXXX水库数据通信骨干网络和数据中心软硬件资源。
3.3.4性能需求
XXX水务一体化动态监管平台软件系统性能需求以下：
（1）优异性和适用性：平台产品含有技术优异性和强大可连续发展性。
（2）稳定性：系统必需含有高可靠性和高容错能力。
（3）安全性：应用系统应含有安全控制方法。
（4）系统可扩充性和易维护性。
（5）要求用户界面友好，显示画面清楚明了，操作简便。
（6）数据精度应严格根据国家及行业相关标准实施，在并发访问情况下，系统响应时间应满足5秒平均响应时间。

3.4 安全性需求
3.4.1环境安全
平台需要有完善环境安全防护方法。环境安全包含电源供给、传输介质、通信手段、电磁干扰屏蔽、避雷方法、机房环境等安全保护方法。
经过光纤交换机将数据库服务器、应用服务器和存放备份等设备连接成一个专用存放网络。
3.4.2数据安全
数据安全包含数据传输、存放、访问、处理等各步骤安全方法，系统资源访问控制和认证包含网络防护，数据交换控制，访问控制等安全方法，并含有数据冗灾备份方法。
为了确保共享信息保密性、完整性、可控性、可用性和抗抵赖性，在现有基础上将采取身份判别、访问控制、信息加密、入侵监控、操作系统安全防护、数据库安全防护等多个安全保密技术。
3.4.3系统运行安全
XXX相关部门提供了数据共享交换运行环境，为此，必需要有完善运行安全防护方法，保障平台不易被侵入、干扰、窃取、破坏，确保系统安全可靠运行。
经过制订备份和恢复策略和强化病毒恶意代码防护等手段保障平台运行安全。
（1）备份和恢复
涉密信息系统要求关键设备、软件、数据、电源等应有备份，并有技术方法和组织方法能够在较短时间内恢复系统运行。关键包含制订备份和恢复策略，对应用数据进行定时备份。
（2）病毒和恶意代码防护
采取能够监控用户端防病毒软件状态主机监控和审计系统，确保全部接入网络终端用户全部布署防病毒系统，并能够对未布署防病毒系统终端采取隔离方法。
3.4.4网络安全
网络是水环境数据传输通道，要确保数据传输安全，网络设备和传输通道必需有安全保障方法。
依据XXX网络现实状况，拟采取专网和互联网相结合数据传输方法。数据在专用安全通道内进行，利用加密技术对经过通道传输数据进行加密，以确保数据仅被指定发送者和接收者了解，从而确保了数据私有性和安全性。XXX已经有专网连接，数据传输采取专网方法。XXXX和其它用户之间没有专网连接，数据传输采取互联网并经过用户安全验证方法。现在，远程用户安全验证方法关键包含以下多个。
（1）用户名/密码验证方法
采取访问网站方法，经过用户名/密码验证方法同平台进行数据共享和交换。其优点是操作简单，缺点是因为明码传输，数据在非安全信道中，存在安全隐患。该方法不需要增加额外设备，无需建设投资。
（2）采取VPN方法
采取VPN方法同平台进行数据共享和交换，其优点是能够确保经过公用网络平台传输数据专用性和安全性，通讯在专用安全通道内进行，能够利用加密技术对经过隧道传输数据进行加密，以确保数据仅被指定发送者和接收者了解，从而确保了数据私有性和安全性。
（3）采取CA认证
采取CA认证方法同平台进行数据共享和交换。因为使用高强度密码保护密钥，支持加密机，确保平台含有高安全性和可靠性。缺点是技术复杂，需要配置CA、RA、KMC等相关设备，而且需要专员管理和维护，成本较高。
三种方法对比情况如表3-4-4图所表示。经比选，拟采取VPN方法实现平台数据传输。
三种方法对比情况
方案
安全验证方法
安全性
建设成本
是否需要增添设备
1
用户名/密码
低
无
否
2
VPN
较高
无
否
3
CA认证
高
高
是
图3-4-4