室内环境监控系统需求分析

成都信息工程学院课程设计题目：室内环境监控系统小组成员：谭琳陈登健黄斯宇指导老师：张路桥蔺冰日期：2011年12月3日室内环境监控系统摘要随着生活水平的不断提高，人们已经开始关注居住环境的舒适性。室内环境监控系统作为智能化家居的组成部分，在国内外的现代化小区建设当中已经发挥越来越重要的作用,实现智能管理和节能的基本要求。中央空调系统不能根据实际需求的变化调节中央空调的制冷(热)量、送风管道的送风量,造成了能源的大量浪费。随着计算机、传感器、网络与无线通信、嵌入式和控制等技术的飞速发展和日益成熟,由大量具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器节点通过无线自组织方式连接而构成的无线传感器网络得到了人们的广泛重视。本设计从现代人们在日常生活中的要求出发，针对中央空调以及温湿度传感器的工作原理开发出来的一个操作简单、方便实用的基于Android平台的室内环境监控系统。本文首先介绍室内环境监控系统的开发背景，比较国内外的研究现状；接着介绍了静态页面HTML编程技术，CSS层叠样式表和SQLServer2008等相关理论知识，并对室内环境监控系统进行了较详细的需求分析；然后重点讨论该系统的设计与实现，包括数据库设计和系统功能设计；最后，通过测试与分析，说明该系统运行稳定、可靠，具有一定的实用价值。关键词：物联网系统，智能家居，WEB页面，数据库，HTML目录1引言.......................................................................................................11.1课题背景...........................................................................................11.2室内温湿环境...................................................................................11.2.1室内温湿环境简介...................................................................11.2.2室内热环境对健康的影响.......................................................11.2.3室内湿环境对建筑物和健康的影响.......................................11.3本文的作用........................................................................................22术语与定义...........................................................................................23系统需求分析.......................................................................................23.1原始需求描述...................................................错误!未定义书签。3.2功能需求............................................................................................33.2.1功能划分.....................................................错误!未定义书签。3.2.2功能描述.....................................................错误!未定义书签。3.3性能需求............................................................错误!未定义书签。3.4运行需求...........................................................错误!未定义书签。3.4.1用户界面.....................................................错误!未定义书签。3.4.2故障处理.....................................................错误!未定义书签。3.5其他需求............................................................错误!未定义书签。4系统设计...............................................................错误!未定义书签。4.1系统功能分析...................................................错误!未定义书签。4.2系统数据流程分析...........................................错误!未定义书签。第1页共7页1引言1.1课题背景随着我国信息技术的迅猛发展以及空气调节技术的不断完善，如今已经具备了实现基于网络技术进行远程监测的硬件基础，同时在软件方面实时监测、远程监测等单元技术也有了一定的成果和经验，而且社会的信息化唤起了人们对住宅智能化的要求，智能住宅己成为中国房地产市场的主流，目前人们对室内管理智能化的需求已日趋明显，为了适应人们现如今快节奏的生活方式，设计出室内环境监控系统是非常必要而且可行的。1.2室内温湿环境1.2.1室内温湿环境简介室内环境是人们接触最频繁、最密切的空气环境，人们约有80%以上的时间是室内度过的，所以室内环境应是一个人们感觉舒适的温室环境，能够为室内成员提供可接受的高品质空气，以满足人体舒适、健康、和室内环境可持续性发展的需要。温湿环境是指室内于人体热舒适、热感觉有关的因素的总和，包括室内空气温度，空气湿度，气流速度等。室内人员对环境因素的感觉，世界上普遍公认的是Fanger的起点尺度热投票值，即热、暖、稍暖、中性、稍凉、凉、冷。1.2.2室内热环境对健康的影响室内热环境对人的健康有很大的影响，在稳定的室内环境条件下，人体保持了能量平衡。如果周围环境温度提高，则人体的对流和辐射散热量将减少；当人体余热量难以全部散除时，余热量就会在人体内存储起来，导致体温上升，人体就会感到很不舒适，体温增到40℃时，出汗停止，如果不采取措施，则体温将迅速上升，当体温上升到43℃是，人就会死亡。相反，在一个冷的环境，人体散热增多。若人体比正常热平衡情况多散除87W的热量，则一个睡眠者将被冻醒，这时，人体皮肤平均温度相当于下降了2.8℃，人会感到不舒服，甚至会生病。1.2.3室内湿环境对建筑物和健康的影响建筑湿环境是影响人体热舒适、人体健康、建筑结构耐久性以及建筑能耗等的关键因素。例如，建筑围护结构的吸湿、放湿过程既影响室内空气的动态湿平衡，也影响室内空气的热平衡过程；建筑表面及内部的冷凝和结露会使建筑维护结构的热共性能变差，增大建筑采暖与空调能耗，会使建筑维护结构的耐久性变第2页共7页差；建筑表面泛潮引起的霉菌繁殖，诱发人体多种疾病等。一般认为，当室内湿度超过70%时，霉菌和壁虱极容易繁殖；而当湿度低于40%时，流感传染病就会增加，并且由于眼、鼻和口腔粘膜干燥，人们会感到不适甚至生病。另外，不低于40%的湿度有利于防止产生静电。由此可见，控制室内环境的湿度非常重要。1.3本文的作用本文档将给出解决室内环境监控系统的技术方案，技术方案将从实际出发，基于网络技术，结合人们对智能化家居的需求，进行相应的设计，最终给出具有可行性的技术方案。整个方案设计我们力求简练、可操作性强、可实施2术语与定义HTML：是用于描述网页文档的一种标记语言。是一种规范，一种标准，它通过标记符号来标记要显示的网页中的各个部分。网页文件本身是一种文本文件，通过在文本文件中添加标记符，可以告诉浏览器如何显示其中的内容（如：文字如何处理，画面如何安排，图片如何显示等）。浏览器按顺序阅读网页文件，然后根据标记符解释和显示其标记的内容，对书写出错的标记将不指出其错误，且不停止其解释执行过程，编制者只能通过显示效果来分析出错原因和出错部位。但需要注意的是，对于不同的浏览器，对同一标记符可能会有不完全相同的解释，因而可能会有不同的显示效果。CSS：CSS是英语CascadingStyleSheets（层叠样式表单）的缩写，它是一种用来表现HTML或XML等文件式样的计算机语言。相对于传统HTML的表现而言，CSS能够对网页中的对象的位置排版进行像素级的精确控制，支持几乎所有的字体字号样式，拥有对网页对象盒模型的能力，并能够进行初步交互设计，是目前基于文本展示的最优秀的表现设计语言。SQLServer：SQL(StructuredQueryLanguage)，结构化查询语言。SQL语言的主要功能就是同各种数据库建立联系，进行沟通。按照ANSI(美国国家标准协会)的规定，SQL被作为关系型数据库管理系统的标准语言。SQL语句可以用来执行各种各样的操作，例如更新数据库中的数据，从数据库中提取数据等。绝大多数流行的关系型数据库管理系统都采用了SQL语言标准。虽然很多数据库都对SQL语句进行了再开发和扩展，但是包括Select，Insert,，Update，Delete,，Create以及Drop在内的标准的SQL命令仍然可以被用来完成几乎所有的数据库操作。3系统需求分析3.1功能需求第3页共7页3.1.1功能划分本系统整体上可分为两个子系统，其中一个为针对监控室内环境的硬件和数据传输等工作状况的系统。另一个为针对用户使用的采用移动终端访问监控室内环境的系统。监控室内环境功能可分为六个功能模块，如图1所示。4系统设计规划如图1所示，室内环境监控系统的主要功能分为六部分。（1）网络通信（2）远程控制（3）数据/事件分析（4）报警处理（5）数据管理（6）用户管理图1室内监控系统功能图4.1客户端界面分析客户端界面要进行一些简单的软件编程，完成一些简单的功能，提供一个人机交互的友好界面，本系统客户端界面主要有向导页面，实时显示，报警信息显示，统计查询，用户管理，警告阀值设置，远程控制等功能。登录基本界面如图2所示。室内环境监控系统网络通信远程控制数据/事件分析报警处理数据管理用户管理第4页共7页图2用户登录界面需要有可输入用户名、密码及验证码的区域。对于新用户可以选择注册选项。输入正确的用户名和密码后，点击“登陆”按钮，登录成功后进入室内环境监控系统的向导界面的页面应该至少有三个区域：项目名称、快速跳转标签（或链接）、系统介绍或相关知识区。在向导界面上可以选择相应的操作，主要功能基本界面如图3所示。图3室内监控系统向导界面对于新用户可以选择注册选项，填写个人相关信息，注册基本界面如图4所示。第5页共7页图4新用户注册界面a．实时显示点击图3中的“状态”按钮，出现下拉菜单为“当前状态”和“历史状态”，再点击“当前状态”按钮，进入下一个界面，然后选择要显示的用户名和房间号，单击“开始显示”按钮进行显示，显示当前的状态信息基本界面如图5所示。图5实时显示图b．历史状态显示点击图3中的“状态”的下拉菜单中的“历史状态”，进入下一个界面，然后选择要显示的用户名和房间号，输入起止时间，单击“开始显示”按钮进行显示，显示历史的状态信息如图6所示。第6页共7页图6历史状态界面c．控制页面点选控制可以查看当前设备的状态信息，有可以对设备进行控制的按钮。参考界面如图7所示。图7控制页面d．设置页面点选设置可以对环