水库大坝安全监测管理系统建设方案

水库大坝安全监测管理系统建设方案水库大坝安全监测管理系统建设方案目录1. 项目概述 图1所示。系统结构采用分布式体系结构，数据采集工作分散到靠近较多传感器的测控单元来完成，然后将所测数据传送到主机。系统每个观测现场的测控单元都是多功能智能型仪器，能对各种类型的传感器进行控制测量。图SEQ图\*ARABIC1系统组成结构图传感器感应大坝变形、渗流、压力（应力）、应变、温度、环境量、水文、气象等各种物理量，将模拟量、数字量、脉冲量、状态量等信号输入到测控单元。传感器种类可分为：电阻式、电感式、电容式、振弦式、光纤式、调频式、压阻式、变压器式、电位式等。测控单元根据确定的观测参数、计划和顺序进行实际测量、计算和存储，并有自检、自动诊断功能和人工观测接口。根据确定的记录条件，将观测结果及出错信息与指定的监测中心或其他测控单元进行通信。能选配不同的测量模块或板卡，以实现对各种类型传感器的信号采集。检测指点的报警条件，一旦报警状态或条件改变则通知指定的监测中心。将所有观测结果保存在存储单元中，直到这些数据被监测中心准确接收完。管理电能消耗，在断电、过电流引起重启动或正常关机时保留所有配置设定的信息。并具有防雷、抗干扰、防尘、防腐，适用于恶劣温湿环境。采集系统的运行方式有应答式和自报式两种，必要时也可采用任意控制。通信系统通信系统根据站点情况采用有线或无线方式。且可以采用两种通信方式互为备用信道，建立一套双信道互为备份的通信系统。本系统采用无线方式。信息采集系统信息采集系统的主要任务是监测大坝变形、渗流、压力（应力）、应变、温度、环境量、水文、气象等要素自然变化情况，它是一项基础和前期工作，是大坝安全监测的耳目和参谋，是各大坝管理部门做出正确判断，发布正确指令的理论依据。其质量和精度将直接影响大坝安全监测准确性，影响决策的科学性。加强信息采集系统基础设施的建设，强化信息采集工作，提高观测自动化程度成为当务之急。信息采集系统需要完成以下任务：实现大坝变形、渗流、压力（应力）、温度、水文、气象等观测量数据自动采集、存储，并满足实时自动传输的要求。采用实用的观测设备，实现流观测量数据信息的人工及自动观测相结合，实现人工采集及输入及自动计算和实时自动传输。采集设备采用先进无线通信物联网技术，使观测信息标准达到部颁建设标准。信息采集系统主要是由测控单元（RTU）、监测仪器组成。测控单元是分布式系统的关键设备，是一种智能化、模块化的多功能装置，体积小巧，结构紧凑，具有控制、测量、数据存储、防潮、防雷、抗干扰等各种功能，可安装在监测仪器附近，实现监测仪器的自动巡测和选测。系统中的测控装置由通讯总线连接到中央控制装置或微机，组成数据采集网络。中央控制装置或微机对网络进行控制，可用不同的运行方式实现数据采集的自动化。测控单元RTU（RemoteTerminalUnit）是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。远程终端设备（RTU）是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。RTU，是具有标准的工业采集与控制接口（DI、DO、AI、RS485），并支持短信、GPRS、以太网、GPS多种通讯方式的远程测控终端，重点满足工业现场远程测控的应用需求。RTU具有的特点是：1、通讯距离较长2、用于各种环境恶劣的工业现场3、模块结构化设计，便于扩展4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用。RTU的主要功能：(1)采集状态量并向远方发送，带有光电隔离，遥信变位优先传送；(2)采集数据量并向远方发送，带有光电隔离；(3)直接采集系统工频电量，实现对电压、电流、有功、无功的测量并向远方发送，可计算正反向电度；(4)采集脉冲电度量并向远方发送，带有光电隔离；(6)接收并执行遥控及返校；(7)程序自恢复(8)设备自诊断(故障诊断到插件级)；(9)设备自调；(10)通道监视；(11)接收并执行遥调；(12)接收并执行校时命令(包括GPS对时功能)；(13)与两个及两个以上的主站通讯；(14)采集事件顺序记录并向远方发送；(15)提供多个数字接口及多个模拟接口；(16)可对每个接口特性进行远方/当地设置；(17)提供若干种通信规约,每个接口可以根据远方/当地设置传输不同规约的数据；(18)接受远方命令,选择发送各类信息；(19)可转发多个子站远动信息；(20)当地显示功能，当地接口有隔离器；(21)支持与扩频、微波、卫星、载波等设备的通讯；(22)选配及多规约同时运行，如DL451-91CDT规约，同进应支持POLLING规约和其他国际标准规约（如DNP3.0、SC1801、101规约）；(23)可通过电信网和电力系统通道进行远方设置。变形监测变形监测包括水平位移、竖向位移、挠度、倾斜及接缝和裂缝监测，对于土石坝根据测点布置在坝面或是坝体内部分表面变形及内部变形监测。在主坝坝顶和下游坝坡布设2条位移测线。在测线两端岸坡稳定地基上埋设工作基点和校核基点，每条测线各埋设5个位移监测点。在一副坝坝顶和下游坝坡布设2条位移测线。在测线两端岸坡稳定地基上埋设工作基点和校核基点，每条测线各埋设5个位移监测点。在二副坝坝顶和下游坝坡布设2条位移测线。在测线两端岸坡稳定地基上埋设工作基点和校核基点，每条测线各埋设3个位移监测点。基点和位移监测点建造钢筋混凝土观测墩。水平位移测墩顶嵌埋强制对中基座，用于固定经纬移或插入照准觇标。水平位移与垂直位移共用墩的墩基埋设垂直位移水准点测量标志。渗流监测渗流监测是大坝安全监测的重要项目，对于混凝土坝，渗流监测有：扬压力（坝体、坝基扬压力）、渗漏量（包括坝基渗漏量和坝体渗漏量）、绕坝渗流、地下水位、水质分析几个部分。土石坝渗流监测项目包括：坝体渗流压力、坝基渗流压力、绕坝渗流，渗流量监测。渗压（或浸润线）观测可采用测压管法和埋设渗压计法，测压管法具有可进行人工比测、仪器更换方便等优点，但是也有容易出现泥沙淤积、孔口破坏和测值滞后等缺点,因此在进行具体设计时要根据渗流特征和仪器情况进行确定。渗流量监测一般采用容积法、量水堰法和流速法进行测量。容积法主要针对单管渗流量进行监测（流量小于1L/S）时，当流量在1~300L/S之间时宜采用量水堰法，当流量大于300L/S或受落差限制不能设量水堰时，可以将漏流水引入排水沟，采用测流速法进行测量。目前测水位的仪器较多，通过我们的应用经验认为，用于渗压监测效果较好的是振弦式仪器。应力（压力）、应变及温度监测由于目前的设计规范均将强度校检作为设计坝体结构的标准之一，而温度是坝体（特别是在混凝土坝中）应力及裂缝产生的重要因素，因此必须注意监测，特别是对拉应力区、应力和温度梯度大地方。应力、应变及温度监测目前大多采用差阻式仪器。环境量（水文气象）监测环境量是大坝运行性态发展的外因，对环境量（水位、气温、雨量等）进行监测是资料分析的需要，因此必须加以重视。上下游水位是大坝承受的主要荷载，是形成坝体及坝基渗流场的主要原因，因此必须进行监测。水位测点要布置在水流平稳、水面平缓的地方，以确保观测精度，监测仪器有浮子式水位计、压力式水位计、超声波水位计等。气温及库水温是影响坝体温度场的重要因素，其监测测点布置要根据库区气温及库水温分布特点确定，监测仪器对于气温可选铂电阻温度计，当温度变化不太剧烈时可选用铜电阻温度计，一般库水温监测可选用DW-1型铜电阻温度计。降雨量是影响大坝（特别是土石坝）及坝体周围渗流场的主要原因之一，降雨还有可能导致坝外测压管水位升高，同时高强度降雨将会形成地表径流，破坏坝面结构，造成（土石坝）坝体局部失稳，因此必须加以监测，降雨量监测可选翻斗式雨量计进行监测。业务应用系统技术架构应用系统基于J2EE规范实现，整个架构建立在Struts框架、Spring框架和DAO模式基础之上，并提供了对于EJB、WebService、JMS等组件技术的集成机制。技术框架逻辑上可分为：客户层、WEB层、业务层、持久层、资源层、核心层。系统技术框架图数据模型系统内所使用的数据结构，按照水库安全的规范进行设计。除非是系统内部使用的数据，如果涉及到超出水利普查的数据，将遵循标准去制定数据字典。系统内所使用的数据结构中的数据项，主码不能为空，大多数项不能为空，只有少数项可以为空；为了提高查找速度，需要对某些数据结构创建索引文件，并提供不同的权限，对数据进行操作。系统功能应用系统作为现代水利工程安全监控与管理系统的信息系统，不仅需要具备自动测控和日常管理功能，更重要的是要提供高效率的现代信息管理手段和防灾兴利决策支持，充分发挥水利工程的安全与管理效益。业务应用系统分为实时安全监控子系统和信息管理子系统等。应用系统根据工作流管理系统的设计，采用先进的工作流管理设计思想，将查询申请、分类、GIS联动等子系统定义标准工作流应用接口，在主平台中对流程进行统一管理，管理员可以对请求响应过程中的状态进行监控。实时监控实时安全监控子系统涵盖大坝安全与水雨情同步监测，实时预报，自动反馈分析，在线安全度评判，预警，防洪与大坝安全实时决策支持全过程。其主要功能包括根据水工建结构物安全度的评判基本原则（在外部荷载作用下，工程结构物及基岩的应变若在其材料弹性变化范围内，则认为安全，否则应检查其异常原因），采用两级安全监控指标评判安全度，互为佐证。评判安全度时还应比照相关部位相关监测项目的不同测点，相互印证。每一级安全监控指标根据工程实际采用物理性（确定性）指标或者统计学指标。实时安全监控子系统需要建立大坝安全监控模型和安全监控指标。大坝安全监控模型和安全监控指标是对工程安全度进行评判以及安全监控联机实施的依据。安全监控指标是指由安全监控模型预报值和模型误差确定的监测值限差区间，或者根据材料物理参数、作用荷载计算的理论值或临界值。信息管理信息管理子系统主要具备信息收集、处理、管理、共享、发布、查询、数据挖掘/相关分析等功能。（1）时间同步相关分析取时间同步的库水位和渗压水位作相关分析。时间同步相关分析图（2）滞后时差相关分析先计算出滞后时差。取滞后时差的库水位当前测次渗压水位，作相关分析。等效滞后相关分析取等效滞后库水位同渗压水位作相关分析。等效滞后相关分析图监控管理监控管理使用浏览器作为用户界面，提供完善的用户管理、角色管理、过程管理、系统设置、系统安全管理、配置文件管理和日志管理，让管理者可以追踪和控管角色、活动、节点、过程实例的状态和过程实例流经的路径；可以以图形的方式再现已经完成的过程实例的路径、可以显示正在进行中的过程实例，并且提供管理的机制，让管理者得以在必要时终止或暂停某些过程实例。系统亦提供有关工作过程的统计数据和报表，动态改变过程的状态，协调各个部分的关系，并进而提升管理的效率。可以大幅降低纸张文件的需求以及传递文件所需的额外人力负担，通过浏览器和数据库把各种信息方便地展现给用户,让内部信息的流动及传递更加迅速准确。负载平衡提高工作流的工作效率。工作项服务动态产生其对应的待办工作项、提醒工作项、历史工作项、暂存工作项，为用户提供以人为本的优秀的系统使用体验。日志管理运行服务对工作流实例执行过程中的各种事件及由事件引起的相应数据的改变进行完整的记录，形成日志数据写入日志文件，以便对工作流实例的执行过程进行跟踪分析。日志数据大至包括以下几类：过程定义、过程实例、活动定义、活动实例、工作流相关数据、工作项、统计数据、结构信息、归档信息等。日志库中实际记录的数据种类由相应的配置文件设置不同的级别来确定。基础工程测压管钻造钻孔钻孔以干钻钻进。钻孔孔径110mm，开孔直径可用150mm。终孔后抽干净孔内泥浆，然后再埋设测压管。埋设测压管测压管用内径50mm镀锌钢管。自设计最高浸润线以上0.5m至最低浸润线以下约0.5m为进水段，进水段以上为导管段，管底部留0.5~1m长沉淀段。在进水管段纵向钻四排孔径为6mm的进水孔。纵向孔距约60mm。进水段管壁外绑扎4根8mm纵向钢筋或塑料棒。外面再缠绕14#铅丝，间距约100mm。外面包裹3层尼龙丝布后，再包裹2层土工布。埋设测压管前用水准测量方法连测各孔孔口高程，并在各孔口作临时高程点标记。在钻孔底倒入20cm厚的干净砂作垫层。逐段用接箍连接已事先加工好的测压管并置入钻孔中。测压管全部放入钻孔后，管顶部高出地面约20cm。在测压管外壁与钻孔壁之间填入粒径约0.2mm的干净砂作反滤料，填至略高于进水管段上端之后，再填入粘土并层层夯实，以防雨水和地表水渗入影响渗压水位量测精度。埋管后，根据孔口临时高程点标定测压管管口高程。管口、管底、进水段高、低端以及以后埋设的传感器压感位置的高程等，均须作好记录，并绘制测孔埋设示意图，作为工程资料归档保存。测压管管口外面为水泥（或钢板）保护井，上有盖板。盖板加锁。注水试验埋设测压管后，须及时做注水试验，以确定造孔是否成功。先量测并记录测压管内水位。然后注入清水。事先准备好注入水量相当于当前水位到进水段上端以上的容积。注水后即记录管内水位。以后在2小时内每隔15分钟记录一次；2小时~4小时内每隔30分钟记录一次水位；以后每小时记录一次。对于壤土，若测压管内水位在2昼夜之内降至注水前水位，则认为造孔合乎要求。对于砂砾较多的填筑料，降至原水位历时应少于2昼夜。埋设渗压传感器将传感器电缆夹附于一根不锈钢绳，预留钢绳长度使传感器吊入测压管内后，传感器的压感位置在进水管段下端附近。将钢绳和电缆固定在管盖的电缆固定卡，然后将电缆穿入镀锌钢管电缆管，最后集中引至数据采集单元。管口、管盖和电缆引出处用防水胶密封，再以水泥砂浆填平并作点号标记。电缆管每隔15米焊接接地。传感器压感部位的实际埋入高程必须准确记录备并存档。量水堰建设在坝后反滤体下游集水沟总出口处设一个渗流量测点，监测大坝滲流量。渗流量监测点选择集水沟沟槽为直线且为矩形截面的适当位置，预埋过水面为直角三角形的钢板量水堰。在堰上游约6倍堰上水头处，预埋安装水位传感器用的安装件。在堰板上游约4倍堰上水头的沟槽壁，嵌埋不锈钢板尺，尺的最小分划为1mm。用于校核和临时测读堰上水头。水尺零点分划须精确校准至与堰底在同一水平面上。采用高精度传感器，监测堰口以上水头，由计算机换算为渗流量。传感器量测精度为量程的1/1000。渗流量监测点上须有保护装置。集水沟外须加截水沟，以免坝面和地表水流入集水沟。变形观测设施建设在主坝坝顶和下游坝坡布设2条位移测线。在测线两端岸坡稳定地基上埋设工作基点和校核基点，每条测线各埋设5个位移监测点。在一副坝坝顶和下游坝坡布设2条位移测线。在测线两端岸坡稳定地基上埋设工作基点和校核基点，每条测线各埋设5个位移监测点。在二副坝顶和下游坝坡布设2条位移测线。在测线两端岸坡稳定地基上埋设工作基点和校核基点，每条测线各埋设3个位移监测点。基点和位移监测点建造钢筋混凝土观测墩。水平位移测墩顶嵌埋强制对中基座，用于固定经纬移或插入照准觇标。水平位移与垂直位移共用墩的墩基埋设垂直位移水准点测量标志。观测墩和垂直位移标墩结构见图（以埋设于坝坡上的位移观测墩和标墩为例）。基点墩座埋入深度须到达稳固地层。对土层地基，埋入深度一般不少于0.5m。位移观测墩和仪器座图中墩高供埋设时参考，应以满足以下要求为原则：1）、仪器站基点到视准线上其它观测墩顶面的视线倾斜角不大于2度；2）、作为仪器站的视准线一端基点应适于观测员以站姿或坐姿操作经纬仪；3）、各观测墩中心须大致在两端工作基点连线上，横向偏离<±30cm，而且各位移观测墩墩顶应略低于两端工作基点墩顶，以便在工作基点上安置经纬仪观测时，各测点的觇标在视线上不会相互遮挡。接地系统设计前端设备的防护应包括前端液位计、水位计、雨量计、RTU等设备和控制信号进行保护。具体方法如下：A、前端设备电源防护：安装一个标称为In＝20KA的防雷器，在预期小于20KA的雷电-流冲击时，是有效的。B、前端系统接地：按规范要求，接地电阻不大于10Ω。安装方式：快装接地极方法（铜包钢）：用专用地极套筒能一根接力一根往地底下打，相当防雷接地的深井施工法)，既耐腐蚀又避免大量的开挖，镀镍锘合金或镀铜钢棒利用电的趋肤效应能够使电流更快地流散消失；接线端子放热焊；施工优点是施工快，适合不方便开挖的地方施工，比如大理石和水泥路面开挖成本昂贵时实用此法非常实用。硬件清单序号名称规格及型号一计算机监控设备1）操作员工作站处理器：八核3.4GHZ或以上，缓存：8M或以上)；500GB硬盘；4GDDRIII内存；22英寸宽屏液晶；独立显卡；SATADVD-RW光驱。2）UPS机架式主机，3KVA,配置8块65AH免维护蓄电池（后备2小时）3）操作台3卡位，规格：长*宽*高=3000*900*7504）工业级监视器尺寸：60英寸最大分辨率:1920x1080像素间距(mm):0.72(H)×0.72(V)亮度:450cd/m2对比度:3000:1视角(水平/垂直):178°/178°响应时间:5ms显示模式:16:9兼容HDTV输入:480P、576P、720P、1080I、1080P场频:50HZ、60HZ、70HZ、75HZ视频制式:PAL/NTSC复合视频输入/输出:5路(BNC×5)输入2路(BNC×2)环通输出1Vp-p75Ω二监测仪器设备1）水位计技术参数1基本参数A测量范围：0-80米；B水位变率：<100厘米/分C分辨力：1cmD水位轮启动力矩：<100克·厘米（0.0098N·m）F测量准确度：≤±2cm或0.2%F·SF显示器：十进制机械计数器2机械参数a水位轮工作周长：32cmb测量缆：Φ1mm不锈钢缆c浮子直径：10、15cm可选3电参数a格雷码输出：10-13位b输出形式：接点通断输出接触电阻：≤0.5Ω；绝缘电阻：≥10MΩ4通信接口（选装）aRS485接口：MODBUS协议或其它b4～20mA模拟量信号输出5使用环境a环境温度：-25℃～85℃b相对湿度；<90%(40℃)C尺寸：132×132×115D电源电压：12～24VDC2）雨量计1承雨口径：φ2000.60mm；刃口锐角：40o～45o2分辨力：0.5mm；3测量准确度：≤±4%（室内人工降水、以仪器自身排水量为准）4雨强范围：0.01mm～4mm/min（允许通过最大雨强8mm/min）5发讯方式：双触点通断信号输出，信号宽度20毫秒。6工作环境：环境温度：-10℃～50℃.相对湿度；<95%(40℃)7平均无故障工作时间≥16000h，误码率小于10-43）明渠流量计1、测量方式：流速面积法，不堵塞不用改变渠道过水断面，流速计采用电磁式。2、测量渠道基本宽度（cm）：40~2000(水位不低于20cm)3、传感器配套要求：传感器信号灵敏度：在1米/秒流速下，传感器输出150µV~200µV。4、整机测量精度：测量精度：流速±1.5%、水位±1.0mm、系统精度±2.5%。5、防护等级：电磁流速计IP68超声液位计IP65、流量显示仪IP65。6、模拟电流输出：负载电阻：4～20mA时，0～550Ω。基本误差：0.1%±10μA。7、数字频率输出：频率输出范围：1～1000Hz；输出电气隔离：光电隔离。隔离电压：>1000VDC。8、数字脉冲输出：输出脉冲当量：1～0.000001m³/P；输出脉冲宽度：50ms，高频时自动转换成方波；输出电气隔离：光电隔离，隔离电压：>1000VDC。9、报警提示：报警：流量上限报警；流量下限报警；水位上限报警；水位下限报警；励磁报警；传感器裸露报警；10、数字通讯接口及通讯协议：MODBUS接口：RTU格式，物理接口RS-485电气隔离1000V。11、电气隔离模拟输入与模拟输出间绝缘电压不低于500V；模拟输出与交流电源间绝缘电压不低于500V；模拟输出与大地之间绝缘电压不低于500V；脉冲输出与交流电源间绝缘电压不低于500V；脉冲输出与大地间绝缘电压不低于500V.4）渗压计采用振弦式渗压计标准量程：0.35非线性度：直线：≤0.5%FS；多项式：≤0.1%FS灵敏度：0.035%FS过载能力：50%5）堰槽流量计量程：0-250mm；分辨力：1mm；测量准确度:1mm输出码：格雷码9bit-15bit；输出形式：OC门，30mA/30VDC；电源：12V/24VDC；通信接口：RS485（选装）、4-20mA（选装）；温度范围：-25℃～+80℃；相对湿度：95％（40℃）；传感器尺寸：Φ90×100；Φ90×70；测井尺寸：Φ100～Φ120。6）温度计电源：12V/24VDC；通信接口：4-20mA；输出范围：0℃～50℃；7）弦式读数仪配套振弦式渗压计8）遥测终端机(接水位计、雨量计及流量计)硬件配置：6路DI/PI、2路AI、1路串口。液晶显示、4按键键盘可选。2个串口设备。通信误码：≤10-6。存储容量：4M。供电电源：10V～15VDC。功耗：休眠电流≤50uA/14.4V；采集电流≤5mA/14.4V；发送平均电流≤10mA/14.4V。9）微功耗遥测终端（接振弦式传感器）测量通道数;4频率测量范围：400Hz-6000Hz频率测量灵敏度：+/-0.1Hz数据存储：4000条通讯方式：GPRS/433/Zigbee10)电源避雷器工作电压：12VDC最大持续运行电压：18VDC标称放电电流8/20μs：10kA最大放电电流8/20μs：20kA限制电压8/20μs3kA：≤300V保护模式：V+-PE、V--PE、V+-V-11)信号避雷器工作电压：24V传输速率bit/s：2M冲击放电电压:≤600kV/μs限制电压:≤60V标称放电电流8/20μs:512)流量卡含500M流量13)太阳能供电设备太阳能板：40W,多晶控制器：500W14)设备箱500*400*25015)强制对中底盘按相关规范要求定制16)水准标芯按相关规范要求定制三监测设施建设1)测压管钻孔钻孔以干钻钻进。钻孔孔径110mm，开孔直径可用150mm。终孔后抽干净孔内泥浆，然后再埋设测压管。2)测压管制作安装3)测压管井口砌筑测压管管口外面为水泥（或钢板）保护井，上有盖板。盖板加锁。4)测压管注水试验5)集水沟标准断面建设在坝后反滤体下游集水沟总出口处设一个渗流量测点，监测大坝滲流量。集水沟规格按规范要求建设。6)量水堰建设渗流量监测点选择集水沟沟槽为直线且为矩形截面的适当位置，预埋过水面为直角三角形的钢板量水堰。在堰上游约6倍堰上水头处，预埋安装水位传感器用的安装件。在堰板上游约4倍堰上水头的沟槽壁，嵌埋不锈钢板尺，尺的最小分划为1mm。用于校核和临时测读堰上水头。水尺零点分划须精确校准至与堰底在同一水平面上。7)大坝位移观测点8)设备监测接地设施项目实施保障系统进度计划计划步骤列表及说明：阶段名称实施内容和项目总天数系统开发阶段需求调研对客户需求进行调研和分析总体设计对系统总体框架进行设计模块设计对系统模块进行详细设计和分析数据库建模对系统后台数据库进行设计建模编码实现编码并实现系统系统测试阶段测试系统测试系统运行阶段软件培训软件安装及使用培训软件安装软件安装调试工作试运行正常业务数据验收项目验收运行维护系统在真实环境下交付运行合计质量保证措施软件开发各阶段需要提交的文档系统在开发各阶段编写以下文档：项目开发计划，在项目确定阶段产生初步项目计划，在需求分析阶段最终完成。需求说明书，在需求分析阶段产生。设计说明书，在概要设计阶段产生。详细设计相关文档，在详细设计阶段完成。用户手册，在需求分析阶段形成初稿，在以后各阶段逐步修改完善，在确认测试后最终完成。测试计划：单元测试计划，在编程实现阶段产生；集成测试计划，在概要设计阶段产生；确认测试计划，在需求分析阶段形成初步确认测试计划，在概要设计阶段完成。测试报告，在相应的测试阶段完成。项目开发结束报告，在软件验收阶段完成。数据需求说明书，在需求分析阶段产生。数据库、数据结构说明书，在概要设计阶段产生。以上软件开发文档，每个文档自成体系。过程管理本项目严格按照ISO9001的质量管理体系实施，并参照CMMI3的要求进行过程活动管理。项目开发过程中，项目组主要开展以下方面的活动：需求管理目的：项目组与客户就应由软件项目实现的客户需求达成共识。活动：评审软件需求。软件工程组以评审通过的软件需求作为软件计划、工作产品和开发活动的基础。项目计划目的：为开展软件开发与管理活动制订合理的计划。活动：◆软件工程组参与项目计划工作。◆在早期进行软件项目计划的制订工作。◆在项目开发过程中，软件工程组会和其它受影响的组一起参与项目计划工作。◆高级管理人员对软件项目的对外承诺进行评审。◆项目计划文档化。◆明确作为项目控制、管理对象的软件工作产品。◆对软件工作产品的规模进行估算。◆对项目的工作量及成本规模进行估算◆对项目所需的关键计算机资源进行估算。◆对项目的进度进行估算。◆对项目在成本、资源、进度、技术方面的风险进行识别、评估，并整理成文档。◆对项目所需的开发设备及工具进行计划。◆记录用于软件计划的数据。项目跟踪与监控目的：使管理层充分了解项目的实际进展，以便在项目实际工作结果严重偏离软件开发计划时，使管理层能采取有效的行动，在计划所定义的里程碑点处，积极向客户通报项目进度。活动：◆用文档化的项目开发计划进行项目跟踪和项目状态交流。◆修订项目开发计划。◆高级管理人员对软件项目的对外承诺及其变化进行评审。◆项目对外承诺的变更经批准后，通知项目开发组成员及相关小组。◆对项目的规模进行跟踪，并在必要时采取纠正措施。◆对项目的工作量及成本进行跟踪，并在必要时采取纠正措施。◆对项目的关键计算机资源进行跟踪，并在必要时采取纠正措施。◆对项目的进度进行跟踪，并在必要时采取纠正措施。◆对项目的开发技术工作进行跟踪，并在必要时采取纠正措施。◆对项目在成本、资源、进度、技术方面的风险进行跟踪。◆对实际度量数据和重新制订计划所用的数据都进行记录。◆项目组内部通过定期进行评审来跟踪项目的工作进展、结果和存在的问题。◆根据项目开发计划，在选定的项目里程碑处对项目工作成绩及结果进行正式评审。软件质量保证目的：向管理人员提供适当的对软件项目正在使用的过程和正在构造产品的可视性。活动：◆制订SQA（软件质量保证）计划。◆按照SQA计划进行SQA活动。◆SQA组参与准备和评审项目的软件开发计划、标准和规程。◆SQA组评审软件工程活动以验证符合性。◆SQA组审计指定的软件工作产品以验证符合性。◆SQA组定期向软件工程组报告其活动的结果。◆按照SQA计划对在软件活动和软件工作产品中识别出的不符合性问题建立文档并加以处理。◆当合适时，SQA组与顾客的SQA人员一起对它的活动和发现进行定期评审。集成软件管理目的：在确定软件项目的开发过程时，将软件工程活动与管理活动有效地集成在一起。活动：◆剪裁组织的标准软件过程，得到项目定义的软件过程。◆对项目定义的软件过程进行修订。◆制订和修订项目开发计划（该计划描述了项目定义的软件过程的使用方法）。◆根据项目定义的软件过程对软件项目进行管理。◆使用组织的软件过程数据库进行项目计划和估算工作。◆对软件工作产品的规模（或软件工作产品的变更规模）进行管理。◆对项目的软件工作量和成本进行管理。◆对项目的关键计算机资源进行管理。◆对项目的进度（关键依赖关系和路径）进行管理。◆对项目的风险进行识别、评估、文档化和管理。◆为了确保项目的工作结果与商业目标、客户和最终用户的要求保持一致，对项目进行定期的评审。软件产品工程目的：严格执行一个集成了所有软件工程活动的、经过明确定义的工程过程，高效地生产出合格的产品。活动：◆在项目定义的软件过程中集成适用的软件工程方法与工具。◆根据项目定义的软件过程，开展软件需求活动，对其结果进行维护和文档化。通过对分配需求的系统分析，对软件需求进行验证。◆根据项目定义的软件过程，开展软件设计工作，对其结果进行维护、文档化，验证其与软件需求的符合性，形成代码框架。◆根据项目定义的软件过程开展软件编码工作，对其结果进行维护、文档化和验证，实现软件需求和软件设计。◆根据项目定义的软件过程开展软件（单元）测试工作。◆根据项目定义的软件过程计划和实施集成测试。◆通过计划和开展系统和验收测试来证实软件满足其需求。◆根据项目定义的软件过程编制用于软件操作和维护的文档。◆根据项目定义的软件过程对同行评审和测试中发现的缺陷进行收集和分析。◆维护项目开发计划、开发过程描述、分配的需求、软件需求、软件设计、代码、测试计划、测试程序等文档间的一致性。组间协调目的：在组织内建立起合理的项目管理工作机制，保证项目开发目标的实现，使项目的工作结果更加符合用户的要求。活动：◆在适当的时候软件工程组和受影响的组与最终用户一起建立系统需求。◆软件工程组的代表和其他工程组的代表一起监督和协调技术活动，解决技术问题。◆根据项目开发计划对组间约定进行交流，并对工作开展情况进行协调和跟踪。◆根据项目开发计划识别、协调和跟踪各工程组间的关键依赖关系。◆作为其他工程活动的输入项的工作产品要由接收方的代表进行评审，以确保其满足接收方的工作需求◆根据问题解决计划，对在项目工程组代表间无法解决的组间问题进行处理。◆项目各个工程组的代表进行定期的技术评审和交流。评审目的：尽早地消除软件产品中的缺陷。活动：◆计划同行评审工作，并将计划写成文档。◆根据评审计划进行同行评审。◆记录有关同行评审的执行情况和结果。培训目的：发展个人的技能与知识，使他们更好地履行自己的工作职责。活动：◆制订和维护项目培训计划。◆依据项目培训计划开展相应的培训活动。◆维护培训记录。软件开发过程项目开发过程中，要求采用RUP作为项目软件开发过程，选用迭代化的开发方式进行项目开发。采用基于里程碑的生命周期模型先启阶段先启阶段精化阶段构建阶段产品化阶段时间生命周期目标里程碑生命周期架构里程碑初始功能里程碑产品发布里程碑Release本项目的开发将采用基于里程碑的生命周期模型，整个开发过程将设定四个阶段（如图）：初始阶段、细化阶段、构造阶段和交付阶段。每个阶段结束于一个主要的里程碑。在每个阶段的结尾将执行一次评估以确定这个阶段的目标是否已经满足。如果评估结果令人满意的话，可以允许项目进入下一个阶段。初始阶段初始阶段的目标是为系统建立商业案例并确定项目的边界。为了达到该目的必须识别所有与系统交互的外部实体，在较高层次上定义交互的特性。本阶段具有非常重要的意义，在这个阶段中所关注的是整个项目进行中的业务和需求方面的主要风险。对于建立在原有系统基础上的开发项目来讲，初始阶段可能很短。初始阶段结束时是第一个重要的里程碑：生命周期目标里程碑。生命周期目标里程碑评价项目基本的生存能力。细化阶段细化阶段的目标是分析问题领域，建立健全的体系结构基础，编制项目计划，淘汰项目中最高风险的元素。为了达到该目的，必须在理解整个系统的基础上，对体系结构作出决策，包括其范围、主要功能和诸如性能等非功能需求。同时为项目建立支持环境，包括创建开发案例，创建模板、准则并准备工具。细化阶段结束时第二个重要的里程碑：生命周期结构里程碑。生命周期结构里程碑为系统的结构建立了管理基准并使项目小组能够在构建阶段中进行衡量。此刻，要检验详细的系统目标和范围、结构的选择以及主要风险的解决方案。构造阶段在构建阶段，所有剩余的构件和应用程序功能被开发并集成为产品，所有的功能被详细测试。从某种意义上说，构建阶段是一个制造过程，其重点放在管理资源及控制运作以优化成本、进度和质量。构建阶段结束时是第三个重要的里程碑：初始功能里程碑。初始功能里程碑决定了产品是否可以在测试环境中进行部署。此刻，要确定软件、环境、用户是否可以开始系统的运作。此时的产品版本也常被称为“beta”版。交付阶段交付阶段的重点是确保软件对最终用户是可用的。交付阶段可以跨越几次迭代，包括为发布做准备的产品测试，基于用户反馈的少量的调整。在生命周期的这一点上，用户反馈应主要集中在产品调整，设置、安装和可用性问题，所有主要的结构问题应该已经在项目生命周期的早期阶段解决了。在交付阶段的终点是第四个里程碑：产品发布里程碑。此时，要确定目标是否实现，是否应该开始另一个开发周期。在一些情况下这个里程碑可能与下一个周期的初始阶段的结束重合。采用迭代化的开发模式在每个阶段我们将根据阶段目标进一步分解为迭代。在每个迭代完成一个完整的开发循环，产生一个可执行的产品版本，作为最终产品的一个子集，通过增量式地发展，从一个迭代过程到另一个迭代过程到成为最终的系统。传统上的瀑布生命周期会出现到了实现末期产品完成才开始测试，在分析、设计和实现阶段所遗留的隐藏问题会大量出现，项目可能要停止并开始一个漫长的错误修正周期等问题。因此项目组将采用迭代化的开发方式来避免这些情况的出现。迭代是一种更灵活，风险更小的方法，是多次通过不同的开发活动（需求分析、设计、编码、测试等），通过更好的理解需求，构造一个健壮的体系结构，并最终交付一系列逐步完成的版本。软件生命周期是迭代的连续，通过它，软件进行增量的开发。一次迭代包括了生成一个可执行版本的开发活动，还有使用这个版本所必需的其他辅助成分，如版本描述、用户文档等。因此一个开发迭代在某种意义上是在所有工作流中的一次完整的经过，这些工作流至少包括：需求工作流、分析和设计工作流、实现工作流、测试工作流。其本身就像一个小型的瀑布项目（如图）。迭代过程与传统的瀑布模型相比较加快了整个开发工作的进度。因为开发人员清楚问题的焦点所在，他们的工作会更有效率。由于用户的需求并不能在一开始就做出完全的界定，它们通常是在后续阶段中不断细化的。因此，迭代过程这种模式使适应需求的变化会更容易些。迭代式开发方法是一个不断降低风险的过程，每一次迭代过程都选择风险最大的任务执行。因此风险在迭代过程中不断地被发现、被消灭。迭代式开发方法能够更容易地管理需求的变化，整个开发过程由一次次的独立迭代组成，项目经理能够比较容易地调整迭代过程，使最终产品满足变化的需求。开发人员以及项目相关人员能够及时地从迭代过程中得到反馈信息，并能够及时修改以前工作中的失误，有效地监控开发过程，并对迭代工作流进行校正，这对一个时间跨度很长的项目具有重要的意义。质量管理遵循ISO9001质量管理体系，按照CMMI3对质量管理环节的过程活动要求，对本项目，我们将从以下三个方面进行质量控制:测试在本系统的开发过程中，要求对软件系统做以下二个层面的测试：单元测试单元测试将对最小的可测试软件元素（单元）实施的测试。它所测试的内容包括单元的内部结构（如逻辑和数据流）以及单元的功能和可观测的行为。确保及时发现并改正编码缺陷。集成测试集成测试是确保各单元组合在一起后能够按既定意图协作运行，并确保增量的行为正确。它所测试的内容包括单元间的接口以及集成后的功能、性能。（因本期开发的软件只针对个别部门，因此不用执行系统测试）评审评审是一种保证项目质量的重要手段，在本项目中，项目组将对所有开发出来的文档、模型、代码等进行评审，及早发现并修复缺陷，以起到保证系统的质量的作用。在该项工作中，主要开展以下几项活动：◆编制评审计划；◆准备检查表；◆召开评审会议，评审人员根据检查表对开发出来的文档、模型、代码等进行评审，发现并记录缺陷；◆项目成员根据计划修复缺陷。SQA(软件质量保证)在本项目中，将派出专业SQA人员对项目的开发活动和开发结果进行审计，以确保项目是按照规定的开发过程进行的，确保项目的开发结果满足质量要求。在该项活动中主要开展以下几项工作：◆编制项目的SQA计划；◆准备检查表；◆根据SQA计划对项目进行审计；编制审计报告；对审计中的不符合性问题进行解决和追踪。软件品质保证在软件的生命周期中，严格近照ISO9001的标准来执行，在项目经理的领导下，由项目负责人负责，展开项目的开发。在项目实施之前制订整体研发计划，确立硬件、软件及人力资源，制定风险计划以规避项目在开发过程中可能出现的问题,项目开发完成后严格按照测试计划进行测试，并经试运行后才能正式结项。需求阶段根据制订的需求开发计划严格、周密执行调研计划，产生的需求文档必须经用户签字确认，以保证开发与需求的一致性；设计阶段在设计阶段，根据现有的设计要求严格、翔实地设计系统、数据、接口，对于多种解决方案必须经过高层的决策分析，产生的设计文档必须经过专家的评审通过；编码阶段在编码阶段，程序员在项目负责人的指导下完成项目编码过程，严格执行规定的编码规范、遵守项目组制定的开发准则及事项、定期进行代码评审以保证编码质量；项目分阶段向用户演示，以收集用户问题；测试阶段测试人员按照制定的测试计划对项目开展功能测试、集成测试、系统测试和发版测试，并向项目经理提交测试总结报告；发版试运行及结项测试完成后，系统上线试运行，项目组跟踪系统运行情况，及时解决出现的问题，试运行完成后交付客户，内部结项。系统安全保障措施我们的系统设计将从以下方面考虑和保障系统安全性：系统安全系统提供多层安全保护措施，确保在以下情况下系统能够正常运行：系统通过互联网提供公众服务和部分业务数据的收集、发布工作，要求系统提供多种防火墙措施，能够抵御来自互联网的网络攻击和入侵；系统通过局域网提供内部业务，要求系统提供多种防火墙措施，能够防止来自内部的网络入侵；系统提供独立的内网（业务）和外网服务器，防止通过外网入侵和窃取内网数据的可能；系统提供独立的数据服务器，保障数据的安全，防止通过网络入侵业务服务器后窃取数据的可能。权限管理系统的权限管理提供以下措施或特性：独立的权限服务。采用集中式的、独立的权限服务体系，权限业务不能简单的直接嵌入到普通业务中，避免业务服务器被窃取、权限被盗窃的情况；多种用户权限验证措施。不对外提供注册功能，用户是由系统提供的帐号，可采用加密锁等方式进行验证；对管理机构内部用户，采用权限账号方式进行验证。权限管理要求可配置，可扩展。不能固定死、缺乏扩展性。对在线用户进行管理，为单点登录奠定基础。数据安全因为涉及到关键的资金数据，系统对数据安全的要求很高。设计并保证系统在如下情况时能保障数据的安全：假设存在通过互联网的外部入侵业务服务器时，能够保证数据不透明（而无法被窃取）；假设存在通过内部网络入侵业务服务器时，能够保证数据不透明（而无法被窃取）；假设存在某个内部账号被窃取时，能够保证该账号权限外的所有数据都无法访问，并且该账号的所有操作会被记录；系统稳定性及出错处理（1）系统运行系统硬件设计保持7*24小时能够稳定可靠的运行不间断。（2）出错处理系统自身的运算错误、操作失败，产生正确的提示信息，并且提供重试、实时解决，不会影响其它操作。即部分的、偶尔错误不会影响整体的运行。当出现以下故障时：1、网络故障；2、操作系统崩溃；3、硬件系统故障等不可预估的情况，系统不会发生无法逆转的灾难性破坏。要求软硬件故障在24小时之内恢复，数据库服务器故障能即时切换备份服务器。（3）数据备份措施1、提供数据库备份工具。支持后台运行，定期备份；2、提供数据库还原工具，在确认数据丢失后，可以通过该工具及备份数据还原到备份前的状态。测试计划测试计划测试各阶段主要测试内容如下：模块测试：各功能是否满足程序模块说明书要求，以及输入、输出的正确性。系统集成测试：检测模块间的接口以及集成后的功能的正确性。系统测试：对最终软件系统进行全面的测试，确保最终软件系统满足产品需求并且遵循系统设计。性能测试：对系统进行负载、压力、并发、可靠性测试，确保系统资源使用情况、系统并发用户数、系统在线用户满足产品需求。安装或部署测试：安装或部署系统，确保该软件在正常和异常的不同情况下进行安装时都能按预期目标来处理。上线前试运行：在正式上线前发布一个版本，让用户在真实环境中试用，通过此测试来了解用户的操作习惯、行为模式，分析产品与用户之间的和谐程度。测试标准根据系统的特点把系统的测试类型分为功能测试、兼容性测试、性能测试，各自的测试目标和标准如下：功能测试目标：根据功能测试用例，对产品的各功能进行逐项测试，以确保产品达到用户要求。标准：A．功能测试：测试各个模块以及界面所完成的功能是否正确，数据是否正确，操作是否简洁方便。B．业务流程测试：按照需求规格说明书的业务流程，检查系统所有业务流程是否正确。C.数据测试：（1）输入正确数据是否能按照预期的结果输出；（2）能否识别错误的输入，并给予正确的信息提示信息。D．数据流测试：本系统所涉及的相关数据，是否按照正确的业务流程流动，每个阶段所输出的数据结果是否正确。E．界面测试：界面信息描述准