智能安防机器人系统--综合管理控制平台软件需求说明书 V1.0.2.docx

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1、智能安防机器人系统综合管理控制平台软件需求说明书文档版本号：文档编号：文档密级：归属项目：智能安防机器人系统产品名：软件子系统名：编写人：编写日期：3）地图可显示建筑物、充电桩和道路等相关信息。常规路径规划应用场景：常规路径规划是比较通用的一种路径规划方式，客户可以通过设置巡检路径，巡检速 度和巡检周期等信息来完成路径规划。需求描述：1）巡检周期和巡检速度可以配置；2）不同路段可以配置不同速度。3）设定重点区域，可以对重点区域进行重点巡查。4）不同区域的具体巡检动作可以定义。定点路径规划应用场景：客户需要检查某一个或者几个区域的情况时，综合管理控制平台会根据各个巡逻机器 人的位置和状态，按照最

2、优方案到达客户需要检查的区域。也可以手工选择机器人，手工 规划路径。需求描述：1）可以实现全自动规划。2）可以手动干预，部分参数可以手工设置。手动巡航应用场景：客户需求对某一路径进行详细检查时，可以手动操作机器人进行巡逻检查工作；当有特殊情况时，需要机器人不进行任何动作时，按下急停按钮，手动和自动都无法 对机器人进行任何控制操作；急停按钮在移动机器人本体和综合管理控制平台都有设置。需求描述:1）可以手动操作机器人进行巡逻检查工作；2）有急停功能；2、数据采集2.1 功能概述数据采集模块是智能安防机器人系统进行安防监测主要途径，智能安防机器人系统通 过数据采集系统收集到的数据来完成安防监测功能。

3、包括图像传输模块、音频传输模块、 状态信息采集模块。2.2 功能摘要表6数据采集模块描述功能模块子模块功能描述优先级数据采集图像传输对图像信息进行传输和控制。高音频传输实现对音频信号的传输和控制。高状态信息采集通过通信对系统所有硬件的信息进行采集和管理高2.3 详细需求说明2.3.1 图像传输 应用场景：可将各个机器人采集回来的图像信息，在综合管理控制平台上分屏显示，同时可以对 图像信息按时间段进行存储。需求描述：1）根据总体摄像头的数量分屏显示，也可显示某1个镜头的信息。2）可以对图像信息按时间段进行存储，同时也要存储相对应的音频信息。2.3.2 音频传输 应用场景：广播功能：监控室人员可以

4、通过某台或者某几台机器人进行广播；对讲功能：机器人可以充当对讲机功能，实现机器人与机器人，机器人与监控室之间 的语音通话，可以实现多人对话。需求描述：1）有广播功能2）有对讲功能3）与图像相对应存储音频信息2.3.3 状态信息收集应用场景：可实时显示机器人的状态，如位置信息、速度信息、故障信息、电量信息，是否在充 电、还有多久可充电完成、夜间照明灯是否开启、摄像头是否开启夜视功能等信息；可实时显示自动充电桩的状态，如位置信息、故障信息，是否有机器人在充电等信息;可通过机器人接受到的GPS基站信号，判断GPS基站工作是否正常，并且显示； 可通过机器人接受到的信标信号，判断信标工作是否正常，并且显

5、示。需求描述：1）可以实时的显示机器人和自动充电桩的状态；2）可以通过机器人接收到的GPS基站信号和信标信号判断GPS基站和信标工作状 态是否正常。3、综合管理3.1 功能概述综合管理模块是智能安防机器人系统进行管理控制的主要模块，包括报警模块模块、 充电管理模块、设备控制模块、状态管理模块。3.2 功能摘要表7综合管理模块描述功能模块子模块功能描述优先级综合管理报警模块对达到报警要求的佶息进行声光报警。问充电管理根据机器人的电量反馈，安排机器人进行充电。高设备控制对硬件设备进行远程控制。高状态管理远程控制机器人的工作状态高3.3 详细需求说明3.3.1 报警模块 应用场景：综合控制平台可以控

6、制机器人本体上的声光报警器进行声光报警当机器人自检发信故障或者电量不足时，机器人自己的声光报警器响起，同时综合控 制平台报警，并且显示报警原因。当发现自动充电桩、GPS基站、信标出现故障时报警，并且显示报警原因。当报警解除后可综合管理控制平台可控制解除报警。离地报警模块：当机器人自己检测到机器人脱离地面，声光报警器会响起，同时通知 综合管理控制平台报警。当检测到机器人偏离设定的航线，或者出了规定的区域，综合管理控制平台报警，同 时控制机器人进行声光报警。需求描述：1）可控制报警。2）可接收报警信息。3）具有自我保护功能。3.3.2 充电管理应用场景：当发现机器人电量不足时，系统会选择最优的充电

7、桩进行自主充电，并且会安排其它机器人代替这台机器人的工作。需求描述：1）自动选择最优化的方案进行充电。2）自动安排其它机器人代替现有需要充电机器人的工作。3.3.3 设备控制应用场景：综合管理控制平台可控制机器人进行夜间照明，也可以在机器人本体控制机器人夜间 照明。需求描述：1）综合管理控制平台可远程控制安防机器人。3.3.4 状态管理应用场景：综合管理控制平台可控制机器人的行进运动，可以远程控制机器人的云台运动。可以 远程控制机器人的开关，充电，各功能模块的开关。需求描述：2）综合管理控制平台可远程控制安防机器人。4、扩展模块4.1 功能概述扩展模块使智能安防机器人系统留有功能扩展模块接口，

8、开发新的功能扩展模块时, 只需要将其挂载到现有框架内来实现，而并不需要改变现有其它模块。4.2 功能摘要表8扩展模块描述功能模块子模块功能描述优先级扩展模块扩展模块对安防机器人系统的功能进行扩展低4.3 详细需求说明扩展模块 应用场景：留有功能扩展模块接口，开发新的功能扩展模块时，只需要将其挂载到现有框架内 来实现，而并不需要改变现有其它模块。后续如有需要可增加图像、音频、视频识别模块。如人脸识别、车牌识别、语音识 别等；手机APP报警功能模块，当中央管理平台发现问题时可以通过手机APP发送消 息给相关人员。需求描述：3）留有功能扩展模块接口，开发新的功能扩展模块时，只需要将其挂载到现有框架内

9、 来实现，而并不需要改变现有其它模块。五、其它需求1、性能需求表9性能需求指标性能指标2、运行环境需求软件运行环境为Windows操作系统。系统软件通过WIFI无线通信的方式与机器人和 充电桩进行通信。3、其它需求六、风险分析表10风险分析描述风险可能性严重性应对策略可应对性修订记录:版本号修订人修订日期修订描述建立文档完善系统总体部署结构图完善综合管理控制平台功能模块图目录一、 简介51、 编写目的52、 术语定义53、 相关文档6二、用户（交互）角色描述6三、系统概述61、 总体结构72、 功能摘要8四、功能需求91、 路径规划91.1 功能概述91.2 功能摘要91.3 详细需求说明91

10、.3.1 地图生成91.3.2 常规路径规划101.3.3 定点路径规划101.3.4 手动巡航102、 数据采集112.1 功能概述112.2 功能摘要112.3 详细需求说明112.3.1 图像传输112.3.2 音频传输122.3.3 状态信息收集123、 综合管理123.1 功能概述123.2 功能摘要133.3 详细需求说明133.3.1 报警模块133.3.2 充电管理133.3.3 设备控制143.3.4 状态管理144、 扩展模块144.1 功能概述144.2 功能摘要144.3 详细需求说明154.3.1 扩展模块15五、其它需求151、 性能需求152、 运行环境需求153

11、、 其它需求16六、风险分析16简介智能安防机器人系统综合管理控制平台软件应用于智能安防机器人系统，该软件是整 个智能安防机器人系统的核心，实现智能安防机器人本体、综合管理控制平台、GPS基站、 自动充电桩的互联、互通。通过无线通信技术实现智能安防机器人系统的的综合管理。1、编写目的该文件为智能安防机器人系统综合管理控制平台软件需求说明书，该文件使用者为该 软件设计开发人员及相关设备研发人员，作为软件详细设计和设备软件研发的依据。该文 件不同版本具有不同内容，使用过程中请使用最新版本软件。文件编写人员修改文件后， 需更新文件标题、版本号、版本历史列表。2、术语定义智能安防机器人系统名称定义：表

12、1智能安防机器人系统名称定义表名词说明安防机器人可按照指令完成各种运动和任务的移动机器人本 体，安防机器人可携带图像、红外、声音、气体等 多种传感监测设备。差分GPS基站已知坐标的GPS基准站，通过差分GPS基站可知 道GPS的定位偏差值，将此偏差值发送给机器人 上的GPS,对机器人GPS定位进行校准。自动充电桩机器人可以通过自动充电桩自动充电信标机器人可以通过信标定位综合管理控制平台用来控制智能安防机器人系统的上位机表2术语定义表术语定义GPS全球定位系统WIFIWiFi是一种可以将个人电脑、手持设备（如pad、手机） 等终端以无线方式互相连接的技术，事实上它是一个高 频无线电信号。电台电台

13、是无线电台的通称，是指为开展无线电通信业务或 射电天文业务所必需的一个或多个发信机或收信机，或它们的组合（包括附属设备）。射频它是一种高频交流变化电磁波的简称红外感应机器人感应自动充电桩发出的红外线，对机器人进行定 位。3、相关文档a.智能安防机器人系统产品技术指标b.智能安防机器人系统机器人本体软件需求说明书二、用户（交互）角色描述表3角色描述表用户（交互）角色用户描述调试维护人员系统设备调试、维护等操作人员操作人员负责整个系统的操作和监控的人员三、系统概述智能安防机器人系统利用移动安防机器人可携带图像、红外、声音、气体等多种传感 监测设备，在工作区域内进行智能巡检，将监测数据传输至远端监控

14、系统，并可通过计算 机视觉、多传感器融合等技术自主判断决策，在发现问题后及时发出警报信息。按照功能 可分为移动机器人本体、自主巡航定位系统、无线网络通讯设施、综合管理控制平台、智 能分析系统五部分；按照产品组成可分为移动机器人本体、综合管理控制平台（上位机）、 自动充电桩、差分GPS基站、信标五部分。综合管理控制平台软件需实现：1、可通过wifi无线网络，对机器人本体、自动充电桩进行通信、监督、控制和管理。2、可同时控制、管理多台（10台）安防机器人，可根据每台机器人的状态和位置， 选择最合适的机器人执行日常巡逻或者临时任务，可安排机器人协同工作。3、可以示教的方式生成电子地图。4、可进行路径

15、规划。5、通过工具组件集和外部资源接口可定制扩展各种功能模块工具，扩展系统功能。6、支持安防机器人本体的更新换代。1、总体结构电台通信Wifi无线通信综合管理控制平台红外感应差分GPS基站Wifi无线通信自动充电桩图1系统总体部署结构图综合管理控制平台路径规划数据采集综合管理扩展模块图2综合管理控制平台功能模块图2、功能摘要表4系统软件功能模块描述功能模块子模块功能描述优先级路径规划地图生成通过小教与手工编制相结合的方式生成地图高常规路径规划规划机器人常规的巡航路径高定点路径规划通过指定地点和区域进行续航高手动巡航通过手动控制进行巡航高数据采集图像传输对图像信息进行传输和控制。高音频传输实现对

16、音频信号的传输和控制。高状态信息采集通过通信对系统所有硬件的信息进行采集和管理高综合管理报警模块对达到报警要求的信息进行声光报警。高充电管理根据机器人的电量反馈，安排机器人进行充电。高设备控制对硬件设备进行远程控制。高状态管理远程控制机器人的工作状态高扩展模块扩展模块对安防机器人系统的功能进行扩展低U!功能需求1、路径规划1.1 功能概述路径规划模块是智能安防机器人系统实现巡航的主要途径，智能安防机器人系统通过 路径生成和路径规划来引导安防机器人完成自主巡航等动作。不同的路径规划模式实现不 同的巡航策略，多样的巡航策略来满足用户不同的巡航要求，以此达到智能巡航的目的。1.2 功能摘要表5路径规划模块描述功能模块子模块功能描述优先级路径规划地图生成通过小教与手工编制相结合的方式生成地图高常规路径规划规划机器人常规的巡航路径高定点路径规划通过指定地点和区域进行续航,1 -手动巡航通过手动控制进行巡航高1.3 详细需求说明1.3.1 地图生成应用场景：该功能是通过示教和手工编制相结合的方式生成整个地图。在生成过程中手动输入建 筑物位置，充电桩位置，路宽信息和GPS信号信息。如果环境改变，需要重新进行地图生 成。需求描述：1）根据示教和手动编制生成整个地图。2）工作人员控制机器人获得地图的路况信息（如果道路两侧有路肩可自动获得路宽信息），测试环境中GPS信号覆盖情况，指定出信号极弱地段。