環(huán)境監(jiān)測中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

1、環(huán)境監(jiān)測中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用摘要：物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，目前已經(jīng)在行業(yè)信息化、環(huán)境監(jiān)測、城市安防等方面 有實際應(yīng)用。本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)理論，以環(huán)境監(jiān)測為研究對象，主要分 析了該技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用刖言社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，也帶來資源消耗過度、環(huán)境污染、生態(tài)惡化等問題， 這些問題已經(jīng)嚴重影響人類的生存與發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)作為一次新的產(chǎn)業(yè)浪潮引領(lǐng)技 術(shù)已經(jīng)成為全世界矚目的焦點。環(huán)境監(jiān)控是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用最早的領(lǐng)域，并且在 國家環(huán)保部門的推動指導(dǎo)下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還應(yīng)用到了環(huán)境監(jiān)督、執(zhí)法管理工作中， 不僅促進了環(huán)境保護工作效率的提升，而且也豐富了環(huán)境監(jiān)測手段，以下本文將 具體分析物聯(lián)網(wǎng)

2、在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用的意義1.1是生態(tài)文明建設(shè)的需要建設(shè)生態(tài)文明是我國深入貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，立足經(jīng)濟快速增長中資源環(huán) 境代價過大的嚴峻現(xiàn)實而提出的重大戰(zhàn)略思想和戰(zhàn)略任務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分應(yīng)用 衛(wèi)星遙感、自動監(jiān)測等感知手段，對主要生態(tài)環(huán)境要素進行監(jiān)測監(jiān)控，建立預(yù)測 預(yù)警機制，構(gòu)建全方位、多層次、全覆蓋的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，能有效提升生態(tài) 環(huán)境管理水平，為生態(tài)文明建設(shè)提供強有力的技術(shù)支撐。1.2是創(chuàng)新管理的需要積極探索環(huán)境管理新道路已經(jīng)成為環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的普遍共識。通過建設(shè)完備 的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測監(jiān)控體系，能夠大大節(jié)約管理成本，改變傳統(tǒng)的管理方式。通過環(huán) 保物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)測、過程監(jiān)

3、控、數(shù)據(jù)分析、決策支持等手段，增加和豐富了環(huán)境 信息數(shù)據(jù)，保證了環(huán)境數(shù)據(jù)的真實性和時效性，為環(huán)境管理的科學(xué)決策提供了重 要支撐。同時發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢，提高環(huán)境監(jiān)測信息化程度，擴展和延伸服務(wù) 范圍，能有效的提升環(huán)境管理和公眾服務(wù)水平。1.3是改善環(huán)境質(zhì)量的需要目刖我國環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域已經(jīng)建成環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境自動監(jiān) 控等系統(tǒng)。運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠進一步完善現(xiàn)有系統(tǒng)，統(tǒng)一配置信息資源，提 高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，有效提升環(huán)境監(jiān)管能力。同時物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可對水、土壤、生態(tài)等環(huán)境要素進行全方位的監(jiān)測，尤其是 對核與輻射、危廢等實施全面有效監(jiān)管，對突發(fā)環(huán)境風(fēng)險進行預(yù)警預(yù)測、自動響 應(yīng)、自動控制和應(yīng)急

4、調(diào)度，建立人工智能的應(yīng)急系統(tǒng)，形成事前預(yù)防、應(yīng)急準備、 應(yīng)急響應(yīng)、事后管理的環(huán)境應(yīng)急全過程管理，全面反映環(huán)境質(zhì)量的狀況和趨勢， 準確預(yù)警各類環(huán)境突發(fā)事件，為防范環(huán)境風(fēng)險提供有效的技術(shù)保障1。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用分析2.1環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測主要包括水環(huán)境、氣環(huán)境、聲環(huán)境的質(zhì)量監(jiān)測。主要監(jiān)測環(huán)境 中污染物的分布和濃度，以確定環(huán)境質(zhì)量狀況，定時、定點的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測歷史 數(shù)據(jù)。地表水水質(zhì)監(jiān)測：運用現(xiàn)有的GPRS無線通信技術(shù)和IP組網(wǎng)技術(shù)，利用 無線通信運營商的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)可以迅速建立地表水水質(zhì)自動監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)，該技術(shù)主 要用于城市或者城郊地區(qū)。對于江河湖泊的水質(zhì)自動監(jiān)控中，可采用ZigBee無

5、線 傳感網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)到近端的監(jiān)測基站或遠端的水質(zhì)監(jiān)控中心后，將由監(jiān)測管理計算 機負責(zé)對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)分析比較與數(shù)據(jù)存儲工作，數(shù)據(jù)分析過程中發(fā) 現(xiàn)異常數(shù)據(jù)將會發(fā)出報警信號，提示操作人員注意對應(yīng)區(qū)域的環(huán)境異常，實現(xiàn)遠 程實時監(jiān)測。（2）環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)的建設(shè)中發(fā)揮著 至關(guān)重要的作用，從傳感器監(jiān)測、組網(wǎng)、運維等方面為環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)提供 了重要技術(shù)支撐。如傳感器、氮氧化物傳感器、傳感器等。2.2污染源監(jiān)管隨著技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、云計算以及4G通信等新興技術(shù)的發(fā)展，進一步 完善了污染源自動監(jiān)控手段，從簡單的監(jiān)測數(shù)據(jù)，到工況生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再到實時視 頻，污染源自動監(jiān)控

6、已經(jīng)成為掌握企業(yè)排放數(shù)據(jù)的權(quán)威平臺。（1）廢水監(jiān)控：水污染源自動監(jiān)測傳感器是一套以在線自動分析儀器為核心， 運用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、自動測量技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān) 的專用分析軟件和通信網(wǎng)絡(luò)所組成的一個綜合性的在線自動監(jiān)測系統(tǒng)。對監(jiān)測數(shù) 據(jù)可進行統(tǒng)計、處理，可以制作各種統(tǒng)計報表并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁骷壄h(huán)境監(jiān)控中心， 能夠采集并可以長期存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)以及各種運行資料、環(huán)境資料以便查詢檢索2。（2）廢氣監(jiān)控：煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)能實現(xiàn)對大氣固定污染源排放的顆粒 物濃度和氣態(tài)污染物濃度，以及排放總量進行連續(xù)監(jiān)測的目的，同時將監(jiān)測的數(shù) 據(jù)和信心傳送到環(huán)保相關(guān)部門，這是該系統(tǒng)的最主要的目的。常用的

7、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 有：流速測量傳感器；超聲波流量傳感器；熱平衡法流速傳感器等。實例應(yīng)用分析3.1區(qū)域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測我國某市為了更好的對區(qū)域生態(tài)環(huán)境進行保護了，設(shè)計了無線傳感監(jiān)測系統(tǒng)。 該監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)采用雙層結(jié)構(gòu)。第一層中的傳感器組用于采集信息，如非接觸式紅外 溫差和溫度/濕度傳感器，能實現(xiàn)對區(qū)域生物居住數(shù)據(jù)的收集；氣象偵測節(jié)點可實 現(xiàn)地面微氣候監(jiān)測；每組傳感器都分別通過第二層的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與匯聚節(jié)點連接。 匯聚節(jié)點通過遠程無線通信信道與區(qū)域遠端基站通信，也可以通過衛(wèi)星通信信道 連接到互聯(lián)網(wǎng)，并與互聯(lián)網(wǎng)中的遠端計算機通信3。根據(jù)環(huán)境監(jiān)測的需要，GDI系統(tǒng)具有以下的功能：（1）感知、采樣與存儲數(shù)據(jù)：無線傳感器結(jié)點

8、的放置不得影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境， 同時為了更好的獲取觀測數(shù)據(jù)，無線傳感器結(jié)點需具有監(jiān)測光照、溫度、濕度、氣壓等環(huán)境參數(shù)的功能，并且能夠?qū)崟r傳送到控制中心計算機中存儲，供研究人 員使用。（2）數(shù)據(jù)的訪問與控制：對監(jiān)控區(qū)域結(jié)點的數(shù)據(jù)訪問有兩種基本的方式：現(xiàn) 場與遠程。在結(jié)點安裝時要對結(jié)點軟件進行初始化，需要在現(xiàn)場對系統(tǒng)進行凋試。 研究人員可以使用PDA直接查詢?nèi)我庖粋€結(jié)點，檢查傳感器工作狀態(tài)，設(shè)置運行 參數(shù)。在系統(tǒng)運行過程中，研究人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)，遠程訪問結(jié)點，讀取檢測 的數(shù)據(jù)。（3）系統(tǒng)能量控制：根據(jù)區(qū)域工作特點，GDI系統(tǒng)需要具備足夠的能量，保 證每一次操作的低能耗，以延長系統(tǒng)的生存時間。3.2

9、水域監(jiān)測各類工業(yè)與大型企業(yè)密集在城市，造成流經(jīng)城市的河流污染；陸地水體中， 湖泊交換能力弱，污染物能長期停留，易使水質(zhì)惡化和引起富營養(yǎng)化。針對以上 問題，我國也在不斷加強水環(huán)境污染的監(jiān)測、治理工作。應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)， 通過對地表水水質(zhì)的自動監(jiān)測，可以實現(xiàn)水質(zhì)的實時連續(xù)監(jiān)測和遠程監(jiān)控，及時 掌握主要流域重點斷面水體的水質(zhì)狀況，預(yù)警預(yù)報重大或流域性水質(zhì)污染事故。我國某水質(zhì)監(jiān)測浮標站，采用GPS衛(wèi)星定位，通過太陽能電池板提供工作電 力。浮標搭載著水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，能夠快速監(jiān)測湖水的pH值、溶解氧含量、濁度 等水質(zhì)數(shù)據(jù)，并通過GPRS將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)胶蠓降臄?shù)據(jù)監(jiān)測平臺。該物聯(lián)網(wǎng)綜合系統(tǒng)由三部分組成：一是

10、防汛防旱智慧決策系統(tǒng)；二是水環(huán)境 治理系統(tǒng)；三是水資源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了區(qū)域防汛防旱智慧、水環(huán)境治理和水資 源管理三位一體的智慧水利物聯(lián)網(wǎng)綜合管理和服務(wù)平臺。這項技術(shù)改變了傳統(tǒng)的 人工巡視的方式，并且能提供直觀可靠的視頻圖像，為環(huán)境管理決策的制定提供 依據(jù)。結(jié)語在經(jīng)濟新常態(tài)下，環(huán)境監(jiān)測工作面臨著許多新情況和新問題，要求我們必須 創(chuàng)新工作思路，深入研究運用新方式破解難題。為了全面提升環(huán)境監(jiān)測、保護能 力，就必須要走精細化、智慧化管理之路，而物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等信 息技術(shù)已成為推進環(huán)境監(jiān)測、保護和治理體系的重要手段，因此要加強物聯(lián)網(wǎng)技 術(shù)的應(yīng)用，實時采集污染源、環(huán)境質(zhì)量等環(huán)境信息，構(gòu)建全方位、多層次、全覆 蓋的環(huán)境監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)，推動環(huán)境信息資源高效、精準、實時傳遞，通過構(gòu)建海量環(huán) 境信息資源中心和統(tǒng)一的環(huán)境信息服務(wù)支撐平臺，支持各環(huán)境保護業(yè)務(wù)的全過程 智能化，進而促進環(huán)境管理科學(xué)化、精細化、智慧化發(fā)展。參考文獻：張翠榮，宇文志峰.淺談我國環(huán)境