基于物联网技术的环境监测系统

本文根据物联网技术在环境监测系统中的架构，概述环境监测及物联网的基本特征，描述了物联网在环境监测系统中的应用现状，分析总结了物联网技术在环境监测系统中的潜在问题。

【关键词】物联网技术 环境监测系统 潜在问题

1 概述

物联网技术推动互联网应用之后的第三次信息产业浪潮，已经应用于众多领域。随着工业化进程的加快，环境污染制约经济发展的问题，已经备受人们的关注，对环境进行监测和保护已经刻不容缓。将物联网技术应用于环境监测，既可对环境进行有效的实时性监测，又可通过信息共享辅助决策，为环境监督与管理提供重要的数据依据。

1.1 环境监测

环境监测作为评价当前环境质量的重要手段，随社会的发展，涵盖了环境污染的各个方面。环境监测过程分三个步骤：

（1）进行样地调查，根据污染排放规律，采集环境样品；

（2）测试分析样品，处理分析结果；

（3）整理数据，根据相关指标进行环境质量评估。

1.2 物联网技术

物联网技术通过传感器与互联网连接，实现物体的智能化识别。随时代的发展，物联网的应用正在逐步扩大，一般说来，物联网可以理解为一种通过感知装置与网络进行传输，处理信息和计算数据，甄别出有效信息，达到物与物或人与物之间得到连接的目的，使网络技术与通信技术得到延伸。

物联网由感知层、网络层和应用层组成。 感知层是将物理世界与信息世界通过一些硬件设备进行连接，感知环境物质外在属性。网络层负责将感知层的信息传递到应用层，可以看作物联网的大脑。应用层汇总和转换传入的数据，通过子平台对数据进行处理，再服务于相关行业。

2 物联网技术在环境监测的应用

如今，物联网技术已经应用于智能物流、智能家居和医疗检测等行业，环境监测作为物联网技术涉及的热门领域，主要被应用于大气监测和水质监测中。

2.1 监测大气

在大气监测中，物联网技术的应用主要是通过互联网联线来监测某一点位大气的变化。当监测到某地某空气指标超标排放时，物联网系统会及时通告相关执法机构，对违规行为进行整治，防止大气受到进一步的污染。

2.2 监测水质

物联网技术在水质监测的应用，主要包括监测饮用水和监测污水。饮用水安全作为人民群众的生活保障，确保水质安全显得尤为重要，在水源地安装摄像头和分析传感器等设备进行监测，实时上报水质中的各项指标，包括pH、BOD、COD及重金属含量等。当监测数据显示某单位排放污水指标超标时，系统将污染的信息迅速反馈给排污单位和监测中心，避免发生重大污染事件。

另外，物联网技术还被广泛应用于土壤、电磁辐射和森林植被的监测方面，这些都为环境治理提供了可靠的信息支持，为绿色生态提供了智能化的安全保障。

3 基于物联网技术的环境监测系统的架构

物联网技术的环境监测系统主要包含现场机系统和监测平台系统。现场机系统负责仪器采集、处理和传输数据的操作。监测平台负责接收现场机上的数据，通过屏幕将数据处理的结果展示出来。根据监测的特性，我们进行系统架构，其中环境视频监控、地理信息系统和SMS短信功能模块的介绍如下。

3.1 环境视频监控

作为能对现场监测进行可视化操作的模块，环境视频监控通过视频浏览、在线观察和切换视野来进行监控。在环境监控过程中，向摄像头发送指令，载入摄像头和保存视频，保存相关视频以便后期复查的需要。通过设备检索可查找某些监测视频，对所需要的画面可以进行抓屏和截屏的操作。

3.2 地理信息系统

地理信息系统GIS作为一种研究管理空间数据的技术，它能按照地理坐标或空间位置的差异，对数据进行有效的选择和管理。因为现今的环境监测需要多点位操作，所以通过地理信息系统的研究，能使得地理信息的现状直观化的展现，更有效地传达相关信息。

3.3 SMS短信功能

短信功能主要體现在能将超标污染的信息及时发送给监测人员。通过短息功能，我们的监控工作者能及时收到环境污染的相关信息，使得污染的突发事件得到及时处理，高效进行环境保护的工作。

4 物联网技术在环境监测中存在的问题

物联网技术虽然已为环境保护等带来诸多便利，但仍存在很多急需我们解决的问题。比如技术标准不规范、传感器功能单一化以及不合理的人员结构。

4.1 技术标准不规范

物联网环境监测体系涉及很多复杂的行业标准，如信息安全标准。物联网技术标准的规范化是当务之急。只有制定出相应的技术标准，才能使物联网技术具有更加的普适性。

4.2 传感器功能单一

我们现在环境监测的感知层存在的最大问题是传感器功能单一，降低了监测的可靠性，导致污染物监测的种类受到限制，而国外进口的多功能的监测仪器往往成本和维修费用高昂。此外，现有的通信系统很难与较为先进的技术兼容，使信息资源难以整合，无法综合应用。

4.3 技术人员结构不合理

我国环境监测的从业人员良莠不齐，这样出现了不合理的从业结构。以监测的实际状况作为出发点，根据工作性质的差异设置从业人员，从人员结构进行分析，从学历、技术和操作水平等方面进行综合考量，重组优化人员结构。

4.4 系统管理水平较低

我国尚不完善的环境监测系统，受体制等诸多因素束缚，系统管理水平有待提高。为使其整体管理水平更加适应实际工作的要求，物联网环境监测系统尤应把完善物联网的体系结构和相关的管理制度作为重任。

5 结束语

物联网技术在环境监测中的应用，具有广阔的发展和应用潜力，相信在我们的不断努力后，必定能克服现有的问题，使物联网技术更好地服务我国环保事业。

参考文献

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[3]蒙海涛，张骥，易晓娟，薛娇娆.物联网技术在环境监测中的应用[J].环境科学与管理，2013，38（01）：10-12+86.

作者简介

邢彦（1982-），男，硕学位士。目前从事物联网与环境管理方面的研究。

作者单位

1.郑州三友软件科技有限公司 河南省郑州市 450000

2.浪潮软件集团浪潮天元通信信息系统有限公司 山东省济南市 250101