摘要：物联网用途广泛，目前已经在行业信息化、环境监测、城市安防等方面有实际应用。本文结合物联网技术的相关理论，以环境监测为研究对象，主要分析了该技术在环境监测中的应用。
关键词：环境监测 物联网 应用
前言
社会经济的快速发展，也带来资源消耗过度、环境污染、生态恶化等问题，这些问题已经严重影响人类的生存与发展。物联网作为一次新的产业浪潮引领技术已经成为全世界瞩目的焦点。环境监控是物联网技术应用最早的领域，并且在国家环保部门的推动指导下，物联网技术还应用到了环境监督、执法管理工作中，不仅促进了环境保护工作效率的提升，而且也丰富了环境监测手段，以下本文将具体分析物联网在环境监测方面的应用。
1．物联网技术在环境监测中应用的意义
1.1是生态文明建设的需要
建设生态文明是我国深入贯彻落实科学发展观，立足经济快速增长中资源环境代价过大的严峻现实而提出的重大战略思想和战略任务。物联网技术充分应用卫星遥感、自动监测等感知手段，对主要生态环境要素进行监测监控，建立预测预警机制，构建全方位、多层次、全覆盖的生态环境监测网络，能有效提升生态环境管理水平，为生态文明建设提供强有力的技术支撑。
1.2是创新管理的需要
积极探索环境管理新道路已经成为环境监控系统的普遍共识。通过建设完备的物联网监测监控体系，能够大大节约管理成本，改变传统的管理方式。通过环保物联网实时监测、过程监控、数据分析、决策支持等手段，增加和丰富了环境信息数据，保证了环境数据的真实性和时效性，为环境管理的科学决策提供了重要支撑。同时发挥物联网技术优势，提高环境监测信息化程度，扩展和延伸服务范围，能有效的提升环境管理和公众服务水平。
1.3是改善环境质量的需要
目前我国环境监测领域已经建成环境质量监测、水质监测、生态环境自动监控等系统。运用物联网技术，能够进一步完善现有系统，统一配置信息资源，提高监测数据的准确性，有效提升环境监管能力。
同时物联网技术可对水、土壤、生态等环境要素进行全方位的监测，尤其是对核与辐射、危废等实施全面有效监管，对突发环境风险进行预警预测、自动响应、自动控制和应急调度，建立人工智能的应急系统，形成“事前预防、应急准备、应急响应、事后管理”的环境应急全过程管理，全面反映环境质量的状况和趋势，准确预警各类环境突发事件，为防范环境风险提供有效的技术保障[1]。
2.物联网技术在环境监测中的应用分析
2.1环境质量监测
环境质量监测主要包括水环境、气环境、声环境的质量监测。主要监测环境中污染物的分布和浓度，以确定环境质量状况，定时、定点的环境质量监测历史数据。
（1）地表水水质监测：运用现有的GPRS无线通信技术和IP组网技术，利用无线通信运营商的现有网络可以迅速建立地表水水质自动监控物联网，该技术主要用于城市或者城郊地区。对于江河湖泊的水质自动监控中，可采用ZigBee无线传感网络将数据到近端的监测基站或远端的水质监控中心后，将由监测管理计算机负责对数据进行数据整理、数据分析比较与数据存储工作，数据分析过程中发现异常数据将会发出报警信号，提示操作人员注意对应区域的环境异常，实现远程实时监测。
（2）环境空气质量监测：物联网技术在环境空气质量监测网的建设中发挥着至关重要的作用，从传感器监测、组网、运维等方面为环境空气质量监测网提供了重要技术支撑。如
传感器、氮氧化物传感器、
传感器等。
2.2污染源监管
随着技术的发展，物联网、云计算以及4G通信等新兴技术的发展，进一步完善了污染源自动监控手段，从简单的监测数据，到工况生产数据，再到实时视频，污染源自动监控已经成为掌握企业排放数据的权威平台。
（1）废水监控：水污染源自动监测传感器是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通信网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。对监测数据可进行统计、处理，可以制作各种统计报表并将数据传输到各级环境监控中心，能够采集并可以长期存储监测数据以及各种运行资料、环境资料以便查询检索[2]。
（2）废气监控：烟气排放连续监测系统能实现对大气固定污染源排放的颗粒物浓度和气态污染物浓度，以及排放总量进行连续监测的目的，同时将监测的数据和信心传送到环保相关部门，这是该系统的最主要的目的。常用的物联网技术有：流速测量传感器；超声波流量传感器；热平衡法流速传感器等。
3．实例应用分析
3.1区域生态环境监测
我国某市为了更好的对区域生态环境进行保护了，设计了无线传感监测系统。该监测网络采用双层结构。第一层中的传感器组用于采集信息，如非接触式红外温差和温度/湿度传感器，能实现对区域生物居住数据的收集；气象侦测节点可实现地面微气候监测；每组传感器都分别通过第二层的网关设备与汇聚节点连接。汇聚节点通过远程无线通信信道与区域远端基站通信，也可以通过卫星通信信道连接到互联网，并与互联网中的远端计算机通信[3]。
根据环境监测的需要，GDI系统具有以下的功能：
（1）感知、采样与存储数据：无线传感器结点的放置不得影响区域生态环境，同时为了更好的获取观测数据，无线传感器结点需具有监测光照、温度、湿度、气压等环境参数的功能，并且能够实时传送到控制中心计算机中存储，供研究人员使用。
（2）数据的访问与控制：对监控区域结点的数据访问有两种基本的方式：现场与远程。在结点安装时要对结点软件进行初始化，需要在现场对系统进行凋试。研究人员可以使用PDA直接查询任意一个结点，检查传感器工作状态，设置运行参数。在系统运行过程中，研究人员可以通过互联网，远程访问结点，读取检测的数据。
（3）系统能量控制：根据区域工作特点，GDI系统需要具备足够的能量，保证每一次操作的低能耗，以延长系统的生存时间。
3.2水域监测
各类工业与大型企业密集在城市，造成流经城市的河流污染；陆地水体中，湖泊交换能力弱，污染物能长期停留，易使水质恶化和引起富营养化。针对以上问题，我国也在不断加强水环境污染的监测、治理工作。应用无线传感器网络，通过对地表水水质的自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况，预警预报重大或流域性水质污染事故。
我国某水质监测浮标站，采用GPS卫星定位，通过太阳能电池板提供工作电力。浮标搭载着水质监测设备，能够快速监测湖水的pH值、溶解氧含量、浊度等水质数据，并通过GPRS将数据无线传输到后方的数据监测平台。
该物联网综合系统由三部分组成：一是防汛防旱智慧决策系统；二是水环境治理系统；三是水资源管理系统，实现了区域防汛防旱智慧、水环境治理和水资源管理三位一体的智慧水利物联网综合管理和服务平台。这项技术改变了传统的人工巡视的方式，并且能提供直观可靠的视频图像，为环境管理决策的制定提供依据。
4.结语
在经济新常态下，环境监测工作面临着许多新情况和新问题，要求我们必须创新工作思路，深入研究运用新方式破解难题。为了全面提升环境监测、保护能力，就必须要走精细化、智慧化管理之路，而物联网、大数据、移动互联网等信息技术已成为推进环境监测、保护和治理体系的重要手段，因此要加强物联网技术的应用，实时采集污染源、环境质量等环境信息，构建全方位、多层次、全覆盖的环境监管网络，推动环境信息资源高效、精准、实时传递，通过构建海量环境信息资源中心和统一的环境信息服务支撑平台，支持各环境保护业务的全过程智能化，进而促进环境管理科学化、精细化、智慧化发展。
参考文献：
[1]张翠荣，宇文志峰.浅谈我国环境监测技术的现状及发展趋势[J].绿色科技.2012（07）.
[2]李航，陈后金.物联网的关键技术及其应用前景[J].中国科技论坛.2011（01）.
[3]朱洪波，杨龙祥，于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报.2010（11）.
个人简介：喻晨鸿（1985-），男（苗族），广西桂林人，助理工程师，大学本科，从事环评、环境监测等工作。
论文作者:喻晨鸿
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/13
标签：环境监测论文; 环境论文; 数据论文; 技术论文; 传感器论文; 结点论文; 水质论文; 《基层建设》2018年第30期论文;