数字化监测系统在大气监测中的应用论文_张学宽1,杨凤超2

数字化监测系统在大气监测中的应用论文_张学宽1,杨凤超2

1聊城市环境科学工程设计院 山东省聊城市 252000

2山东环测环境科技有限公司 山东省聊城市 252000

摘要:大气监测在人们的日常学习工作中发挥着至关重要的作用,将数字化技术应用在大气监测中使得大气监测系统更加智能,并且能够提高大气监测的整体性能。从这个角度出发,对数字化监测系统和大气监测进行介绍,并详细探讨数字化监测系统在大气监测中的应用。

关键词:数字化监测;系统;大气监测;应用

1 数字化监测系统概述

在大气监测虚拟仪器应用的前提下构建数字化测量系统,同时应用 SQLsenrer7. 0 和数据库技术,实现了网络技术与虚拟仪器的有效融合,构成了大气环境监测远程操控系统。在这一系统之中主要有服务器功能模块(网络服务器、数据服务器、采样服务器等)和客户端功能模块(数据查询、数据接收、数据处理)。

1.1数据服务器模块所具备的功能一般是为数据上传和传输提供足够的空间,用户能够通过网络平台来访问数据服务器,用户在发出提取数据的请求之后,网络服务器结合数据分析结果提供网络连接功能,采样服务器的主要功能是信息的采集,包括数字化分析、处理以及记录等,之后把信息存储在数据库中,还拥有手动输入的功能。

1.2客户端模块在这一系统中具有核心作用,主要是对服务器模块内的数据信息进行查询与处理,为大气环境监测的研究提供准确数据。另外这一模块还拥有研究功能,对于用户所提出的要求展开监测研究,进而给出客户需求的结果。客户端模块一般包括了数据查询、数据接收以及数据处理三大内容,这些子模块共同构成了数字化监测系统的内部资源。

在对监测信息进行处理的过程中,控制模块主要是起到桥梁纽带的作用,可以为用户查询提供一个比较方便的途径。数据服务器能够结合用户的请求对请求格式予以组织,再向服务器模块发出请求,对结果实施监控后反馈给用户。客户端模块内的数据处理部分可以按照服务器模块提出的数据处理要求,利用数值或者图表等方式呈现给用户。因为在对大气环境实施监测的过程中,大气环境的不稳定性特征要求监测作业必须要及时准确,这也是很大气监测必须要重点研究的问题。

3 数字化监测系统在大气监测中的应用

3.1 应用于重污染天气大气污染物解析

数字化监测系统的类型差异,但工作原理基本相似。在实际应用的过程中,基于大气监测要求和重点,能够实现数据信息采集和分析等功能。以某地区为例,应用数字化监测系统,利用各类传感器设备,进行 SO 2和 NO 2、颗粒物等的数据信息采集,进行污染源深度分析,明确此地区的主要污染物类型。按照相关数据信息,进行污染区排名与成因分析,为环境污染防治工作,提供工作依据。

3.2应用于大气污染实时监测

利用数字化监测系统,开展大气监测,能够实现可视化和实时监测。某地区利用视频智能分析识别系统,通过在大气污染问题较为严重的地区,安装监控设备,针对散煤和秸秆燃烧情况,进行实时监测。当发生散煤和秸秆燃烧等情况,数字化监测系统能够自动识别,并且发出警报,相关部门能够及时获得警报信息,利用信息传递系统,及时组织相关人员,开展调查工作,进行散煤燃烧和秸秆燃烧治理工作。总体来说,应用数字化监测系统,通过监测大气污染指标,能够及时进行数据信息分析,发现污染情况,明确污染原因,定位污染点,进行污染处理,极大程度上提高了大气污染治理工作效率。需要注意的是,为确保数字化监测系统功能的发挥,需要做好检测质量的把控。开展大气监测时,需要合理设置采样点,确保采样数据的真实性和有效性,确保能够充分反映出的污染情况。开展监测前,需要做好采样流量校准工作,减少由于流量误差造成大气监测误差,保障大气监测数据的准确性。

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3.3 应用于气象预报

利用数字化监测系统,借助各类虚拟仪器的作用,开展大气监测远程操作,能够实现大气数据信息资源共享,实现监测装置的在线互联。目前,地基 GPS 大气探测较为常用,是基于 GPS 信号,进行大气遥感探测,能够获得水汽含量和污染浓度总量,为气象预报以及气候环境研究等工作的开展,提供数据信息。为充分发挥此系统的作用,需要积极建设数字化大气探测网,推广应用数字化监测技术,提高我国大气监测工作的自动化和专业化水平,为相关部门,提供完整的大气数据信息,确保大气污染联合防治工作的有效开展。总体来说,数字化监测系统的推广应用,还需要加强技术研究力度,加大投入力度,以充分发挥此系统的作用。

3.4实现大气环境监测的数字化

数字化监测系统在大气监测中是非常重要的应用,其中主要的一个应用是实现大气环境监测的数字化。实现大气环境监测的数字化主要包括实现了大气环境监测采样数据的数字化、存储数据的数字化、传输数据的数字化以及接收数据的数字化等信息传输的整个流程,但是数据的采样和存储与数据的读取是相互独立的,分别用数据处理模块和客户服务端模块实现,这样能够保证数据的采样和存储与数据的读取不相互影响,有利于对两个模块分别的进行管理和维护,也有利于大气监测数据在分享的过程中避免发生传输错误,对于大气监测系统的管理和检测数据资源的共享都是十分有效的。目前,我国已经建立了完善的数字化监测系统机构,较好的实现了大气环境的数字化检测,并且数字化监测系统机构的建立证明了数字化技术在大气监测系统发挥了重要的作用,提高了大气环境监测的精度,也实现了我国大气环境监测专业水平和专业技术的提升,对于我国科学技术的发展以及大气监测技术的发展有重要的推动作用。

4大气数字化监测系统的功能实现

4.1数据采集的实现

由计算机和 I/O 接口设备两个部分构成的虚拟仪器的硬件平台。I/O 接口设备所负责的主要工作是执行信号的输入采集、信号放大以及模拟信号和数字信号的相互转换。对单台虚拟仪器而言,Lab windows/CVI 所关系到的 I/O 接口设备即是我们平常所称的数据采集卡。针对多台虚拟仪器所构成的仪器测量控制系统,Labwindows/CVI 所涉及的 I/O 接口设备就是总线,总线类型通常来说包括了 GPIB/GPIB488. 2 总线、RS232 总线以及 VISA 总线、VXI 总线等。

4.2数据传输的实现

API 属于 window32 位平台的应用程序接口,API 函数属于 windows 提供给操作系统和应用程序之间的接口,可以搭建出界面丰富、功能灵活的程序,因此常常被称之为 windows 系统的基础。虽然现阶段已经开发出了很多可视化程序,API 函数依旧是这些程序的基础,也是 windows 平台中的核心技术之一。

ODBC(开放数据库系统互联)是微软公司所开发的数据库系统应用程序接口规范。将这一技术应用与虚拟仪器之中,选择 SQL Sever7. 0 作为数据库,监测过程中的采样数据都存储在内,SQL Server7. 0 数据库属于客户/服务结构的数据库,可以支持远程通信,用户于客户端发出请求之后,客户端将其转化为 SQL 请求同时提交给 ODBC,ODBC 按照数据源设置找出响应的驱动程序管理器,再通过驱动程序管理器把请求上报给数据源相对应的 SQL Server,即可获得数据,最后返回虚拟仪器程序。

结语

数字化监测系统是随着科学技术以及网络技术的发展应运而生的现代化智能系统,在大气环境的监测应用中发挥了巨大的作用,促进了大气监测技术的发展和进步,也为实现更好的环境保护提供了可靠的依据。总的来说,数字化监测系统已经成为现代大气环境检测的主流技术,在未来必将有更好的发展前景,为实现绿色的健康可持续发展做出更多的贡献。

参考文献:

[1]鄂晓辉. 大气环境监测的数字化测量分析 [J]. 杨凌职业技术学院学报,2014(04):105.

[2]谭伟红. 大气环境监测的数字化测量探究 [J]. 中国高新技术企业2014(21):78.

[3]张培,谢寅凯. 浅谈大气环境监测之中的数字化测量 [J]. 化工管理,2014(09):6.

论文作者:张学宽1,杨凤超2

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/21

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