临沂市生态环境局沂水县分局 山东临沂 276400
摘要：随着社会的发展，我国的物联网技术的发展也有了进展。在我国城乡地区空气污染监测过程中，需要针对不同区域的地理位置、人口密度、工业污染状况等要素，进行污染监测点、监测位置、监测高度的准确布设，以实现空间环境内污染数据信息的实时采集与更新，并对后续的环境治理工作形成有效指导。本文通过结合环保监测的外部影响因素、内部站点布局规划等，为空气污染监测点的布设方案的设计提供参考，以保证环境空气污染监测效率，提升监测质量。
关键词：物联网技术；环保监测；系统研究
引言
物联网技术的日益普及，不仅带动了人们工作和生活的智能化，也带动了环保信息化产业的迅速发展，让传统的环境保护也走上了信息化、科学化、智能化的发展道路。如何将环保设备接入互联网，已经成为目前公众主要关心的话题。在万物互联的现代化社会，为了避免由于盲目互联而造成的无序互通状态，需要一种规范化、标准化的管理平台来对物联网设备进行部署、扩展和维护，环保监测设备同样也不可避免要接受这一规范和标准的制约。下面就以连入物联网的环保监测设备为研究对象，分析物联网技术在环保数据监测和分析应用过程中的系统问题。
1空气污染监测点布设需考虑的主要因素
1.1 地理环境与地势
地理位置、地理环境与地势等因素是空气污染监测点布设的首要考虑条件，山地、丘陵或平原等地理环境以及北方、南方地理位置的差异，使得空气污染范围、污染物扩散存在着等级的差别。通常在地势较高的高海拔地区，布置空气监测站点的数量可以适当减少，而对于山地、平原等工业生产排布密集的地区，则应该在地势低洼位置，均匀布设较多的空气污染监测点，尽可能保证区域内的所有位置，都能够采集到准确的空气污染监测信息。之后对于地理环境中的风向进行考虑，在某一区域上风口、下风口的位置布置污染监测点，上风口布设少量的监测站点，下风口布设更多的监测站点，这样能够有效保证监测结果的客观真实性。
1.2 人口密集程度
相比于我国中西部地区，东部地区人口密集程度更高，城市化、工业化建设在单位空间内的要素组成更多、排布更拥挤，由此也就造成空气污染状况的严峻性。在空气污染监测点布局与设置过程中，也要将人口密集程度、工业密集程度等因素，纳入到空气监测点布设的考评之中，人口密度较高区域的空气污染监测点要更多，搜集污染监测数据的频次应适当提高；而对于人口密度较低区域，则可以适当减少监测站点的布置，使环境空间中污染物的监测更具有针对性、精确性。
1.3 空气污染划分的等级
当下不同地区在环境空气污染的监测中，通常会按照被测区域的环境状态，将其划分为轻度污染、重度污染、中度污染等不同等级，依据现有等级对空气污染监测点的排布，做出细致的数量调整与层级控制，使环境污染状况、监测点密度尽可能互相匹配。同时对所有空气污染监测站点的标注、布置，应注重监测点数量、位置、测试频率等信息的详细统计，对多种空气污染数据的测量、建模提出更高要求，以此来确保空气监测数据、运算过程的真实可靠性。
2环保监测应急系统建设面临的主要问题
2.1系统缺乏整体性
目前，我国的环保监测应急系统主要在县、市层级进行建设，数据采集与分析主要在所在地区进行，系统实现的功能相对简单，且没有进行大规模联网，呈现出区域性部署、分散式采集的特征。尽管国家环保总局颁布了《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》等一系列政策条例，但环保监测应急系统建设的接口、结构等层面未形成统一标准，导致各个地区的监测应急系统在版本、技术栈、结构等方面存在较大的差别，也对监测系统的大范围联网产生了阻碍。环保工作需要多个部门进行协同，缺乏整体性会阻碍环保单位对全国的环境污染状况进行全面掌握，无法展开系统性的分析管理工作，不利于整体性的环境评估与验证。
2.2系统自动化程度较低
我国现阶段建设的环保监测应急系统主要功能是实现监测数据的采集、传输与存储，实时监控、自动预警、数据分析和应急处理等方面的功能较为薄弱。采集的数据需要耗费大量人力进行处理，效率较为低下，没有有效地将目前快速发展的人工智能与自动化技术与系统建设进行紧密结合，导致了环保监测工作无法对突发性的环境污染问题进行迅速响应。
2.3系统智能化程度低
环保监测系统的数据主要为有关部门的决策工作提供支持，大量的视频、传感器、音频等数据给数据分析带来了挑战。环保监测系统的薄弱功能无法支撑数据挖掘技术在大数据处理方面的应用，也就阻碍了领导部门决策方案的制定。环保监测需求对系统的智能化水平提出了较高的要求，有关部门应当及时对系统进行维护与升级，应用计算机视觉、语音识别、数据挖掘和多模态信息融合等新技术对各种环境数据进行整合，提升系统的智能化水平。
3物联网技术在环保监测系统中的应用
在适应从“数字环保”到“智慧环保”转变的过程中，物联网技术扮演着一个不可或缺的重要角色，从环保数据的感知、采集到环保数据的传输、存储，再到环保数据的分析、处理，都离不开物联网技术的支持。环保监测系统的物联网不同于传统的工业物联网，其软件的体系结构、硬件系统组成以及配套的软件平台，都与传统的工业物联网有着非常大的区别。下面就从这3个方面进行详细阐述，以便能够区分环保物联网与传统工业物联网，同时也为后来者的研究提供参考的依据。
3.1环保物联网的总体体系结构
避开传统物联网功能单一、扩展性较差以及软硬件升级困难的缺点，环保物联网采取一种新型物联网网关总体体系结构，以应对环保物联网更为复杂的功能实现要求。这种新的体系结构主要通过分层设计来实现，自上到下分别为分析应用层、设备管理层、网络传输层以及现场设备物理层。
3.2环保物联网的软件体系结构
为了适应总体体系结构的分层系统，环保物联网的软件体系也采用自上而下的分层结构，分别是应用层、应用支持层、操作系统层、驱动层以及硬件层等5层。应用层的主控模块主要由日志记录模块、互联网接入模块、传感器数据采集模拟以及环保设备管理模块组成。应用支持层主要是系统初始化的脚本，具体包括嵌入式的数据库、Java开发工具包（JavaDevelopmentKit，JDK）、第三方平台接入的接口、链接库等。操作系统层则主要由虚拟文件系统、网络服务、内存管理、进程管理以及设备管理等模块组成。驱动层主要包括存储模块、以太网、通信模块以及外部传感器的驱动程序等。硬件层主要由驱动层对应的硬件设备组成，主要完成各项环保数据的收集。
3.3环保物联网的硬件系统组成
为了能够完成各项环保数据的收集工作，最下层的现场设备物理层需要购置各种环保监测设备，比如污水处理设备、有害气体检测设备、大气污染监测设备以及土壤监测设备等，除此以外还要购置相关的仪器仪表、视频监控设备、传感器件以及用于网络传输的配套网络设备。其中，传感器件不仅包括温湿度传感器，还要有地理位置传感器以及风向风力传感器等。当然，随着科技的迅速发展，这些传感器件都可以嵌入到视频监控设备或污水处理设备等其他处理或监控设备上，所以采购员可以直接购置包括这些功能模拟的环保监测或检测设备。
结语
利用物联网技术来完成各项环保数据的收集、传输、存储、分析以及处理工作已经成为环保信息化发展的必经之路，也是不断探索和实践环保创新工作不可逾越的环节。随着数字化技术的逐步深入应用，环保物联网必将成为日后环保工作发展的趋势。但是由于时间、精力及能力的限制，只详细阐述了环保物联网的相关概念及构建体系架构，并没有开发出对应的配套监测平台，有待继续深入地分析和研究，以期能够为我国的环保事业作出贡献。
参考文献：
[1]牟军，马艳.环保监测中空气污染监测点的布设要点探讨[J].建材与装饰，2017（38）：126-127.
[2]黄小珊.分析环保监测中空气污染监测点的布设[J].资源节约与环保.2016（06）：132.