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物联网技术在环境工程领域中的应用研究谭国振

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：谭国振

[导读] 摘要：时代发展下，我国城市化建设也朝着多元化不断进步，不管是在规模上还是在技术上都有所发展，但是同西方先进国家相比，在环境工程上面还存在一定的局限性，这严重影城市功能性的发挥，现阶段环境工程设计还处于初级阶段，人们环保意识较差，先进技术与高素质人才匮乏，如果要转变现在的不足，就需要从先进的技术手段入手，将现代化物联网技术贯穿到环境工程的每个环节，这样才能真正意义上实现环境工程的现代化发展。

        江门市西特智能科技有限公司
        摘要：时代发展下，我国城市化建设也朝着多元化不断进步，不管是在规模上还是在技术上都有所发展，但是同西方先进国家相比，在环境工程上面还存在一定的局限性，这严重影城市功能性的发挥，现阶段环境工程设计还处于初级阶段，人们环保意识较差，先进技术与高素质人才匮乏，如果要转变现在的不足，就需要从先进的技术手段入手，将现代化物联网技术贯穿到环境工程的每个环节，这样才能真正意义上实现环境工程的现代化发展。环境工程整体质量关系到一个城市的荣辱成败，做好环境工程设计工作，对环境污染问题展开科学合理的治理，力求将环境问题降低到最小，营造一个舒适、环保的生活环境。
        关键词：物联网技术；环境工程；应用
        引言
        目前，我国环境保护方面信息化程度仍然比较低，远远的不能适应我国保护环境的需要以及经济发展的脚步，同时各个地方的环保产业缺乏沟通、信息不共享，这造成了环境产业各自为政，一些基础设施重复建设，耗费巨大。因此将环境保护产业向智能化、自动化、网络化的方向发展成为当前环境工程建设当中的重点，环境工程信息化势在必行。将物联网技术应用到环境工程领域当中可以有效的整合基础的环境设施，提高环保产业的设施的利用率，可以说，将物联网技术应用到环境工程当中是环保领域信息话的必然趋势。
        1国内环保物联网发展现状
        环保物联网是指在传统环保行业引入自动化和信息化技术来实现环境保护科学化管理的系统网络，波及范围非常广，遍布于全国各地。其目的在于利用综合应用传感器、红外探测、射频识别等装置技术，实时采集污染源、生态等信息，构建全方位、全覆盖、多层次的生态环境监测网络，从而达到促进污染减排与环境风险防范、培育环保战略性新型产业等方面的目的。由于采用多种传感设备进行采样，这些感知设备可以持续收集信息并自动快速扩大数据的规模，除此之外，环保物联网还具有多源、异质性和不确定性的特点。近年来，我国不断投入大量的人力、物力和财力，出台了一系列政策，加速推动环保物联网的发展。2004年底，国家环保部启动国家环境数据中心建设项目，建立１１３个监测城市空气质量、城市流域水质以及城市污染源的系统等，为环境管理与决策提供环境信息支持和服务。2015年，国务院办公厅印发了《生态环境监测网络建设方案》，提出“加快生态环境监测信息”传输网络与大数据平台建设，开展大数据关联分析，开放服务性监测市场。2015年3月，李克强总理提出制定“互联网＋”行动计划，推动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业相结合，引导互联网企业拓展国际市场，促进各个行业的健康发展。2015年7月，国务院发布《关于积极推进“互联网＋”行动的指导意见》，其中部署了“互联网＋”绿色生态重点行动，发挥互联网的优势推动环境行业的发展。2016年1月，国家发改委同有关部门制定了《“互联网＋”绿色生态三年行动实施方案》，将各项监测任务落到实处。由此可以发现，环保物联网方兴未艾，政府、企业以及民众的高度关注更是加速推动了它的发展，特别是在环境监测、垃圾管理方面都有了较好的应用。
        2物联网技术在环境工程领域中的应用
        2.1在大气监测中的应用
        （1）OSIRIS空气质量传感网
        OSIRIS是欧盟旗下对环境进行管理的一套综合信息基础架构，涵盖了现场监测、信息管理和服务三个阶段。其中，主要采用空气质量传感网对空气质量进行监测。空气质量传感网通过9个安装在建筑物楼顶的空气质量监测站，监测空气中的污染因子，数据通过无线技术传输至监控中心进行模拟预测分析，并将资料集成后以图形的方式呈现在地图上，作为决策单位的预警系统。当空气中扩散出有毒物质时，OSIRIS会派出带有传感器的微型无人空中飞行器进行采样，数据经分析生成时空模拟图，以便监控中心评估污染程度。

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        （2）Airbox监控技术
        Airbox项目由台湾民间社区LASS和企业讯舟科技发起，由于制作监测器的硬件软件资料完全公开，得到政府支持后激励了人们自愿参加PM2.5测试，仅用一年时间，在台湾全境安装完成557个台站部署监测设备，使得台湾成为全球空气监测点最为密集的城市。该设备根据站点之间的地理距离，将监测台聚类成网格状，针对不同的地区在精度和计算时间方面进行了最后的比较分析，降低预测误差率和计算时间，最终获得实时的PM2.5数据。该项目可以在精细的时空粒度水平上监测颗粒物质浓度。人们可以很容易地访问这些数据，这使得分析数据变得简单。
        2.2在固废监管中的应用
        物联网技术在环境工程中的应用不仅体现在自身的多方面优势，还能够与其他多项技术相融合，物联网技术通过视频监控系统、空间定位等多种技术手段，能够有效计算出废物的存储、转移、处理，并对各方面之间的关系进行匹配与分析，实现污染物的动态监测，方便工作人员对固废回收、处理时间、利用率进行整理，通过历史数据与同类设备的比较判断，得出可靠的数据，以此为固废监管、预测预警提供依据。
        2.3在水质监测中的应用
        （1）多参数水质监测系统
        由布里斯托大学开发的多参数水质监测系统首次通过连接Wi-Fi网络进行数据采集，展示了未来的智慧城市如何通过覆盖城区的无线网络构建环境监测系统。该系统由数据采集，数据传输，数据存储和数据可视化的全过程组成，可以实现低成本、高频率采样和从网页获得实时读数，并且数据显示水温、pH和溶解氧的日循环，还可以观察到DO过度饱和。该系统可以进一步整合到城市水管理系统中，以提高水质监测效率。
        （2）GCould
        由云智物联研发出的一款环保软件GCould，能够使用户和污水处理站同时实现监控和维护处理设备。GCould软件由用户应用软件和云服务器处理软件构成，两者协调完成污水处理站的监测维护。通过对企业污水站运行的各参数进行监控，将其数据进行分析，指导企业污水站运行，以保证污水站运行稳定，并且能根据进水水量和水质，自动调整投药量和鼓风机运行，节省运行管理费用。用户只需要登陆云服务器的专有网站即可实时了解污水处理站各设备运行状态、各传感器数值等污水处理相关运行情况，并根据这些信息远程操控污水处理站中的设备，对其进行相应的处理。目前一家正在使用该软件的酒厂中，已经可以实现无人值守，每个维护运行的人员可以管理几个污水站，企业只需要供电以及投加药剂，该软件成功为企业解决了运维难题。这类基于物联网的水质在线监测系统，能实时、连续、准确地监测目标水域的水质状况和它的发展趋势，检测到的数据会自动上传到线上系统并且自动存储，可供随时取出分析，并且如果发现水质问题会自动报警，十分的便捷。
        结语
        在现代化物联网背景下，环境工程也应该朝着信息化、智能化发展当前我国环保物联网还处于发展的初期阶段。相信在不久的将来物联网技术在环境工程中的应用将会更加广泛，不管是在核心技术还是在标准体系建设方面都将会有新的突破与发展，使物联网技术在环境工程中发挥出应有的作用，实现环境保护的创新。
        参考文献：
        [1]黄冰倩，黄珊，张雅，等.物联网技术在智慧环保中的应用[C]，中国云南红河：第六届云南省科协学术年会暨红河流域发展论坛，2016.
        [2]刘立媛.浅析美欧物联网发展和环保应用概况[J].中国环境管理，2014，（6）：44-48.
        [3]王磊.基于物联网的远程环境监测技术的分析[J].资源节约与环保，2017，（12）：35-36.