淺談大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)之中的數(shù)字化測(cè)量

張培(宣城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 242000)

謝寅凱(宣城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 242000)

在我國，大氣污染已經(jīng)面臨著十分嚴(yán)重的問題。特別是近些年以來，排放量在不斷增加的SO2，這也使得我國的酸雨在一定程度上發(fā)展得十分地迅速?，F(xiàn)如今，已經(jīng)占到了國土面積的百分之四十左右，1997年，我國有44個(gè)城市的年平均降水的PH<5.6，幾乎占到了所統(tǒng)計(jì)的城市的一般左右。因?yàn)榈厍蛏纤w污染以及相關(guān)的供水設(shè)施的相關(guān)供應(yīng)顯得嚴(yán)重不足，這在一定程度上導(dǎo)致全世界有10億多的相關(guān)人口不能夠得到較為安全的飲用水，中國的江河湖泊的也是受到了較為嚴(yán)重的污染，這些狀況都使得人們對(duì)此非常擔(dān)心。比如就19978年的相關(guān)情況為例，全國的污水排放大約是每一天1.3億噸左右，這之中有百分之八十的沒有經(jīng)過正規(guī)工序的處理而直接排放到流經(jīng)的河段，這些污水都不能夠直接飲用，使得接近一半的城市污水受到污染。

隨著環(huán)境污染的形勢(shì)越來越嚴(yán)峻，對(duì)環(huán)境質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯得尤為重要，對(duì)相關(guān)的污染源進(jìn)行較為合理的治理以及監(jiān)督監(jiān)測(cè)顯得尤為重要，這是全國的環(huán)境保護(hù)工作者所面臨的一項(xiàng)十分重要任務(wù)。當(dāng)前，傳統(tǒng)意義上的一些環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器儀表往往存在較多的缺點(diǎn)，比如功能單一、人機(jī)交互差、靈活性較差等。在另一方面，在環(huán)境監(jiān)測(cè)之中的各種相關(guān)儀器，比如說各種光學(xué)、光譜學(xué)分析監(jiān)測(cè)相關(guān)的儀器，它們往往存在許多自身的一些缺陷：體積龐大、價(jià)格昂貴等，這在一定程度上使得相應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)條件顯得比較苛刻。然而環(huán)境監(jiān)測(cè)的智能儀器雖然能夠在一定程度上解決一些相關(guān)測(cè)量問題，比如說單參量或者是部分多參量的，但是由于面板顯示的不直觀性以及內(nèi)部固化結(jié)構(gòu)存在相應(yīng)的局限性，這使得許多的任務(wù)以及多參量測(cè)量的相關(guān)問題不能夠得到較好地解決。

這些年以來，人們對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)要求的在不斷地提高，一些相應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器在一定程度上不僅僅需要進(jìn)行在線的實(shí)時(shí)分析監(jiān)測(cè)，還應(yīng)該對(duì)多參量以及多任務(wù)的測(cè)量進(jìn)行相關(guān)的適應(yīng)，并且對(duì)于相應(yīng)的監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行隨時(shí)變換，從而能夠較為順利地完成相應(yīng)的監(jiān)測(cè)任務(wù)。

伴隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展，相關(guān)的信息傳輸以及資源的配置也慢慢地變得十分地合理，也在一定程度上使得資源的重復(fù)建造能夠得到有效地避免。遠(yuǎn)程虛擬儀器技術(shù)是在虛擬儀器與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合之下才產(chǎn)生的。環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)字化測(cè)量就是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集卡為相應(yīng)的硬件平臺(tái)，并以相應(yīng)的軟件為中心，將相關(guān)的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、通信等相應(yīng)的技術(shù)相結(jié)合起來，從而在一定程度上可以進(jìn)行相關(guān)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)共享。

一、關(guān)于數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)總體設(shè)計(jì)

這個(gè)系統(tǒng)為C／S模式，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)以下的四項(xiàng)功能，主要包括有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)分析。相關(guān)的系統(tǒng)可以從系統(tǒng)目標(biāo)的角度劃分為服務(wù)器功能模塊以及客戶端功能模塊這兩大相應(yīng)的功能模塊。在這其中，相應(yīng)的服務(wù)器功能模塊的各子模塊可分別安裝在相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及采樣服務(wù)器之上。服務(wù)器功能模塊的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)相關(guān)的數(shù)據(jù)采樣、存儲(chǔ)，然后對(duì)于相關(guān)客戶端提取相應(yīng)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求進(jìn)行相關(guān)的響應(yīng)、查詢，并在此基礎(chǔ)上返回相關(guān)的數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在這里客戶端模塊的主要功能就是進(jìn)行用戶控制、提出相應(yīng)的查詢請(qǐng)求、接受相關(guān)的數(shù)據(jù)、分析相關(guān)的數(shù)據(jù)、顯示相關(guān)的結(jié)果、最后給出相關(guān)的提示等。這些相關(guān)的設(shè)計(jì)能夠使得客戶端與服務(wù)器的相應(yīng)功能能夠在一定程度上相互獨(dú)立，并且相應(yīng)的邏輯關(guān)系簡單，從而在一定程度上能夠使得系統(tǒng)功能的可靠性得到有效地增強(qiáng)。

1.關(guān)于服務(wù)器模塊的總體設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是一對(duì)一的相應(yīng)關(guān)系，并且在同一站點(diǎn)上，我們可以在一定程度上將相關(guān)的數(shù)據(jù)服務(wù)器作為是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的一種相應(yīng)的延伸。在通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的相應(yīng)許可之后，相應(yīng)的客戶就能夠直接與相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器相連接，從而在一定程度上獲得高速的數(shù)據(jù)傳輸。因此，在服務(wù)器端，數(shù)據(jù)服務(wù)器是相應(yīng)核心，它能夠負(fù)責(zé)在一定程度上響應(yīng)客戶所提出的有關(guān)數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)返回以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

2.關(guān)于客戶端模塊的相關(guān)總體設(shè)計(jì)

在相應(yīng)的監(jiān)測(cè)過程之中，相關(guān)的客戶端發(fā)揮著很重要的操作平臺(tái)的作用，相應(yīng)的采集數(shù)據(jù)可以從相應(yīng)的服務(wù)器之上獲得，并在此基礎(chǔ)之上通過各種不同的相關(guān)形式來進(jìn)行顯示，從而能夠?yàn)橄嚓P(guān)的監(jiān)測(cè)分析提供一些相應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。相應(yīng)的客戶端模塊主要是由用戶控制、提出要求、接收數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、顯示結(jié)果以及給出相應(yīng)的提示這六個(gè)相關(guān)的子模塊組成。

二、數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)實(shí)現(xiàn)

1.數(shù)據(jù)采集的相關(guān)實(shí)現(xiàn)

由計(jì)算機(jī)以及I／O接口設(shè)備兩部分組成相關(guān)的虛擬儀器的相應(yīng)硬件平臺(tái)。I／O接口設(shè)備主要任務(wù)就是負(fù)責(zé)執(zhí)行信號(hào)的輸入采集以及放大、模與數(shù)的轉(zhuǎn)換等相關(guān)的任務(wù)。對(duì)于單臺(tái)的虛擬儀器來說，La b wi n d o ws／C VI所涉及的I／0接口設(shè)備就是所謂的數(shù)據(jù)采集卡。對(duì)于多臺(tái)虛擬儀器所組成儀器測(cè)量控制系統(tǒng)時(shí)，La b Wi n d o ws／C VI所涉及的L／O接口設(shè)備就是總線，總線類型有G PI B／G PI B 488．2總線、R S232總線、VI SA總線和VXI總線．

2.數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)如今，雖然有許多的較為優(yōu)秀的可視化程序設(shè)計(jì)的相關(guān)工具，但是，A PI函數(shù)仍舊是構(gòu)造這些相應(yīng)的程序的相關(guān)基礎(chǔ)，A PI函數(shù)作為wi n d o ws平臺(tái)之上的應(yīng)用程序以及系統(tǒng)交換信息的一種核心技術(shù)，它在一定程度上是一切應(yīng)用程序的相關(guān)基礎(chǔ)。最后我們可以連接好相應(yīng)的數(shù)據(jù)源，再對(duì)于驅(qū)動(dòng)程序的相關(guān)信息進(jìn)行給出、并在提出s QL請(qǐng)求之后，便可以由相應(yīng)的OD B c對(duì)數(shù)據(jù)通信的相關(guān)任務(wù)來進(jìn)行完成。

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