環(huán)境檢測中對無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

周旭 山東華宇工學(xué)院

引言

環(huán)境檢測一直是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，這是由環(huán)境污染成因的復(fù)雜性和不斷變化導(dǎo)致的。而我國傳統(tǒng)的檢測手段已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)及時(shí)檢測并改善問題的目的，落后的技術(shù)無法及時(shí)適應(yīng)新形勢下的變化，為提高環(huán)境質(zhì)量造成了困擾。因此，環(huán)境監(jiān)管人員為了提高環(huán)境檢測的質(zhì)量，需要不斷提高檢測的技術(shù)手段，才能實(shí)現(xiàn)環(huán)境問題的解決。

1 環(huán)境檢測的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 被動(dòng)檢測階段

我國的環(huán)境檢測一般都是在環(huán)境已經(jīng)被污染到一定程度后才會(huì)進(jìn)行檢測，因此一直處于一個(gè)非常被動(dòng)的檢測階段，違背了環(huán)境檢測設(shè)計(jì)的初衷，應(yīng)該對環(huán)境問題加以檢測并防范惡化。而即使環(huán)境部門在之后采取了一系列手段解決問題，檢測已經(jīng)無法及時(shí)地反映造成污染的原因，為之后的治理和預(yù)防工作造成了巨大的阻礙，也嚴(yán)重地影響人們的日常工作和生活。

1.2 主動(dòng)檢測和自動(dòng)檢測階段

在經(jīng)歷了被動(dòng)檢測階段后，人們開始有意識地對環(huán)境檢測的使用有明確的目標(biāo)和方案，并且也通過出臺相關(guān)的規(guī)范性文件進(jìn)行說明和約束。通過法律的形式將檢測的責(zé)任明確地落實(shí)，從而保證在問題發(fā)生并且惡化前能夠進(jìn)一步提早解決，從而擺脫了被動(dòng)的檢測局面。

而隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，為了更好地實(shí)現(xiàn)檢測的及時(shí)性和完整性，需要將原有的環(huán)境檢測工具進(jìn)行逐步完善和智能化，從而實(shí)現(xiàn)24小時(shí)的全方位監(jiān)控。但是這一點(diǎn)需要非常高的技術(shù)水平才能完全實(shí)現(xiàn)，因此我國仍然處于研發(fā)測試階段，并沒有全部投入使用中。

2 無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的相關(guān)概述

無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是相對于有線傳輸而言，作為重要的通信方式和手段，主要通過現(xiàn)代化數(shù)據(jù)監(jiān)測控制的技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。在采集環(huán)境的限制下，無法由人工完全進(jìn)行采集工作，因此需要數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳遞到中心顯示器上，從而實(shí)現(xiàn)對其進(jìn)行有效監(jiān)控。雖然無論是無線的還是有線的數(shù)據(jù)采集器，都可以實(shí)現(xiàn)對溫度、濕度、光照等因素進(jìn)行檢測，但是相對有線的而言，無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)無論是感應(yīng)和采集的速度還是環(huán)境穩(wěn)定性上，其優(yōu)點(diǎn)更是非常顯著，更不用說不會(huì)受到有線網(wǎng)絡(luò)的限制。而隨著我國科技的發(fā)展，無線通信技術(shù)已經(jīng)在成本和技術(shù)上都實(shí)現(xiàn)了全面的完善，不需要耗費(fèi)巨資才能獲取新的無線設(shè)備。

因此，選擇無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅不需要耗費(fèi)過多時(shí)間搭線架網(wǎng)，有效地減少了人力和時(shí)間的耗費(fèi)，同時(shí)工作的效率更是非常高效。我國環(huán)境檢測設(shè)備也會(huì)不斷地實(shí)現(xiàn)全面更新，從而將無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的有線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

3 環(huán)境檢測中無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 數(shù)據(jù)采集模塊和傳輸模塊的設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境檢測工作的及時(shí)有效，需要通過先進(jìn)的檢測設(shè)備實(shí)時(shí)檢測。數(shù)據(jù)采集儀不僅需要能夠捕捉到清晰有效的畫面，同時(shí)還需要能夠具備超大容量的存儲功能，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對原始數(shù)據(jù)的初級加工，實(shí)現(xiàn)將不同環(huán)境問題進(jìn)行分類傳輸。而數(shù)據(jù)采集儀為了能夠方便用戶的工作，提供更加便捷的操作，對其使用界面也需要進(jìn)行人性化設(shè)計(jì)，保證數(shù)據(jù)讀取的效率。

而環(huán)境檢測并不是以檢測到問題為最終目的，在采集到相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息后，還需要實(shí)現(xiàn)借助無線傳輸系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的快速傳輸，節(jié)省了由人工進(jìn)行現(xiàn)場拷貝的工作環(huán)節(jié)，能夠第一時(shí)間將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒霗z測系統(tǒng)，也便于后續(xù)處理工作的及時(shí)展開。

在這兩個(gè)模塊中，最重要的就是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)這一模塊，因?yàn)樽鳛楹罄m(xù)分析和行動(dòng)最原始的依據(jù)，必須能夠保持真實(shí)有效性，才能避免處理工作出現(xiàn)失誤。

3.2 工作電壓的設(shè)計(jì)

由于無線采集系統(tǒng)是通過戶外采集的方式工作，因此電壓在運(yùn)行的過程中很容易受到溫度和其他因素的干擾。因此，為了保證電壓周圍的溫度能夠在正常的承受范圍，需要配備相應(yīng)的硬件設(shè)施進(jìn)行絕緣保護(hù)，避免因?yàn)殚L時(shí)間和異常溫度的影響造成電壓的崩潰。

3.3 無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

采集數(shù)據(jù)后一般可以通過GPRS模塊進(jìn)行無線傳輸，只需要符合通訊協(xié)議和支持相關(guān)設(shè)備的關(guān)聯(lián)，就能和中央系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速的無限傳輸。而為了能夠拓展傳輸?shù)墓δ芎吞峁└尤诵曰姆?wù)，可以設(shè)置主動(dòng)上傳、遠(yuǎn)程控制、甚至短信通知等服務(wù)，保證信息傳遞和查看的及時(shí)性。

3.4 數(shù)據(jù)接收模塊的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)接收模塊一般位于環(huán)境檢測的中心控制系統(tǒng)中，作為最終的接收端口，需要匯集的信息量非常龐大，因此首先要保證數(shù)據(jù)接收模塊的容量能夠滿足工作需求，并且具備相應(yīng)的系統(tǒng)病毒查殺功能，才能保證獲取的信息資源不會(huì)出現(xiàn)被盜取或丟失的情況。除此之外，數(shù)據(jù)接收模塊還需要設(shè)計(jì)不同類型的數(shù)據(jù)庫，才能實(shí)現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的分別儲存，避免因?yàn)閿?shù)據(jù)太多造成不必要的混亂。

4 結(jié)束語

總而言之，我國不能以犧牲生態(tài)環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，否則將會(huì)以更大的代價(jià)換取一個(gè)美麗的生態(tài)環(huán)境。我們必須充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極地調(diào)取一切可用的設(shè)備和能力，提高對我國生態(tài)環(huán)境的監(jiān)管力度，才能在環(huán)境惡化前及時(shí)制止，而不是在事后花費(fèi)更高昂的代價(jià)彌補(bǔ)。因此，通過充分發(fā)揮無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在環(huán)境檢測中的重要作用，能夠逐步地實(shí)現(xiàn)我國環(huán)境質(zhì)量的有效改善。