基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用探究

鄺春洪

（珠海匯華環(huán)境有限公司，廣東 珠海 519050）

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作指的是利用各種方式和手段對(duì)目標(biāo)地區(qū)的環(huán)境與氣候的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，并發(fā)現(xiàn)和解決其中存在的問題的工作。高質(zhì)量的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作不僅能夠減少居民生產(chǎn)和生活過程中產(chǎn)生的污染，還能為環(huán)境管理政策和制度的制定與優(yōu)化提供相應(yīng)的解決方案與參考資料。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念與作用

一般來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指的是將任何物體通過傳感設(shè)備和信號(hào)傳輸設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效連接，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信號(hào)的有效傳輸，使技術(shù)人員能夠通過分析和操控監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，實(shí)現(xiàn)監(jiān)管效率的有效提升。

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用至生態(tài)環(huán)境保護(hù)和檢測(cè)工作中，有以下幾點(diǎn)作用和優(yōu)勢(shì)。首先，使環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作都要靠環(huán)境保護(hù)管理人員對(duì)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè)，這樣一方面可能會(huì)因各種客觀原因的影響導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差，另一方面也可能在進(jìn)行實(shí)地采樣和考察的過程中對(duì)環(huán)境造成影響。而依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠減少監(jiān)測(cè)過程中人員與環(huán)境的接觸，使環(huán)境參數(shù)更加準(zhǔn)確。其次，提升監(jiān)測(cè)效率。利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，技術(shù)人員能夠通過傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程輸送和分析，甚至還能夠在短時(shí)間內(nèi)接收到數(shù)個(gè)不同目標(biāo)地區(qū)的環(huán)境數(shù)據(jù)，使參數(shù)分析效率得到有效提升[1]。最后，能夠?qū)ν话l(fā)污染事件進(jìn)行快速反應(yīng)。利用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠使技術(shù)人員不斷提高對(duì)環(huán)境參數(shù)的敏感性，并有效判斷與處理超出正常范圍的參數(shù)，從而提高對(duì)突發(fā)污染事件的處理速度與質(zhì)量，使污染帶來的影響能夠降到最小。

2 物聯(lián)網(wǎng)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用方向

2.1 污水處理監(jiān)測(cè)

污水處理監(jiān)測(cè)是物聯(lián)網(wǎng)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的重要應(yīng)用方向。隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，水資源的污染現(xiàn)象也愈加嚴(yán)重。很多城市已經(jīng)建設(shè)了污水處理工廠。相關(guān)環(huán)境保護(hù)人員應(yīng)當(dāng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)污水處理工廠的水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這不僅能夠?qū)崟r(shí)分析水資源當(dāng)中的成分，還能夠?qū)崟r(shí)評(píng)估其是否滿足污水處理規(guī)范和要求，使污水處理工作的水平和質(zhì)量得到不斷提升，也使污水處理人員能夠根據(jù)水資源成分當(dāng)中的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)污水處理設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，保障設(shè)備的穩(wěn)定有效。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)除了能夠應(yīng)用于污水處理工程外，還能對(duì)自來水的水質(zhì)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，使水資源管理部門能夠?qū)崟r(shí)了解水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，為管理工作提供重要的數(shù)值參考。

2.2 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)

汽車尾氣、工業(yè)排放、發(fā)電燃燒等現(xiàn)象都會(huì)向空氣中排放一定含量的有毒有害物質(zhì)，使大氣環(huán)境質(zhì)量不斷下降，給人們的身體健康帶來了一定的危害[2]。在傳統(tǒng)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)過程中，工作人員只能在特定污染時(shí)間段對(duì)空氣進(jìn)行采樣分析，從而對(duì)其中含有的有毒有害物質(zhì)和元素進(jìn)行研究，以制訂出相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)計(jì)劃。這種大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方式不僅效率較低、誤差較大，而且受時(shí)間節(jié)點(diǎn)的影響較為嚴(yán)重，且監(jiān)測(cè)設(shè)備儀器僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)當(dāng)前采樣目標(biāo)時(shí)間節(jié)點(diǎn)大氣污染的分析，并不能對(duì)較長時(shí)間段內(nèi)的空氣質(zhì)量進(jìn)行綜合考量，不利于環(huán)境保護(hù)預(yù)案的有效調(diào)整。在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作當(dāng)中，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行分析，能夠有效記錄傳感器所在目標(biāo)地域一段時(shí)間內(nèi)的大氣污染情況，并全面分析其空氣污染含量，這一方面能夠提高對(duì)大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)效率，另一方面還能夠有效降低環(huán)保人員的工作強(qiáng)度，為提升環(huán)保質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 重金屬污染監(jiān)測(cè)

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，重金屬的排放和使用也可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生更加不利的影響，甚至還可能會(huì)伴隨著生態(tài)鏈的不斷延伸而進(jìn)入人的身體中，對(duì)人的身體健康造成嚴(yán)重危害。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)重金屬排放的有效監(jiān)測(cè)，也能夠有效減少其對(duì)一線監(jiān)測(cè)人員身體的危害，還能夠?qū)ιa(chǎn)排放中產(chǎn)生的重金屬物質(zhì)進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，為專業(yè)的環(huán)保工作人員提供應(yīng)對(duì)和準(zhǔn)備的時(shí)間，有效降低了重金屬對(duì)環(huán)境的產(chǎn)生不良的影響。

3 物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展前景

3.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理模式不斷優(yōu)化

生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理模式不僅是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展和運(yùn)行的基石，也是提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)效率、保障檢測(cè)質(zhì)量的重要手段。因此，在利用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境的過程中，相關(guān)主管部門應(yīng)當(dāng)提升對(duì)管理模式的重視程度，有效分配和優(yōu)化管理監(jiān)測(cè)人員的權(quán)責(zé)，使管理向扁平化模式不斷發(fā)展，并提高環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的傳輸速率，不斷加快環(huán)保人員對(duì)污染事件與現(xiàn)象的反應(yīng)速度。另外，相關(guān)主管部門還應(yīng)當(dāng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入地管理和有效地監(jiān)督。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特殊性，因此在安裝監(jiān)測(cè)傳感器之前，相關(guān)設(shè)計(jì)與施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)目標(biāo)地域進(jìn)行深入考察，環(huán)保人員應(yīng)當(dāng)有效降低傳感器網(wǎng)絡(luò)在安裝過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的不良影響，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用更加規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到有效保證。

3.2 拓展生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用方向

現(xiàn)階段，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)尚未完全鋪開，常見的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作主要包括污水處理監(jiān)測(cè)工作、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作、重金屬污染監(jiān)測(cè)工作等。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)其他污染現(xiàn)象或環(huán)境監(jiān)測(cè)工作著眼較少。因此，相關(guān)環(huán)境主管部門應(yīng)當(dāng)不斷拓展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的方向，使其應(yīng)用范圍更廣，促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的有效進(jìn)步。例如，環(huán)境保護(hù)主管部門可以在噪聲監(jiān)測(cè)、廢氣監(jiān)測(cè)、輻射監(jiān)測(cè)等方面同樣利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)管控，利用傳感器有效監(jiān)控環(huán)境噪聲、廢氣排放以及輻射含量等參數(shù)，從而降低對(duì)這些污染源的監(jiān)測(cè)難度，也使監(jiān)測(cè)效率得到有效提高，實(shí)現(xiàn)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作的不斷發(fā)展。

3.3 進(jìn)一步提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性

對(duì)于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作來說，監(jiān)測(cè)參數(shù)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開展和應(yīng)用具有重要意義。環(huán)境保護(hù)部門在委托廠商對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感設(shè)備（如圖1）進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)招標(biāo)過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)傳感設(shè)備的工作環(huán)境與工作狀態(tài)進(jìn)行初步論證，使廠商能夠根據(jù)這一需求開發(fā)出滿足實(shí)際情況的傳感設(shè)備，保障傳感設(shè)備工作的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性[3]。在傳感器工作過程中，環(huán)境保護(hù)部門還應(yīng)當(dāng)要求廠商進(jìn)行駐場(chǎng)指導(dǎo)，一方面提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)人員對(duì)傳感設(shè)備與數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖煜こ潭?，另一方面也能有效解決傳感器運(yùn)行過程中可能會(huì)產(chǎn)生的一系列問題。此外，對(duì)傳感設(shè)備的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)進(jìn)行有效的迭代和更新，保障物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展。

圖1 環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器

3.4 實(shí)現(xiàn)有效的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，最重要的是要實(shí)現(xiàn)技術(shù)人員對(duì)環(huán)境參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與管理。相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加大資金、人力的投入和研發(fā)力度，有效保障遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和安全性，使技術(shù)人員能夠依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深層次地管理和監(jiān)督目標(biāo)地域，也使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在監(jiān)測(cè)過程中能夠更加合理并充分地發(fā)揮應(yīng)有的作用。此外，主管部門還應(yīng)當(dāng)抽調(diào)技術(shù)人員對(duì)物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備與線路進(jìn)行定期維護(hù)和保養(yǎng)，以保證生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作能夠順利開展。

4 結(jié)語

總而言之，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中扮演了重要角色。相關(guān)部門與從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重視程度，深入研究其在水資源監(jiān)測(cè)、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)以及重金屬監(jiān)測(cè)等工作中發(fā)揮的重要作用，確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷更新和發(fā)展。