芻議自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在城市空氣質(zhì)量檢測(cè)中的運(yùn)用

董 雷

(馬鞍山市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,安徽 馬鞍山 243000)

以往空氣質(zhì)量的檢測(cè)方法都是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行采樣，將實(shí)際采集的樣品帶到實(shí)驗(yàn)室對(duì)其進(jìn)行分析和研究，這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室分析方式，存在的明顯不足就是檢測(cè)效率過(guò)低、誤差較大、不能及時(shí)反映空氣質(zhì)量的變化情況。而自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)會(huì)利用自身的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以根據(jù)不同地區(qū)的大氣質(zhì)量情況，對(duì)其進(jìn)行連續(xù)且自動(dòng)化的采集，從各個(gè)方面科學(xué)、客觀、理性的評(píng)估城市中空氣質(zhì)量，進(jìn)而為管理部門提供真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，讓管理部門可以針對(duì)性地采用治療對(duì)策，實(shí)現(xiàn)有效的科學(xué)管理。

1.關(guān)于自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成

1.1 硬件構(gòu)成

自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分就是自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以實(shí)時(shí)對(duì)城市中的空氣質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，其自身的組織結(jié)構(gòu)則是由多個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)子站和一個(gè)中心站所構(gòu)成，監(jiān)測(cè)技術(shù)的子站與中心站之間可以自動(dòng)進(jìn)行聯(lián)系，中心站的主要作用則是控制空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)子站的所有工作。子站中的機(jī)械設(shè)備可以及時(shí)對(duì)城市中的空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)空氣中所包含的雜質(zhì)、污染物的狀況也可以對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，然后將檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)化成模擬量信號(hào)進(jìn)行快速存儲(chǔ)，可以直接傳送到數(shù)據(jù)采集儀中，進(jìn)一步對(duì)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)采用專業(yè)化的分析方式，空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)子站和中心站之間的連接需要借助Modem，能第一時(shí)間載入子站中的數(shù)據(jù)，在報(bào)表管理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯。自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的中心站是由多種PC計(jì)算機(jī)和調(diào)制解調(diào)器（Modem）共同組成，但子站中機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，需要根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的需求進(jìn)行調(diào)整，通常情況下，子站設(shè)備主要是由零氣發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集儀等共同組成。子站之間會(huì)借助數(shù)據(jù)線來(lái)完成電信號(hào)的傳播，從而電子手簿可以直接對(duì)分析儀所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)采集，同時(shí)能有效對(duì)分析儀進(jìn)行校對(duì)，進(jìn)而獲取精確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果。

1.2 軟件構(gòu)成

自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)中心站所使用的軟件，是通過(guò)DEC程序和報(bào)表書(shū)寫(xiě)程序共同組成，中心站的軟件是由Windows NT 4.0 SP6 中文版作為主操作平臺(tái)，然后進(jìn)行運(yùn)作。借助Excel軟件對(duì)報(bào)表進(jìn)行構(gòu)造和生成，再通過(guò)報(bào)表軟件結(jié)合實(shí)際所規(guī)定的限期，提取在DES數(shù)據(jù)庫(kù)中最原始的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，制成完善的表格后，儲(chǔ)存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在此基礎(chǔ)上還需對(duì)DES數(shù)據(jù)庫(kù)中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致性的分析和統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而制作出小時(shí)值與日均值的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)的最大、最小、平均值也制作成表格，然后儲(chǔ)存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。另外，使用中心站時(shí)可以實(shí)時(shí)通過(guò)中文報(bào)表程序，對(duì)表格中的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行瀏覽，同時(shí)可以對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)換，然后將精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖砀駜?nèi)，進(jìn)而形成完整的Excel表格。

2.自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在城市空氣質(zhì)量檢測(cè)中的運(yùn)用

2.1 有關(guān)自動(dòng)化質(zhì)控技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)城市中的空氣質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)時(shí)，會(huì)首先進(jìn)行質(zhì)控工作，其工作的主要內(nèi)容則是儀器的運(yùn)行和維護(hù)，以及有效數(shù)據(jù)的查核體制等，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，對(duì)城市中的空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果出現(xiàn)異常的主要原因則是，自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器在運(yùn)維時(shí)發(fā)生變動(dòng)故障，因此項(xiàng)目有關(guān)巡檢員應(yīng)定期進(jìn)行巡檢，每周都應(yīng)對(duì)儀器的精準(zhǔn)度進(jìn)行校對(duì)，這樣做可以有效避免監(jiān)測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)變動(dòng)故障。巡檢員為了讓儀器可以自行校對(duì)，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的情況，首先對(duì)氣動(dòng)閥門進(jìn)行高效過(guò)濾器撿漏測(cè)試，確保其不會(huì)漏氣后再進(jìn)行后續(xù)操作，對(duì)城市空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，使用自動(dòng)化質(zhì)控技術(shù)不僅可以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確度，而且能讓監(jiān)測(cè)儀器的運(yùn)維操作變得簡(jiǎn)單、規(guī)范，同時(shí)可以及時(shí)記錄子站中的各項(xiàng)事件，然后將其上傳和儲(chǔ)存，進(jìn)而完整地在Excel監(jiān)測(cè)窗口中展現(xiàn)。

從實(shí)際情況來(lái)看，子站中所包含的各項(xiàng)事件有以下幾個(gè)方面，首先項(xiàng)目巡檢員需要進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)、跨度校準(zhǔn)、遠(yuǎn)程校準(zhǔn)，然后自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的記錄，同時(shí)將其上傳，一般都是采用文本形式將其記錄。另外，校對(duì)記錄的內(nèi)容還包括，檢測(cè)項(xiàng)目參數(shù)名稱和配置濃度等；其次還需及時(shí)記錄校對(duì)開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)間，當(dāng)校對(duì)全部完成后，應(yīng)對(duì)相關(guān)分析儀所呈現(xiàn)的讀數(shù)進(jìn)行觀察和分析。在實(shí)際記錄時(shí)，相關(guān)工作人員需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程的校對(duì)結(jié)果進(jìn)行區(qū)分，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行校對(duì)時(shí)應(yīng)提前調(diào)節(jié)儀器，然后通過(guò)工控機(jī)組態(tài)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行檢測(cè)，可以及時(shí)記錄項(xiàng)目運(yùn)維人員的操作流程，進(jìn)而讓監(jiān)測(cè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化管理，同時(shí)為以后的瀏覽和查閱工作提供了較大的便利性。

2.2 有關(guān)數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用

從目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)正在飛速發(fā)展，使得多數(shù)城市在進(jìn)行空氣質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，會(huì)使用自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)?？諝赓|(zhì)量監(jiān)測(cè)子站也都逐漸應(yīng)用工控機(jī)，來(lái)完成城市中空氣質(zhì)量的檢測(cè)工作，同時(shí)制作出符合實(shí)際情況的數(shù)據(jù)采集程序。從整體來(lái)講，工控機(jī)就是在現(xiàn)場(chǎng)可以使用的計(jì)算機(jī)，因?yàn)楣I(yè)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)較多的震動(dòng)現(xiàn)象，另外雜質(zhì)、灰塵也較多，受電磁干擾較為明顯，因此需要從以下幾個(gè)方面設(shè)計(jì)工控機(jī)。首先就是在制造相關(guān)機(jī)箱時(shí)，需要重點(diǎn)加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的防磁功能和防抗擊能力。其次應(yīng)在機(jī)箱內(nèi)部配置相對(duì)應(yīng)的底板，同時(shí)在底板上方設(shè)置元件擴(kuò)展接口和ISA總線插槽。還需在機(jī)箱內(nèi)部設(shè)置專門的電源，以此來(lái)提升設(shè)備的抗干擾性能。對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需保障其自身可以長(zhǎng)期且持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)。最后，對(duì)于機(jī)箱的選擇，要將安裝和操作的便捷性作為選購(gòu)的前提。

在對(duì)城市的空氣質(zhì)量進(jìn)行采集時(shí)，通常有幾下幾種模式，首先會(huì)使用ESC88，來(lái)完成有關(guān)模擬量數(shù)據(jù)采集的工作，中心平臺(tái)會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)電話撥號(hào)軟件將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行收回處理；其次則是使用工控機(jī)，會(huì)利用內(nèi)部協(xié)議發(fā)布命令的形式進(jìn)一步獲得數(shù)據(jù)，然后利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將實(shí)時(shí)獲取的數(shù)據(jù)結(jié)果傳送到中心平臺(tái)；最后就是工控機(jī)從ESC88中所獲取的有關(guān)數(shù)據(jù)，會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)直接傳遞到中心平臺(tái)上。一般都是使用第二種模式，因?yàn)樗膬?chǔ)存量較大，實(shí)際使用的時(shí)候也較為方便，因此在空氣質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)用得較為廣泛。

3.自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用效果

在對(duì)城市中的空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)先明確相關(guān)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)子站，然后嚴(yán)格按照空氣監(jiān)測(cè)的布點(diǎn)原則進(jìn)行檢測(cè)，再根據(jù)城市地區(qū)的實(shí)際情況，將各方面的影響因素都要考慮到位。通過(guò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以實(shí)時(shí)對(duì)城市中空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行檢測(cè)，從各個(gè)方面加強(qiáng)了監(jiān)測(cè)工作的時(shí)效性和連續(xù)性?？偠灾?，在城市的空氣質(zhì)量檢測(cè)中，應(yīng)用自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以起到很好地促進(jìn)效果，不但可以讓城市空氣質(zhì)量檢測(cè)的整體水平得到提升，而且從一定程度上促進(jìn)了環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的進(jìn)一步發(fā)展。在實(shí)際檢測(cè)城市的空氣質(zhì)量時(shí)，應(yīng)用自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)也為空氣質(zhì)量管理工作提供了便利，同時(shí)可以很好地改善城市空氣質(zhì)量。

4.關(guān)于自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向

如今人們對(duì)城市空氣質(zhì)量的要求在不斷提高，同時(shí)城市對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)也提出了更高的需求。因此，需要對(duì)現(xiàn)代自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷地進(jìn)行更新和完善，才可以滿足人們和社會(huì)對(duì)城市環(huán)境的要求。未來(lái)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要的發(fā)展方向有以下幾個(gè)方面，首先就是監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，并不只是停留在城市空氣檢測(cè)上，還需對(duì)環(huán)境污染物進(jìn)行檢測(cè)。另外，結(jié)合有關(guān)研究結(jié)果可以看出，城市中的小顆粒物會(huì)對(duì)人們的身體健康帶來(lái)一定影響，因此應(yīng)積極開(kāi)發(fā)新的監(jiān)測(cè)技術(shù)。其次應(yīng)進(jìn)一步改善監(jiān)測(cè)方法，從目前來(lái)看，監(jiān)測(cè)城市中的污染物，所采用的方法靈敏度較弱，實(shí)際的操作過(guò)程也較為復(fù)雜，因此為了有效提高監(jiān)測(cè)成效，需要對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。

5.結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用在城市空氣質(zhì)量檢測(cè)中，從各個(gè)方面提升了城市空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)性能，讓城市的環(huán)境監(jiān)測(cè)能力提升的同時(shí)，帶動(dòng)了城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。另外，應(yīng)用自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以有效提高數(shù)據(jù)采集、信息傳輸?shù)裙ぷ鞯男市?，使得城市檢測(cè)工作整體的管理能力得到穩(wěn)步提升，進(jìn)而為人們和社會(huì)提供精準(zhǔn)、有效的數(shù)據(jù)支持。