数字化监测系统在大气监测中的应用

王培培

(山东省邹平县环保局，山东 邹平　256200)

数字化监测系统在大气监测中的应用

王培培

(山东省邹平县环保局，山东 邹平256200)

【摘要】针对大气环境进行实时监测，对大气环境变化与大气质量进行严格监控，是大气环境执法有效开展的基本前提。本文结合笔者实际工作研究，针对数字化监测系统进行了分析，就如何提升大气环境监测质量以及大气监测的主要对象展开探讨，以期能够进一步确保大气监测数据的准确性。

【关键词】数字化测量；监测系统；大气监测

中图分类号：X21

文献标识码：码：A

文章编号：号：1673-288X(2015)05-0067-02

Abstract：For the atmospheric environment for real-time monitoring，atmospheric and environmental changes and atmospheric quality monitoring，is the basic prerequisite for the effective development of atmospheric environmental law enforcement.In this paper，based on the author's practical work，this paper analyzes the digital monitoring system，and discusses how to improve the quality of atmospheric environmental monitoring and atmospheric monitoring，in order to further ensure the accuracy of the atmospheric monitoring data.

Keywords：Digital measurement；Monitoring system；Atmosphere monitoring

作者简介：夏旭彬，高级工程师，主要从事环境监测工作

从当前的实际情况来看，我国大气环境的污染问题日益严重，其中的主要因素是由于我国正处于经济持续发展的阶段，同时过去一直以来的粗放型发展模式导致工业废气排放量不断提升，二氧化硫等物质严重超标，对人类的身心健康产生了严重威胁。所以，做好大气环境监测工作，及时掌握大气环境质量变化情况，能够帮助我们更好的制定大气环境保护措施，降低大气环境污染。

1数字化监测系统概述

在大气监测虚拟仪器应用的前提下构建数字化测量系统，同时应用SQLsenrer7.0和数据库技术，实现了网络技术与虚拟仪器的有效融合，构成了大气环境监测远程操控系统。在这一系统之中主要有服务器功能模块(网络服务器、数据服务器、采样服务器等)和客户端功能模块(数据查询、数据接收、数据处理)。

(1)数据服务器模块所具备的功能一般是为数据上传和传输提供足够的空间，用户能够通过网络平台来访问数据服务器，用户在发出提取数据的请求之后，网络服务器结合数据分析结果提供网络连接功能，采样服务器的主要功能是信息的采集，包括数字化分析、处理以及记录等，之后把信息存储在数据库中，还拥有手动输入的功能。

(2)客户端模块在这一系统中具有核心作用，主要是对服务器模块内的数据信息进行查询与处理，为大气环境监测的研究提供准确数据。另外这一模块还拥有研究功能，对于用户所提出的要求展开监测研究，进而给出客户需求的结果。客户端模块一般包括了数据查询、数据接收以及数据处理三大内容，这些子模块共同构成了数字化监测系统的内部资源[1]。

在对监测信息进行处理的过程中，控制模块主要是起到桥梁纽带的作用，可以为用户查询提供一个比较方便的途径。数据服务器能够结合用户的请求对请求格式予以组织，再向服务器模块发出请求，对结果实施监控后反馈给用户。客户端模块内的数据处理部分可以按照服务器模块提出的数据处理要求，利用数值或者图表等方式呈现给用户。因为在对大气环境实施监测的过程中，大气环境的不稳定性特征要求监测作业必须要及时准确，这也是很大气监测必须要重点研究的问题。

2大气数字化监测系统的功能实现

2.1　数据采集的实现

由计算机和I/O接口设备两个部分构成的虚拟仪器的硬件平台。I/O接口设备所负责的主要工作是执行信号的输入采集、信号放大以及模拟信号和数字信号的相互转换。对单台虚拟仪器而言，Lab windows/CVI所关系到的I/O接口设备即是我们平常所称的数据采集卡。针对多台虚拟仪器所构成的仪器测量控制系统，Lab windows/CVI所涉及的I/O接口设备就是总线，总线类型通常来说包括了GPIB/GPIB488.2总线、RS232总线以及VISA总线、VXI总线等[2]。

2.2　数据传输的实现

API属于window32位平台的应用程序接口，API函数属于windows提供给操作系统和应用程序之间的接口，可以搭建出界面丰富、功能灵活的程序，因此常常被称之为windows系统的基础。虽然现阶段已经开发出了很多可视化程序，API函数依旧是这些程序的基础，也是windows平台中的核心技术之一。

ODBC(开放数据库系统互联)是微软公司所开发的数据库系统应用程序接口规范。将这一技术应用与虚拟仪器之中，选择SQL Sever7.0作为数据库，监测过程中的采样数据都存储在内，SQL Server7.0数据库属于客户/服务结构的数据库，可以支持远程通信，用户于客户端发出请求之后，客户端将其转化为SQL请求同时提交给ODBC，ODBC按照数据源设置找出响应的驱动程序管理器，再通过驱动程序管理器把请求上报给数据源相对应的SQL Server，即可获得数据，最后返回虚拟仪器程序。

3数字化系统在大气环境监测中的应用

3.1　大气监测数字化

大气环境监测数字化测量技术由整个监测系统作为支撑，其所涉及到的基本功能包括四点：数据采样、数据存储、数据传输以及运算分析，从而实现数字化数据测量的目标。数字化测量系统一般采取双系统结构模式，两大模块分别包括客户功能模块以及服务器功能模块。数字化客户模块以及数字化服务器模块之间为相互独立的关系，对各自的工作负责，如此一来即可有效的降低两个模块之间的相互干扰，当出现问题后可以有针对性的进行维修处理，能够有效提升大气环境监测效率。

数字化测量系统主要是建立于虚拟仪器的基础之上，应用新的开发技术和工具，把虚拟仪器和网络技术结合起来，进而实现大气监测的远程操作。虚拟仪器的应用和网络技术资源的应用，把大气监测工作推向了数字化测量的新时代，有效的实现了资源共享以及监测仪器的在线互联。地基GPS大气探测是根据GPS信号实施大气遥感的一种现代化探测方式，它探测的水汽含量和电子浓度总量对于地区天气预报、气候环境研究以及空间天气监测等工作来说具有非常重要的应用价值。目前我国气象局已经于北京南郊大气探测基地建设完成了中国地基GPS数字化大气探测网示范站，应用这一现代化技术，在很大程度上提升了我国大气监测的自动化以及专业化水平，同时为下一阶段的综合应用相关部门、地区已建的区域GPS站网，构建覆盖全国范围的GPS大气探测网点打下了重要基础。

3.2　大气环境监测质量控制

大气环境监测工作质量的控制，一般是利用对配套监测设备进行管理或技术控制等途径来实现。当我们在对大气监测质量进行控制的过程中，必须从各个环节着手。在数据采样时，应当对采样点进行科学设置，采样点的选择应具有典型性，确保其能够反映出某一地区的污染浓度水平；对采样流量应当在监测之前实施统一校准，从而避免因为流量误差所导致的监测误差，有效提升监测的准确性；最后，对采样时间也必须要科学的控制，在样品传递环节，监测人员必须要落实好自身的职责，确保完整的交接样品。

在实验室分析阶段，首先应当做好基础工作，从实验室加强控制，可利用严密的实验室间和实验室内控制获得更加准确的数据，避免人为失误而导致的误差；在对二氧化硫或者氮氧化物实施分析时，必须要对标准曲线的计算因子和线性规律进行严格控制；对试剂空白实施测定，在样品控制过程中，应当确保被测试的样品浓度和之前的标准曲线浓度的误差不大于规定的标准范围。在实际监测时，应当确保质量监控与标样的一致性，无论是从标样的使用以及分析误差的要求上，都应该严格遵循监控管理制度，从而保证大气环境监测工作质量的有效提升[3]。

4结语

字化监测系统在大气环境监测工作中的实际应用能够有效的提升监测质量。作为环境监测工作人员来说，积极应用数字化测量技术，可以实现虚拟工作流程模拟，能够在很大程度上提升大气监测的准确性和监测效率，直接提升环境评价与治理工作的有效性，为环境保护工作打下坚实的基础，具有非常重要的现实意义。

参考文献：

[1]鄂晓辉.大气环境监测的数字化测量分析[J].杨凌职业技术学院学报，2014(04)：105.

[2]谭伟红.大气环境监测的数字化测量探究[J].中国高新技术企业，2014(21)：78.

[3]张培，谢寅凯.浅谈大气环境监测之中的数字化测量[J].化工管理，2014(09)：6.

The Application of Digital Monitoring System in Air Monitoring

WANG Peipei

(Shandong Zouping County Environmental Protection Bureau，Shandong Zouping 256200)

引用文献格式：夏旭彬等.关于环境监测数据产品化的探讨[J].环境与可持续发展，2015，40(5)：69-70.