无线传感器网络在环境监测中的应用

王超

【摘  要】环境监测工作为环境保护提供数据信息、技术手段，关注环境监测工作质量提升是实现环保目标的第一步，因此在目前的环保工作开展过程中，需要深刻认识环境监测实施的意义与价值。

【关键词】环境监测;问题;无线传感器;应用

引言

生态文明建设脚步不断加快，在一定程度上减缓了经济建设对生态环境的破坏，但是在客观认识我国乃至全球的生态自然环境现状基础上，发现在资源消耗、环境破坏、生态不均衡发展等问题方面，依然有很多任务需要完成。

1.我国环境监测质量管理体系存在的问题

1.1污染事故信息传递机制不健全

立足环保需求来说，污染事故信息的及时传递可以帮助有效解决突发性污染问题，比如石油泄漏，处理不及时会造成大范围环境污染。因此类似的污染事故出现要及时上报主管部门，环境监测部门作为污染信号的发现者和提供者，需要建立畅通的污染事故传递机制，但是实际的环境监测工作中，机制不健全影响着污染事故信息的传递和处理效率。

1.2环境监测相关法律制度不够完善

针对我国的环境现状，国家已经出台了系列环保法律法规，但是在环境监测工作上针对性不足，环境监测工作性质以及作用没有得到突出体现，在监测实践中难以落实环保目标，制度建设效果也不理想，这对环保工作开展造成很大阻碍。

2.无线传感器在自然环境监测的应用

2.1大气环境监测

基于无线传感器网络的大气环境监测系统是无线传感器网络在环境监测领域的特定应用。现有的气体成分监测系统具有系统庞大，安装困难等缺点，监测终端严重依赖于通信基础设施，监测终端与主控终端采用有线通信，接线方式繁琐。通过无线传感器网络，可以实时监视各种大气条件，并可以使用不同的传感器探头监视大气中相关气体的含量。根据每个数据节点收集的风向，风速，气体浓度和其他参数，可以及时有效地监测有毒气体泄漏。通过设计用于大气环境监测的无线传感器网络节点的硬件结构，耿俊涛等人提出了一种基于无线传感器网络的大气环境检测系统网络建设方案。WU等人开发了一种无线传感器网络，用于监视生活环境中的有害气体。该系统可以启动并运行3周。该节点将数据直接发送到网关节点。节点的最大数据传输速率为165kb/s，建筑物之间的有效传输距离为75m，外部传输距离为320m。作者的研究团队开发了一种有毒或可燃气体传感器无线检测网络系统，用于应急响应。您可以在事故现场3公里内同时监视5种有毒有害气体。数据通过多跳发送到现场的监视点，并同时通过GPRS已发送到远程监控中心。

2.2水环境监测

无线传感器网络技术用于水资源监测，具有自己的优势。与传感器，计算单元和通信模块集成的节点可以以自组织方式形成网络。通过使用内置在节点中的各种传感器测量信号可以轻松监测。不需要诸如电缆之类的基础设施支持。此外，由于传感器节点价格便宜，并且可以密集地放置在宽阔的水域上，因此可以使用节点收集的信息的空间相关性来获得更准确的环境信息。基于赵立华等无线传感器网络，结合软测量，智能信息处理等技术，对湿地水环境质量进行远程实时动态监测，调查两者之间的连通性问题。杨晓辉等人已经成功地为海上表面无线传感器网络部署了实时监视系统，并将无线传感器网络技术成功应用于海洋环境的实时监视领域。该系统是一种信息监视系统，无需人工参与即可自动收集海面环境信息，导入数据库信息并显示实时数据和信息。它也是部署在海中并能够监控温度的长期无线传感器网络测试场。节点之间的照度和信号强度以及获取的观测数据均实时发送到数据服务器，便于集成处理。BiWeihong等人使用ZigBee协议形成了一个用于监视海水环境的无线传感器网络。该网络系统综合利用无线传感器技术，嵌入式计算技术，最新网络技术，无线通信技术和分布式智能信息处理技术，使具有相同或不同功能的无线智能传感器实现智能化。形成传感器网络。传感器监视各种海洋参数的能力。

2.3地质监测

无线传感器网络在地质监测中也有广泛的应用。中国的青藏铁路线穿越冻土地区达550公里，并且由于温度变化，冻土层容易发生一系列地质问题，影响铁路运输的安全。冻结层所在的区域几乎是一片空旷的土地，如果仅通过人力进行监视，则会消耗大量的人力和物力。罗立辉等人设计了一种新型的无线传感器网络，用于监视极端环境中的冰川，并部署网络结构，传感器节点数据传输路径，操作系统功能，传感器材料和冰川环境。提供的传感器材料需要注意无线传感器网络。

3.改善环境监测质量的相关策略分析

3.1创新环境监测技术

环保工程建设以环境监测技术作为支撑，提升环保工程建设效果，需要我们结合新的环保问题创新环境监测技术。比如生物技术的应用，随着现代生物技术发展，环境监测技术和生物技术之间的融合帮助实现了高科技环境监测目标，基于生物技术的综合性特点，其中生物学与细胞生物学、微生物生物学、现代化学和环境工程能够在技术层面上实现融合，目前我国环境监测技术中大分子标记物监测技术与PCR技术应用范围比较广，在判断环境污染因素上作用显著。其次，信息技术在环境监测中的应用，如plc技术与无线传感器网络技术，plc技术在帮助户外作业、环境监测上可以发挥具有抗热、防尘、抗震等性能，对抗极端天气;无线传感器网络技术也是环境监测中的要点技术。

3.2完善环境监测预警系统

环保工作开展过程中，环境监测预警系统的建设与应用尤为重要。区域内发生污染問题，如果不能科学监测与控制，则会对生态环境与经济社会发展造成恶性影响，因此要积极建立与完善环境监测预警系统，为环境污染问题治理提供助力。因此需要加强实时动态环境监测，建立自动监控平台。相关研究表明，环境监测预警工作在环保工作开展中作用突出，有关部门以及管理负责人员要关注对现代环境监测设备的应用，强化自动监控平台构建与应用过程，针对管理区域内的自然环境污染情况以及历史数据进行深入分析与研究，减少系统故障问题，提高环境监测工作效率。实时分析监测数据，控制危险性环境因素，建立和强化环境监测质量保证体系，制定环境监测制度执行标准，为环境监测工作提供依据。

3.3加大环保资金投入力度

生态环境保护工作开展需要大比例的资金投入，政府应该关注环保工程建设，意识到环境保护工作在推进社会经济建设过程中起到的巨大作用。首先，政府部门可以建立环境监测专项基金，帮助完善环境监测的新设备和设施，鼓励单位创新环境监测技术，设立项目建设成果奖金。其次，发挥政府部门的政策引导优势，完善环境监测有关的制度、政策，拓展环境监测行业融资渠道，发挥环境监测工作的巨大作用。此外，也要关注环境监测人才培养的资金投入，培养高水平的技术人员，为环境监测工作提供充足的人力资源，促进我国环境监测工作改革深化，保证环保事业的健康、可持续发展水平。

4.结束语

我国生态环境遭受严重破坏，环保工程建设需求越来越突出，环境监测是实现环保工作目标的重要手段，为了提升社会可持续发展水平，当前我们需要积极应用环境监测手段，提高环保工程建设效益。

参考文献

[1]江永钜.环境监测在生态环境保护中的作用及发展措施[J].绿色科技，2019（12）：127-128.

[2]李海娜.浅谈环境监测在生态环境保护中的作用及发展措施[J].居舍，2019（5）：124.

[3]韩涛，张家辉.关于加强环境监测质量管理的策略探讨[J].环境与可持续发展2017，32（02）：114-115，118-119.