基于物联网技术的大气污染环境监测及其治理研究

吴开倡 曾庆宇

摘要：当前环境污染现象仍然存在，对环境污染进行科学的监测，对环境治理、环境污染预防具有重要的意义，物联网技术的应用为环境监测提供了技术支持，使得数据监测信息能够有效地传递到应用平台上，进而简化了环境监测程序，为制定科学的环境监测措施提供了有利条件，但是由于传感器功能、物联网技术使用范围、环境监测体系等限制性，抑制了物联网技术的有效发挥，鉴于此进行环境监测中物联网技术的应用研究对提高互联网技术的应用具有重要的意义。

关键词：物联网技术;大气污染环境;监测及其治理;研究

引言

物联网技术为环境监测提供了技术支持，在环境监测中通过传感器感知来实现数据的传输，为环境数据监测提供了信息支持，但是由于物联网技术应用范围限制、环境监测体系和物联网技术发展匹配度不高以及互联网技术下提供的环境数据信息稳定性差等因素的影响，导致物联网技术得不到充分地发挥，因此在具体的应用中，应不断的丰富环境监测范围，构建与物联网技术发展相适应的环境监测体系，并不断的改善、研发新的感知设备，提高数据监测的稳定性，以此为物联网技术的使用提供有利条件。

1.物联网技术的大气污染环境监测及其治理中的应用意义

目前常用的监测手段有利用植物对大气环境进行监测]，通过对比不同植物在一段时间内出现的变化，进而判断该地区存在的污染物，该方法在监测环境的同时还能美化环境，受到广泛关注，然而该方法存在受地区限制和监测时间长等不足。此外，还有利用Web的远程监控系统对工厂企业的废水以及废气进行规范化管理，有效降低污染物的排放;利用地理信息系统建立相关监测系统，观测大气污染区域及扩散范围。目前的研究存在监测效率低、覆盖面小和数据反馈延迟的问题，需要研究一种有效的环境污染监测方法，进而提高对大气环境的监测效率。射频识别的物联网技术能够有效提高数据采集以及之间的交互。本文基于该技术建立大气污染环境监测系统，实现对空气质量数据的有效分析。首先分析基于射频识别的物联网技术，并建立大气污染监测系统。通过所建立系统和传统监测进行对比实验，验证所建立系统的有效性。此外，根据研究结果对造成环境污染的主要原因及其治理方法进行分析讨论，结果具有一定的工程实际意义。

2.空气污染主要原因

一个地方的空气污染主要是由自然环境和人为作用引起的。其中，自然环境因素中受到季节、地形的影响较为严重。文中所涉及的城市地处北方，在冬天环境温度低，大气产生逆温现象，造成污染物沉积在地面附近，较难扩散，并且随着在冬天供暖需求的增加，产生了大量的污染物，进而共同造成该城市冬天污染严重。在夏天温度上升、空气流通大且雨水充足，因此对大气环境有一定的净化作用。此外，由于该地处于黄河冲积平原，其土地存在大量的细砂以及粉细砂，在天气比较干燥的春天和秋天中，该粉尘容易飘散在大气中，进而在一定程度上加剧了空气污染的程度。随着人们科技生活水平的持续提高，人为因素对环境污染的影响也越来越大。城市建设的脚步越来越快，城市中拆迁、施工、建设等行为频繁，引起大气环境的颗粒物大大增加。同時，因建筑物越来越密集，高度也越来越高，也造成城市空气流动大大下降。此外，由于工厂以及车辆的持续增加，其废气排放也成为加重大气污染程度的重要因素。

3.物联网的概念

物联网是通过互联网技术将事物与事物连接起来的技术。因此，物联网是在互联网的基础上发展起来的一种信息技术。物联网内包含有大量的硬件设备和软件系统，例如智能传感器、射频识别、激光扫描仪、全球定位系统、遥感等信息传感设备及系统，目的是为了能够组件物体与物体之间的短线程的无线通信。物联网内所有对象都是按照约定的协议连接到互联网进行信息交换和进行相互通信的，按照此约定才能够实现具有各种智能化功能的大型智能网络。网络层、感知层和应用层为物联网的三个基本的层次。其中网络层由中心网络和通信网络为重要的构成元素，实现了智能化的指控，快速的信息处理及反馈等功能;感知层由各种传感器设备构成，例如红外传感器、超声波、摄像头等可感知设备组成，可以实现快速的监测、采集反馈各类物体的数据;最后是应用层，是将物联网的技术运用到现实的生活中，给人们提供更加便捷、高效、智能化的生活和工作环境。物联网技术可以不受时间和空间的限制，信息的传输效率与传送质量在物联网技术的加持下得到了极大的提升，人们只需要在终端便可以操控和检测一切需要观察或操控的物体。

4.大气环境监测中物联网技术的具体应用

以往传统的大气环境手工监测，只是在固定时间内在某一空间对大气污染物进行分析，据此判断当地的环境空气污染情况。显然，这种监测获取的数据并不具备代表性，具有一定的局限性。在物联网技术应用下，能够实现大气环境的多角度监测。首先，工业企业的发展在一定程度上推进国民经济的稳步提升，但在发展过程中同时也给大气环境带来了不同程度的污染，比如没有经过监测处理就向环境排放氮氧化物、二氧化硫、挥发性有机物。利用物联网技术在企业生产过程中能够对废气实现实时在线监测，企业和管理部门能够实时了解监控废气排污情况，并对超标实施自动预警，更能够为针对性地开展污染治理提供科学精准有效的监测数据。另外，基于物联网技术应用建设的城市环境空气质量自动监测站、背景站、组分站、小微站等，能够有效地实现对站点周边环境空气质量存在的污染物进行连续或定时地采样、测量、分析和利用。数据更能实时反映当地环境空气质量，为大气治理和城市环境空气质量评定考核提供精准支撑;利用物联网技术实现的信息共享，实现了人们的环境知情权。

5.物联网技术应用大气环境监测的效果分析

近年来，空气污染问题逐渐严重。我国也紧急出台了许多关于空气污染治理的和预防的相关措施。由于空气污染范围广，污染的种类非常多，所以治理起来有很大的难度。如何监控成为了空气监测的重要问题，这就需要不断的加深物联网对空气的监测的深度和广度。深度即增加空气污染源的监测种类和数量，广度即范围。所以需要将不同种类的传感器采用协同监测的方式才能更加高效的对空气监测数据进行合理的分析，从而达到提高整个空气监测物联网数据的准确性和有效性，让不同传感器的数据能够在不同的监测系统中共享，从而解决空气污染治理中的难题，提高治理的效率。以PM2.5在空气中含量的监测为例，应该要划分区域分开治理，根据产生PM2.5的来源和其在空气中的含量对不同的区域指定合理的监控方案，使空气环境监测更加系统，能更好的对数据进行准确的分析。在实际应用时还需要对空气污染的预判体系进行及时的创新和改进。

结束语

在对大气污染进行监测的过程中，若通过人工获取定量大气，经过对污染物的提取、分析来分析其是否达到标准的话，耗费的时间较长，降低了监测效果。因此，文章设计了基于物联网的大气环境污染监测技术。与人工监测结果对比，虽然两者之间的数据结果较为接近，但因为物联网技术的成熟，文章技术可以提供高性价比数据基础，从而使监测过程更加省时省力。不过对于特殊场所来说，监测速度和效果会受到影响，所以文章方法还需要进一步研究，通过改进监测细节，从而获得更加精准且快速的监测效果。

参考文献

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