前言：中文期刊网精心挑选了物联网环境监测方案范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
物联网环境监测方案范文1
1.1物联网技术的含义
新兴的物联网技术基于互联网技术的基础上演变而成，是互联网技术的一项拓展性应用。传统的互联网技术实现了人人和人机之间的信息传递和交流，而物联网则在此基础上拓宽了用户终端范围，利用网络技术的电子设备将物品和物品之间实行了有效连结，建立了更为广泛的信息传输和交流渠道。
1.2主要层次划分
在实际信息传输过程中，物联网功能的实现要经过三个层次，首先是传感器对外部信号的接收，即信息的感知层结构，这个层次是物联网的核心系统。其次，信息接收后要通过传输系统实现信息在网络中的传输，即网络层结构，最后，对于信息的处理要通过网络应用层来实现，一般是指终电子端接收设备。
2我国物联网环境监测体系的发展进程
我国将物联网技术应用于环境监测领域最早是始于上世纪末，目前已由最初的几个试点城市扩展到遍布全国各个省份，我国政府在物联网环境监测行业投入了大量的资金，并提供了政策和技术支持，在重点污染区域都设立的联网监控系统，实现了环境监测的自动化。环境监测部门可以通过物联网反馈的环境污染信息，对环境污染状况做出科学的判断，并及时建立预警机制，能够有效的防范环境污染规模的扩散。物联网技术在我国环境监测领域的应用技术水平正日渐成熟，已经能够涉及到诸如水质，气体等多方面环境因素的监测范围。
2.1物联网环境监测技术的处理层次
2.1.1感知层。
物联网对于环境数据信息的收集要通过感知层作为媒介才得以发挥其功效。感知层可以形象的比喻成网络的表层接收器官，主要是指一些有型的数据收集设备，如传感器，摄像头等，这些设备对在监控区域内的环境监测对象和物体所表现出来的各项数据加以有效选择，识别和收集，保证监控目标信息录入的完整性和精确性。
2.1.2网络层。
信息在经过有效的过滤和收集后，将会有网络层接收并加以传输。网络层相当于物联网的中枢神经系统，主要是指一些信息管理和处理中心，大量的环境数据信息通过网络层实现在网络中的传输，并能够被及时有效的分析和处理。在此过程中，多种新型的传输技术被应用与此，使信息处理的进程和效率大幅提高。
2.1.3应用层。
物联网对环境监测的效果要最终通过应用层转化为能够被人类感知的实体目标。应用层主要包括一些数据输出终端设备，如各种应用平台以及各大计算机门户系统等。该层次可以对传输中的各项环境数据存在的问题进行管理，分析和决策，对原有的环保系统加以整合和改进，提出更为有效的环境污染应对方案，并建立完善的环境预警机制。网络层系统的应用能够有效改进环境监测工作中存在的问题，并做出科学合理的补救措施。
2.2物联网技术在实际环境监测中的应用实例
不论从环境监测信息的接收和输出系统还是信息的处理过程，物联网都突破了传统环境监测作业的局限性，给环境监测行业带来了深入的变革。物联网技术可以实现环境数据的全面监测和分析，并根据需要科学的布置监测点的位置，同时，能够保持监测的连续性，防止数据在监测过程中中断造成对数据整体性的破坏，而数据信息收集的准确性是互联网技术应用于环境监测领域的又一大优势。
2.2.1水质监测。
某市饮用水保护范围，包括4大饮用水水源，即青草沙、陈行水库、崇明东风西沙、黄浦江上游。对上述4大饮用水水源保护区实行分级管理，并对其水质进行实时监测，建立水质监测信息系统。在原有的监测站附近部署几十个传感器，监测该水域的浑浊度、总悬移质泥沙含量、pH等参数，并将数据汇聚至水质监测站的水质监测系统。网络层采用无线与有线融合的手段，将感知层感知的数据传输到应用层，应用层根据传感器相关信息综合分析监测数据。感知层、网络层、应用层共同组成的水资源监测体系，实现了对水源地水质及水污染的监测。
2.2.2大气监测。
大气环境监测包括空气在线质量监测、大气污染物监测和大气降尘监测。空气在线质量监测是针对人流相对集中的敏感区，在现有空气质量自动监测站点的基础上，按照网格化布点的要求增加自动监测点的部署，提高对该监测区域的实时监测，确保该区域的空气质量；大气污染物监测是在重要敏感区对易燃易爆、有毒有害气体进行监测，在部署的监测点一旦发现异常，系统将进入应急指挥程序；大气降尘监测是将全市降尘监测方式由人工改成使用传感器自动收集数据。
3物联网技术应用中存在的问题
3.1环境传感器功能单一环境监测的感知层包括环境传感器、在线监测仪器、传感器网络等，是制约物联网在该领域应用的主要因素。
目前，各种环境传感器功能比较单一，可以监测的污染物种类有限，可靠性也不高。环境监测的网络层主要依靠现有通信系统实现，而现有的信息通信中大量成熟先进的技术应用不充分，且对下一代网络、云计算等技术参与程度不高。
3.2缺乏统一的技术标准物联网标准体系相对较复杂，且涉及很多标准。
标准化是发展物联网首要解决的问题，是大规模部署和扩展的重要技术，如果没有大规模的部署就谈不上物联网。
3.3技术人员结构不合理从事环境监测技术的人员结构不合理，急需进行重组和优化。
对于环境监测技术这个需要根据实际情况解决问题的工作性质，要求从业人员必须具备较高的技术水平，并有较好的实际操作能力。而从人员机构分析，高学历人才如大学教授和工程师，所占比例还是相对较少，而从事该行业的人员还是普通工人居多，文化水平一般不高，这在一定程度上制约了环境监测技术的发展。
3.4环境监测系统的整体管理水平低
物联网环境监测方案范文2
第二条本办法所称主要污染物，是指《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》确定实施排放总量控制的两项污染物，即化学需氧量（COD）和二氧化硫（SO2）。
第三条主要污染物总量减排（以下简称总量减排）监测是对污染源排放的主要污染物总量进行核定，并为主要污染物减排工作提供数据的监测活动。监测工作采用污染源自动监测和污染源监督性监测（包括手工监测和自动监测）相结合的方式，主要是掌握污染源排放污染物的种类、浓度和数量。
第四条市环保局负责组织开展全市总量减排监测工作，各区县（自治县）环保部门负责组织开展本行政区域总量减排监测工作，市环境监测中心和各区县（自治县）环境监测站负责具体承担监测任务。
市环保局成立总量减排监测技术专家组，组长由市环境监测中心主任承担，成员由市环境监测中心专家和各区县（自治县）环境监测站站长组成，负责协调解决监测工作中的技术问题。
第五条总量减排监测包括全市范围内国家及市重点监控企业、核查期内投运试生产的建设项目以及其他纳入减排计划的企业的所有排污口（对治理设施应包括进出口）。监测企业名单实行动态管理，根据实际情况每年更新1次。
第六条总量减排监测工作按照分级管理和属地化原则进行。
国家重点监控企业（国控污水处理企业除外）、国家和市环保部门审批的新建项目试运行期间的污染源监督监测以及具有在线监测设施的企业的比对监测由市环境监测中心承担，万州、黔江、涪陵、江津、合川、永川等6个区域性中心城市环境监测站协助。
国控污水处理企业、市重点监控企业、纳入减排计划的其他企业、各区县（自治县）审批的新建项目试运行期间污染源的监督监测以及具有在线监测设施的企业的比对监测由污染源所在区县（自治县）环保部门组织落实，具体监测工作由区县（自治县）环境监测站承担。
第七条总量减排监测对各企业每季度监测1次，每次监测1天，其中废水监测为每天监测4次，以日均值计，废气监测为每天监测3次，以小时均值计。建设项目从试运行的第2个月开始监测，并根据试运行时间按季度实施监测。
总量减排监测项目中的废水监测应包括流量、化学需氧量及其他特征污染物浓度的监测，废气监测应包括流量、二氧化硫及其他特征污染物浓度的监测。
第八条市及区县（自治县）环保部门要以监测数据为基础，统一采集、核定、统计污染源排污量数据，根据污染物排放浓度和流量计算污染物排放量。
对安装了自动监测设备并与市环保局联网的企业，以自动监测数据为依据核定污染物排放量。
对未安装自动监测设备或自动监测设备未与市环保局联网的企业，以监督性监测数据为依据核定污染物排放量。
第九条国家及市重点监控企业必须在**年底前完成污染源自动监测设备的安装和验收。污染源自动监测设备的建设由企业和各级财政负责，验收由市及区县（自治县）环保部门负责，数据监测由企业负责，日常运行由有资质的运营单位负责。自动监测设备必须与市环保局联网并确保正常运行。
第十条市环保局负责全市的污染源监督性监测数据的质量管理工作。
市及区县（自治县）环保部门按照分级管理原则负责对污染源自动监测系统的监测设备进行实验室比对监测与自动监测数据的有效性审核。实验室比对监测与自动监测设备同步现场采样，国家重点监控企业每季度1次，其他企业每年1次。
实验室比对监测结果表明同步的自动监测的数据质量达不到规定要求时，则从本次实验室比对监测时间上推至上次实验室比对监测之间的时段按自动监测系统数据缺失处理。
市环保局定期组织对污染源监督性监测的质量控制进行统一考核，并组织不定期抽查工作。
第十一条市及各区县（自治县）环保部门在核查期内要将监测企业的监测系数作为区域排放总量核定和项目削减量核定的依据。区域监测系数的基数为1%，监测达标率为90%以上的，每降低10个百分点取值下降0.1%；监测达标率低于50%的，区域监测系数为0。其中区域监测达标率=监测达标企业数/监测企业数。
第十二条市及区县（自治县）环保部门要建立完整的污染源主要污染物基础信息档案，建立污染源主要污染物监督性监测数据库。
各区县（自治县）环保部门在每季末10日前将本季度的监测数据及报告上报市环保局。
第十三条各区县（自治县）人民政府要保障总量减排监测工作的相关工作条件，在人员配置和培训、设备购买和更新、工作和实验用房供给、工作经费保障等方面制订切实可行的计划并予以落实，要保证监督性监测费用，补助国家及市重点监控企业自动监控系统的建设和运行费用，将其纳入财政预算。环保部门采用的监测方法必须是国家标准方法或环保行业标准方法，并按照国家和地方技术规范要求实行质量保证和质量控制。
第十四条本办法所称各区县（自治县）包括北部新区管委会。
物联网环境监测方案范文3
关键词：环保监测；应急系统；预警机构
中图分类号：X83
文献标识码：A文章编号：1674-9944（2016）22-0053-02
1引言
在国内所有的污染当中，工业污染排放是最为严重的，并且会随着社会经济的不断进步呈现只增不减的状态。环境的恶化导致生态系统失去平衡，为人们的生命安全带来巨大的威胁，所以各地政府建立环保监测应急系统迫在眉睫，一旦发生环境污染，能够迅速的开启应急系统，使污染危害降到最低。
2环保监测应急系统现状
2.1数据挖掘水平低
环保监测主要是通过监测应急系统将污染环境的各项数据进行收集，并对可能存在的污染隐患数据进行深度的挖掘，并对其进行有序选择和分析，从而找出此类数据更大的价值。这就要求系统必须具有极高的数据分析能力。通过对目前全国各地的环保监测系统进行调查后发现，大部分的环保监测系统对于污染数据的深度分析能力较低，甚至低于国际标准。同时各个区域政府对城市的建设工作更侧重于经济的发展，对环境的监测工作并不重视，从而阻碍了监测应急系统对数据挖掘工作的展开和技术的优化，也无法向环境保护决策提供更为科学合理的数据依据。
2.2互联网应用范围较窄
在环境的监测系统中，政府无法投入过多的人力和物力去监测各个地方的环境问题，为了便于监测和查看，环保监测系统将互联网引入系统的建立和运行中。但是在实际的使用过程中，互联网的使用范围却相当狭窄，因为互联网只被用于对标准数据和已经污染数据的采集，就目前环保应急系统的应用现状来看，真正能够达到国家制定标准的少之又少。
2.3数据一体化程度不高
数据信息的挖掘水平低和应用范围窄这两种问题的存在，必然会影响环保监测应急系统最终呈现出的数据一体化程度不高。现代化的环保监测应急系统中，多以图片、文字、视频、音频等作为环境监测分析的参考数据，从而改变由传统方式带来的不便。然而，数据信息在格式上的变化为环保监测应急系统的研发与运行带来一定的困难，有部分企业和地方政府作出一定的调整，但是针对此类形式的数据一体化模式也无法满足现代监测所需，不利于环保监测应急系统的长远发展和大面积应用[1]。
3环保应急系统需要遵循的原则
3.1预防与应急相互结合优势
在某地建立环保监测应急系统时，首要任务是建立突发性的环境污染事故应急预案，这是为在一旦发生环境污染事故后，能够迅速调取污染事故材料，指挥应急救援工作人员能够迅速进行处理。在针对突发性的环境污染应急预案中，需要对污染企业的所有档案（营业执照、税务登记和组织机构代码证等）、引起污染的原材料（油汽罐、化工厂的化学试剂等）、区域内是否还存在这样的污染企业、污染对当地水源（包括地表水和地下水）的影响调查等，针对这些污染现象建立应急监测方案。同时要对当地的重污染区进行系统规划，在污染事故现场内外都建立应急预案，提高周围群众及企业的环境污染风险意识，针对当地的污染现象强化预防的措施，让全民参与到积极防止污染事故继续扩大的行动中[2]。
3.2实现快速的应急警报与处理
在整个环保监测应急系统中，除了监测外还要建立应急系统和机构。应急机构的建立是为了一旦发生污染事故需要处理时，机构的人员能够及时调配人手到污染现场进行事故调查和污染监测处理。除此之外，机构的主要职责还包含应急计划的制定和落实、建立污染处理的技术部门。
在机构内的每个成员都需要明确自己的职责范围，对机构的应急处理设备、技术、程序进行合理的分配，保证在污染事故发生时能够迅速的进入应急状态，启动应急系统；利用现有的设备和监测技术能够迅速的判断出污染物质的种类、浓度、影响范围和可能造成的危害，并妥善地处理污染事故，保证应急机构内的技术人员不能太少，否则无法面对较大的工作需求。
3.3政府与社会企业共同协作，更利于工作的展开
一旦发生污染事故，单靠政府部门的应急机构难以快速有效地进行事故处理，所以在此过程当中，需要政府与企业之间的互相配合。遇到重大或者突发性的环境污染时，社会企业应该及时上报到当地的环境保护部门，由政府牵头，与各部门共同协作，做到责任到人，尽心尽职。如果条件允许的情况下，社会企业可以根据自身的产品成立环保监测机构，从企业的内部防止污染物质的排出，避免造成更大范围的影响；这也是实现企业可持续发展的重要方式之一。
3.4突出环保监测的重点，分步实施
造成环境污染的因素有很多，污染物质也很多，但是目前的环境监测技术能够检验到的物质有限，所以政府在进行环保监测应急系统的构建时，需要结合当地的地方产业或者曾经发生过的污染事故进行应急方案的设定，这样才能更好找准监测方向，及时抓住污染源头并解决。对设备的选用宜采用多元素物质的设备配置，比如污染数据云监测（针对大气污染物质的监测）、质谱监测（水质）等，逐步地形成完整的应急监测能力。
4环保监测应急系y的建立
4.1监控预警机构
监控预警系统建立的任务主要是针对地方突发性的环境污染事故产生的原因、污染物、污染范围等信息点等进行采集和预警处理；能够实现对还未发生的污染隐患和环境质量进行实时监控，这样才能有效避免潜在问题的爆发，及时将存在的隐患扼杀在摇篮里，避免污染范围的进一步扩大，降低污染损失；同时也为已经发生的污染事故争取足够的处理时间。
4.2现场的应急处理机构
现场应急处理机构是指在突发性污染事故发生时，能够第一时间为应急处理人员收集各项数据，并提供处理所需要的工具，这也是环保监测应急系统中重要的部分。在工作时，现场应急处理机构根据监测仪器与设备实现应急监测，对造成污染的物质和种类进行确定，提前做好污染程度的预测，为技术人员提供的应急处理工作提供科学合理的依据。
4.3应急指挥机构
应急指挥机构需要全方位不间歇地进行监测指挥工作。在区域内发生突发性污染事故时，应急指挥机构会直接将采集的信息进行处理，分析出发生事故的性质（较高、严重、恶劣）并作出合理的调配。在应急指挥机构工作时，通过传感器出发应急接警装置发声，在监测系统接收到报警后指挥命令进行调度工作，对消防和应急机构的技术人员的车辆调配进行监测，在人员未赶到现场时可以尽可能的控制污染的范围及程度[3]。
4.4决策支持机构
污染事故发生后，在进行应急处理的同时，系统还会对其污染的各方面信息变化进行分析，从而能够协助现场指挥调度工作的人员和系统进行应急方案的调整和进一步完善，预测实行此方案后可能产生的影响，结合目前的实际状况和处理方案提出相应的参考意见，其一般为数据信息依据。
4.5灾后评估
在污染事故发生后（应急处理完成或者处理的途中），需要对此次污染事故进行灾后评估，这也是应急系统中最终程序。进行灾后评估的作用是让公众了解到污染事故发生的原因及应急处理的过程及处理的结果，倡议各部门注意预防此类污染事故的发生，为其提供有效的改善措施参考和监测依据。
5结语
构建环保监测应急系统的原因是应对区域内的突发性的污染事故，而突发性污染事故在处理上存在时间上的限制。一旦发生污染事故，就必须进行监控的预警，应急机构的技术人员立即赶到事故的现场，最大限度减小或者消除事故造成的损失。当然，在处理事故时，有序地进行应急处理工作是避免污染进一步扩大，减小或消除事故造成损失的关键，所以构建的环保监测应急系统需要立即执行监测应急功能外，还要默契配合。在进行环保监测应急系统的使用过程当中，需要结合当地的经济发展情况，确定监测的方向，这样才能做好应急预案工作。
参考文献：
[1]王柏林，胡玉峰，李佳.移动式自动气象站设计及其在应急气象环境监测服务中的应用[J].气象科技，2006（5）：628～632.
物联网环境监测方案范文4
关键词：赤潮大气环境监测 气象灾害 遥感监测红外线
Abstract: LianJiangXian in fujian province, is located in the east coast of north of minjiang river mouth, east and Taiwan, whereas matsu islands, west alongside fuzhou, south of minjiang river estuaries, which BeiKong MinZhe channel, geographical location is outstanding, is the first of the five set in fujian province XianFen, and also one of China's "the land of fish and rice", as the channel west bank economic zone of the capital of the central city is an important part of fujian province, fuzhou implementation of minjiang river mouth new growth in important areas of the battle of regional development. In recent years, with LianJiang the continuous development of the economy, and the atmospheric environment worsening, the emergence of a red tide and all kinds of other secondary disasters, monitoring of the market continuously expanding, and the task of forecast service is in recent years the forecast of the emerging, it can make services more considerate. In order to better serve the LianJiangXian economic construction, People's Daily life, completes the atmospheric environmental monitoring and forecast service is very necessary.
Keywords: red tide atmospheric environment monitoring meteorological disasters infrared remote sensing monitoring
中图分类号：[P951]文献标识码：A 文章编号：
前言
连江县总面积4280平方公里，其中海域面积3112平方公里、陆域面积1168平方公里，属亚热带海洋性季风气候，具有温润潮湿、四季分明、夏长冬短、雨量适中、台风频繁、夏旱突出、三寒明显的特点，立体气候差异较显著。近年来，随着城市建设的加快、城市人口的剧增和经济迅猛的发展，在全球气候变化的大背景下，各种极端天气气候条件频繁发生，气象灾害造成的损失和影响不断加重，气象灾害的突发性、反常性和不可预见性日益突出。随着我县未来经济总量和人口密集度的增加，气象灾害对经济社会安全运行和人民生命财产安全构成更加严重的威胁。
连江县依山临海地形复杂，台风、暴雨、大风（龙卷风）、雷电、冰雹、高温、干旱、寒潮、霜冻、低温阴雨和大雾等灾害性天气频发。由此引起的山洪、泥石流、山体滑坡、坍塌等地质灾害以及森林火灾、海洋赤潮等次生灾害的发生发展也较为严重。据相关部门统计，气象灾害造成的损失占所有自然灾害总损失的百分之八十以上。防御气象灾害已经成为我县公共安全的重要组成部分，成为政府履行社会管理和公共服务职能的重要体现。
灾害性天气频发，大气环境监测随着社会的需求越来越受到政府的重视。大气环境质量监测、大气污染防治、大气环境科学及工程的研究，都必须是在科学、准确地测定大气环境参数的基础上进行。而环境监测又离不开监测仪器。大气环境监测仪器主要用于大气环境质量监测和相关污染源监测等方面，是环保源头信息传输的依据，也是大气环境质量评价、大气环境质量监控和环境科学管理的必要手段，同时也是实现环保装备机电一体化，提高大气污染治理设备自动化水平的重要环节。
1.大气环境与监测现状
由于大气污染造成的全球环境空气CO2浓度增高，致使气候变暖；硫氧化物等的过量排放，使酸沉降的范围有增无减；人类活动大量排放氟利昂类（CFC）化合物，破坏大气中的臭氧，形成“臭氧空洞”。这已形成广为人知的极为严重的现代全球环境问题。随着城市空气污染日益加剧，空气中有毒有害物的污染也逐步加强，而且这部分污染所造成的危害更隐蔽，机理更复杂。如大气细微颗粒物（PM2.5）、多环芳烃（PAHs）、半挥发和挥发性有机物（二恶英等）是典型的代表，它们不仅有很强的毒性，而且对人体内分泌系统有干扰作用，许多大气污染物有致畸、致癌和致突变作用，对人类的生存和繁衍构成了严重的威胁。
随着大气环境污染的日趋严重，为防治污染，保护大气环境，一些发达国家开始针对大气环境监测进行研究工作。到上世纪七十年代左右，许多发达国家相继建立了大气监测与管理系统，实现了对一定地区多点、实时、连续的大气环境监测，尤其是对大的工业锅炉、烟尘、粉尘等较严重的大气污染源的在线连续联网监测。目前，美国已经建立了由 250 个国家级监测站和众多的州县级监测站组成的监测网络，利用计算机、传感器、自动控制等多项先进技术，构成了由联邦政府统一管理、覆盖全国范围的大气污染自动监测网络。联邦政府将全国分为十几个大气监测区域，监测区域内的各个州、市的监测点构成子监测系统，通过互联网将各监测点的测量数据随时发送政府的大气监测中心，并由中心服务器进行数据处理和储存到数据库中。各监测点针对各种大气中的污染物含量设置了超标报警系统，如果发现企业的某种污染物如硫化氢浓度超过了设定的排放标准，监测系统就会发出报警信号，并将超标污染物的信息数据传输到相关的监管部门。
但我国由于经济发展相对落后，难以对环保进行真正的有效投入。到 2000 年左右，国家环保总局确定把建设空气质量自动监测网络系统作为工作重点，开展全国环境监测建设规划，并逐步建立重点城市的空气质量日报，开始实施 130 个城市的环境空气质量监测系统的建设项目。
2.大气环境监测与预报技术
2.1监测方案
福建省的大部分县市的气象服务站站均开展对TSP、细颗粒物（PM1、PM10）、酸沉降、黑炭、能见度、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）、大气辐射、二氧化碳（CO2）、气溶胶光学特性等项目的定位连续监测，并同步开展气象要素观测，连江县也于2010年在全县22个乡镇布设了气象自动观测点。监测方法和仪器有大气颗粒物观测、酸沉降观测、能见度监测、部分反应性气体、温室气体CO2监测气、溶胶浊度观测、气溶胶光学厚度观测、辐射观测、地面常规观测等十项。
2.2监测技术手段
2.2.1遥感监测
大气环境遥感监测技术按其工作方式可分为被动式遥感监测和主动式遥感监测，被动式遥感监测主要依靠接收大气自身所发射的红外光波或微波等辐射而实现对大气成分的探测;主动式遥感监测是指由遥感探测仪器发出波束、次波束与大气物质相互作用而产生回波，通过检测这种回波而实现对大气成分的探测。
目前，利用被动式空基遥感对大气环境监测主要包括：对臭氧层的监测，对大气气溶胶和温室气体如CO2、甲烷(CH4)的监测，对大气主要污染物、大气热污染源以及突发性大气污染事故如沙尘暴等的监测。大气环境污染主要体现在大气污染物上，大气污染物的种类约有数千种已发现有危害作用，而被人们注意到的有100多种，其中大部分为有机物。笔者为了论述方便，将大气污染的主要污染物按污染区域及污染性质分为3大类，第1类为区域性污染的大气污染物，主要有SO2、氮氧化物、大气颗粒物(包括可吸入颗粒物)、有机污染物等;第2类为灾害性大气污染，如沙尘暴、有毒气体的泄漏等;第3类为在全球变化中起着不可忽视作用的污染物，如对流层气溶胶、臭氧(O3)、CO2、甲烷(CH4)等。
大气环境的主动式空基遥感监测主要是星载或机载的微波雷达。此外，还有微波高度计和微波散射计。主动式雷达是由发射机通过天线在很短的时间内向目标物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用同一天线接受目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。不同物体，回波信号的振幅、位相不同，故接受处理后，可测出目标地物的方向、距离等数据。目前，许多国家都制定了空间雷达探测计划，美国NASA于1993年首先利用机载的探测雷达监测了大气中气溶胶的分布，1998年NASN再次利用载有雷达的极轨卫星测量了大气中的气溶胶、水汽、臭氧等成分；1994年，Bourdon.A在希腊雅典利用机载差分吸收雷达测量了雅典市上空的光化学雾，获得了一些大气污染物空间分布数据，如SO2、NO2、O3和气溶胶等的分布，取得了较好的效果。
2.2.2红外线传感技术
红外吸收型气体传感器主要是基于不同气体对光的吸收频谱范围不同而构成的。根据光学谱吸收理论，许多化合物分子在红外波段都具有一定的吸收带，分子本身的原子结构决定了吸收带的强弱及所在的波长范围，化合物的分子对红外光谱内某一个或某一组特定波段内的辐射有选择地吸收形成特征吸收带。当不同波长的红外光线照射到某一气体时，某些波长的光强被气体选择性的吸收而减弱，从而形成红外光谱吸收带；因此，当知道某种物质的红外光谱吸收带时，便能从中获得该物质在红外区的吸收波长峰值。
3.新兴的监测方式
由于连江县属于临海地区，在对大气环境监测时就可以采用潜艇大气环境监测技术。我国潜艇空气成分分析技术主要经历了检定管分析技术、EPR-IR-TC分析技术、色谱法分析技术(GC)及质谱法分析技术等阶段。从20世纪70年代开始我国潜艇装备了3种固定式分析仪器：热导氢分析仪、顺磁氧分析仪和红外二氧化碳分析仪，用来分析舱室大气中最重要的成分。1982年又装备了艇用色谱仪，能分析9种大气组分。另外，还陆续配置了能分析12种气体的检定管分析器和测氢计、便携式氢、氧分析仪、一氧化碳分析仪等。
最新发展的质谱分析仪器是基于陆用设备发展而成的，整个质谱仪由多通道采样系统、校准系统、真空系统、分析系统、数据处理系统、电气和控制系统组成其分析过程为：在2个相对的极杆之间加电压(U+Vcosωt)，在另2个相对的极杆上加电压-(U+Vcosωt)。与前述双聚焦仪的静电分析器类似，离子进入可变电后，只有具合适的曲率半径的离子可以通过中心小孔到达检测器，满足式(1)和式(2)。改变U和V并保持U/V比值一定，可实现不同m/z离子的检测。
4.气象预报服务
加强大气环境监测，离不开气象预报服务。近年来，针对日渐严重的大气污染等事件，连江县加大投资力度，投入相当资金，出台了连江县气象灾害防御规划，随着气象卫星、天气雷达、数值天气预报产品的不断研发应用和自动气象观测系统建设的初具规模，气象监测预报技术水平也不断提高，气象灾害预警信息覆盖面与服务面不断拓宽，电视、电台、电话、传真、手机短信、气象网站、气象终端触摸机、LED电子显示屏等现代信息传播手段的广泛应用，多部门联动的大气环境与气象灾害防御机制建设取得初步进展，社会经济效益日益显著。
总结
对大气环境的监测与服务还需要采取更先进的手段，从而获得更加精确的数据。一般情况下我们都是从地面监测大气，那么我们也可以利用卫星来观察与监测，从高空中获得大气的数据。同时要加大了解连江县大气环境对气象预报服务工作提出的新需求，建立大气环境天气预报预警平台，充分发挥已建气象灾害预警预报平台的科技带头作用，通过发展天气数值预报模式，完善风暴潮数值预报模式、海雾中尺度模式，利用立体气象探测体系获取的观测事实，探索高空－大气相互作用机制和天气系统演变的精细化过程，提高大气环境气象预报的精细化水平，建立适合发展要求的大气环境天气预报预警平台。同时要完善政府主导、部门联动和社会参与的新体制，举全社会之力，共同做好为完美大气环境的气象服务工作。相信有了良好的监测合作，连江县的天空会更蓝和更美。
参考文献
[1]张平官等.连江县志.方志出版社:1-2.
[2]温克刚.中国气象灾害大典.气象出版社:2007，97-102.
[3]吴振玲等；采暖期间区域气象条件与天津大气污染概率关系.气象科技；2008年6期.
[4]伍开宝;城市大气环境安全监测的研究[J];化学工程与装备;2009年08期
[5]吴端桂;环评大气预测工作的探讨[J];化学工程与装备;2010年09期
[6]李佳;环境污染事故应急处理专家系统研究[D];天津大学;2009年
物联网环境监测方案范文5
【关键词】 物联网 蓝牙技术 IT技术 应用范围
一、蓝牙技术发展现状
于2014年，蓝牙技术联盟推出了蓝牙4.2标准，蓝牙的数据传输能力以及安全隐私保护性能，均得到极大程度上的提升。蓝牙4.2能够支持IPV6，意味着蓝牙设备能够实现与互联网连接。不需要更新设备硬件，利用固件升级，便能够升级到蓝牙4.2版本。在2015年，该联盟全新开发者工具，即BDS，助力蓝牙开发。BDS具有数量庞大的配置文件与服务，以及特性与描述符资源库，是作为探索配置文件的有利工具，开发者可以利用插件生成代码。基于BDS，创客能够自主研发蓝牙产品。目前蓝牙技术联盟已经开始针对Mesh组网技术开展研究以及标准制定。
二、蓝牙技术在物联网中的具体应用
2.1 应用于家居领域
蓝牙技术在物联网中的应用优势，在家居领域中的应用优势较为明显。低耗能蓝牙技术具有较强优势，主要应用于家居生活与环境监测方面。家居环境重视实用性与舒适度等，运用科学技术，已经实现了家居环境远程控制。利用蓝牙技术，能够对家居环境中的温度、光照等，进行远程数据操控，创造良好的家居环境。
2.2 应用于医疗领域
蓝牙低耗能技术的应用，被应用于医疗领域中，主要包括医疗设备与临床护理等，发挥着积极的作用。蓝牙技术依托于科技，被应用于医疗领域中加以运用。蓝牙技术在医疗领域中运用，能够实时检测患者的疾病情况，对提高医疗效率，有着重要的作用[1]。
2.3 应用于汽车物联
2.3.1 具体应用
随着汽车产业化发展，汽车已经成为人们生活用品的必备物，车载蓝牙是蓝牙技术在汽车物联网中的应用，或者汽车自动控制阀门与转动方向盘等，这些都是蓝牙技术应用体现。蓝牙技术在汽车物联中的应用，主要体现在电话通信上，将终端通信设备与蓝牙连接，当手机来电时，驾驶员不需要触碰手机，便能够进行通讯，极大程度上提高了驾驶的安全性，只需要在汽车仪表盘上面，安装小型控制P，便能够选择接听或者拒听，同时能够音量调节指令。
2.3.2 应用优势
蓝牙技术在汽车领域中应用范围不断拓展，使得汽车的智能化水平得以提升。汽车智能化管理中，运用蓝牙技术，能够实现远程路况诊断，实现车车之间通信以及多媒体下载功能。除此之外汽车物联中运用蓝牙技术，能够为汽车使用者提供更多的服务，譬如：车载闭路电视，能够满足乘车者的观看需求；车载导航器，能够实现路况导航，极大程度上提高了行车的便利性。蓝牙技术运用于汽车物联网中，其优势明显，随着信息化程度的加深，蓝牙技术的应用将会更加广泛。若汽车出现运行故障时，驾驶人则可以使用车载免提电话，对路障进行安全检测，根据故障代码，来判定是否需要采取故障应急措施[2]。
三、蓝牙技术应用新蓝海
3.1 蓝牙技术在物联网中应用范围更广
随着蓝牙技术的发展，使得蓝牙技术在物联网中的应用更加的广泛。蓝牙技术的应用需要更多联网，需要网络通信速度更快。蓝牙传输距离现已能够达到100m，部分成员公司将蓝牙传输距离距离扩展到400m，何根飞表示蓝牙传输距离或许能够达到1200m。蓝牙技术在拉长通信距离方面，逐渐的越走越远，能够拓展其在家居领域或者基础设施领域内的应用，基于不同的使用场景，提供更长的传输距离，提升无线连接质量。
3.2 蓝牙技术新应用
蓝牙技术的发展，使得蓝牙应用解决方案不断增加，比如室内定位、自动化解决方案等。蓝牙技术联盟成员中，北京四月兄弟公司拥有一款手环AprilBeacon，该手环采用的是蓝牙4.0解决方案，具有较强的节电功能，拥有指示灯与隐藏按键，能够进行广播状态切换，只需要按下按键，则可以停止广播，使其进行休眠状态。北京风河在时代公司研发的蓝牙智能开关，其解决了单火线布局问题，不需要重新进行布线[3]。
四、结束语
物联网广泛的应用于家居领域、交通运输领域、环境保护领域等，蓝牙技术的应用，发挥着重要的作用，实现了家居智能化以及医疗智能化等。随着蓝牙技术的发展，其在物联网中的应用范围将会不断增加，蓝牙技术若能够与物联网加大联系，则能够进一步促进自身的发展以及物联网的发展。
参 考 文 献
[1]何勇，聂鹏程，刘飞.农业物联网与传感仪器研究进展[J].农业机械学报，2013（10）：216-226.
物联网环境监测方案范文6
【关键词】单片机;智能家居;互联网;远程控制;物联网
Abstract：The principles of an Internet-based Environment Monitoring and Electrical Equipment Controlling System accompanied with software solutions was introduced in this article.The system used STC89C52RC as its MCU，set a PC as host computer and server for connecting with Internet.Users can check the environmental status and control electrical equipments by web application remotely.This system has an advantage in costs.It’s easy-to-use and highly expandable，which can be widely used in monitoring system，intelligent home，etc.
Key words：MCU;intelligent home;Internet;Remote control;Internet of thing
1.引言
在当今信息技术高速发展的时代，人们正在探索越来越便捷的信息传递方式，互联网的出现，极大地方便了信息的传递。然而，人们在享受科技带来各种便利的同时，也有着其他许多困惑。如今，环境恶化问题受到了人们的广泛关注，要治理环境，首先就要对周围的环境有一个充分的了解，就需要有能对环境信息进行采集与处理的设备。
基于以上原因，一种基于互联网的远程环境检测与电器控制系统应运而生。该系统利用通讯技术、电力自动化技术、计算机技术将一系列传感器实时监测环境并上传环境参数到服务器，用户可通过互联网远程访问系统远程采集到的信息，也可发送命令，控制远端电器运行，是对互联网功能的一项拓展，也是从互联网发展到物联网迈出的第一步。该系统使物对人的关系不再是被动的，是具有能动性智能化的交互，提供全方位的信息交换功能，优化我们的生活生产方式，帮助我们有效地安排时间，节约能源，实现高效可靠的资源管理。该系统不仅能运用在工业环境监测方面，还能应用在智能家居领域，用户可以通过互联网，实时查看屋内的情况，并对屋内各终端进行控制。并且各传感器一旦探测到异常，能够及时向用户发出警报，实现人和物的良好交互[1]。
2.硬件电路部分
该系统由单片机、设备、上位机和服务器等部分组成，整个系统硬件结构及工作原理如图1所示。
图1 系统总体硬件结构及工作原理图
2.1 单片机模块
根据其结构形式和所采用的半导体工艺，单片机具有以下主要特点：
（1）性价比高;
（2）集成度高、体积小、可靠性高。由于单片机将各个功能部件集成在一块芯片上，且内部采用总线结构，减少了各个芯片之间的连线，从而大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力;
（3）控制功能强。单片机中的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O接口的逻辑操作及位处理功能;
（4）低功耗、低电压，便于生产便携式产品;
（5）外部总线增加了串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构;
（6）单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范，易于构成各种规模的应用系统。
该系统使用STC89C52RC作为微控制器。STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K可编程Flash存储器。它使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。基于以上特点，该款单片机参考技术资料齐全，成为了许多单片机使用者的首选。
2.2 电器控制与环境采集模块
电器控制主要由继电器组成，单片机接受到来自用户的特定信号之后，通过自身的5v电压来控制220V市电的开断，以实现电器工作状态的控制;该方式设计简单，可行性高。
环境采集主要由一系列传感器组成，可根据实际情况选用，课题组利用DHT11传感器采集温度湿度数据、采用MQ-5可燃气体传感器采集天然气或者液化石油气的浓度、 甲醛气体浓度使用CH20/S-10传感器采集、粉尘颗粒信息用GP2Y1010AU0F 传感器等，一系列模块与单片机IO口连接通过编程实现环境数据的采集与处理。以DHT11温湿度传感器为例，其电路连接如图2所示。
图2 DHT11温湿度传感器电路连接图
图3 12864显示屏电路连接图
2.3 人机交互模块
该模块主要基于12864液晶和矩阵按键来实现，12864液晶的屏显成本相对较低，适用于各类仪器，小型设备的显示领域，通过编程它可以提供基本的人机界面，用户可以通过液晶屏幕实时查看显示采集到的环境信息，通过按键可以对系统进行相关设置操作。12864液晶连接电路如图3所示。
2.4 串口通信模块
单片机主控与PC之间通过USB口进行数据通信，由于STC89C52单片机只支持串口通信，故系统还需要使用CH340T芯片来实现串口转USB的功能，以CH340T为主控的串口转USB电路如图4所示。
2.5 nRF24L01+无线通信模块[3]
nRF24L01+是一款工作在2.4～2.5GHz的世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型SchockBurst模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制解调器。输出功率、频道选择和协议设置可以通过SPI口设置。具有2Mbps的传输速率、仅22uA的等待模式电流消耗、多频点、多信道、10m（PCB天线）有效通信距离的特点，其电路连接如图5所示。
3.软件程序部分
3.1 单片机程序模块
采用KEIL编程软件对单片机进行编程以实现环境数据采集、处理及传输以及继电器的控制功能[2]。该模块包括UI设计、环境数据采集、数据通信三个部分，系统主要工作流程如图6和图7所示。
图6 系统软件工作流程图
图7 单片机报警流程图
3.2 nRF24L01+通信模块[4]
图8 nRF24L01+的主要工作模式
nRF24L01相关工作时序如图8、图9和图10所示。本系统只涉及前三个工作模式。主要的工作原理：发射数据时，首先将nRF24L01+配置为发射模式，接着把地址TX_ADDR和数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF24L01+缓存区，TX_PLD必须在CSN为低时连续写入，而TX_ADDR在发射时写入一次即可，然后CE置为高电平并保持至少10μs，延迟130μs后发射数据;若自动应答开启，那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号。如果收到应答，则认为此次通信成功，TX_DS置高，同时TX_PLD从发送堆栈中清除;若未收到应答，则自动重新发射该数据（自动重发已开启），若重发次数（ARC_CNT）达到上限，MAX_RT置高，TX_PLD不会被清除;MAX_RT或TX_DS置高时，使IRQ变低，以便通知MCU。最后发射成功时，若CE为低，则nRF24L01进入待机模式1;若发送堆栈中有数据且CE为高，则进入下一次发射;若发送堆栈中无数据且CE为高，则进入待机模式2。
接收数据时，首先将nRF24L01+配置为接收模式，接着延迟130μs进入接收状态等待数据的到来。当接收方检测到有效的地址和CRC时，就将数据包存储在接收堆栈中，同时中断标志位RX_DR置高，IRQ变低，以便通知MCU去取数据。若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。最后接收成功时，若CE变低，则nRF24L01+进入空闲模式1。
3.3 PC端软件模块
上位机与服务器部分原理及流程如图11所示。
上位机是对单片机操作的中枢部分，该部分使用C++的boost asio库去实现;boost asio是一套高性能的I/O流处理库，用现代的方法为开发者提供了一个异步模型。该部分主要对单片机的数据进行处理，综合后合并成结果表，用网页显示出来给用户浏览，用户可以通过服务器给上位机发送指令，让上位机对单片机进行操控.实现对家居设备的操作。
图11 上位机与服务器流程图
服务器是用户与单片机直接交互的接口，其使用WAMP集成开发环境与PHP语言构成，前端界面由js与css实现。通过对上位机传来的数据的整理显示，实现对结果的统筹预览，并提供操作界面，让用户可以通过对服务器发送指令去操控单片机。
4.结束语
至此，一个基本的互联网远程环境监测控制系统搭建完成，但功能还相对单一，故本项目组还对该系统设计提出以下方案，以便日后改进：（1）鉴于目前该系统在电器控制方面仅仅只是采用控制继电器的开断来简单控制电器，因此还可以向控制复杂电器方面发展，例如可以通过在单片机上加装红外发射管来模拟空调的遥控板实现对空调的远程操作;可以在门上加装传感器以检测门的状态，确保室内安全等等;（2）现如今如小米、迅雷、360、百度、腾讯、华为等大型互联网公司都推出了智能路由器。所谓智能路由，比于普通路由器，其像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以根据用户的需求进行功能的扩展和开发。在未来的智能家居中可以充当智能控制中枢的角色。通过嵌入式开发，我们可以直接在路由器系统中开发上位机和控制程序来替代本项目中电脑的角色。相比电脑，路由器有功耗小，几乎永不离线的优势。相信在以后的智能家居中，路由器会发挥巨大的作用。
该系统是我校大学生创新性实验项目的部分研制内容，现处于初步研制阶段，能完成对远端环境的信息查看与简单电器控制，与实际商用还有较大差距。随着互联网更加深入我们的生活，人们已经不仅局限于对网上虚拟的数据进行访问操作，在未来，更多的智能云设备将进入我们的生活当中，该项目正是基于上述理念的成果。
参考文献
[1]王平.780MHz物联网开发平台的设计与实现[J].重庆邮电大学学报，2012，24.
[2]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].电子工业出版社，2009，1.
[3]NORDIC semiconductor，nRF24L01+Product Specification.
