基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的地表水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（交通運(yùn)輸部環(huán)境保護(hù)中心，北京100013）

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的地表水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張 靜，皇甫瑋喆

（交通運(yùn)輸部環(huán)境保護(hù)中心，北京100013）

基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)感知、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理的標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，通過采用即插即用的智能化高性能傳感器、多種無線通信協(xié)議接入方式、海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)，建立河流湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的智能化監(jiān)測(cè)和預(yù)警，有效提升了水質(zhì)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和效率。

水質(zhì)監(jiān)測(cè)；物聯(lián)網(wǎng)；預(yù)警系統(tǒng)

1 引言

水質(zhì)監(jiān)測(cè)是對(duì)水中的懸浮物、化學(xué)物質(zhì)、水生態(tài)系統(tǒng)和底泥定時(shí)或者不定時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一的檢驗(yàn)和測(cè)量。當(dāng)前，全球都面臨著水資源的短缺問題和水資源嚴(yán)重污染的嚴(yán)峻問題，我國也不例外。我國的長江、洪澤湖等重點(diǎn)河流湖泊都存在不同程度的污染，且有著愈演愈烈的趨勢(shì)，嚴(yán)重威脅周邊居民的生活和身體健康[1～3]。為遏制這種狀況的持續(xù)發(fā)展，我國從20世紀(jì)90年代就開展了大規(guī)模的水質(zhì)監(jiān)測(cè)。但從總體上看，存在監(jiān)控設(shè)施不足、覆蓋率低、環(huán)境綜合信息管理能力薄弱、聯(lián)測(cè)聯(lián)報(bào)的技術(shù)協(xié)調(diào)以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)即時(shí)處理能力不足等問題，難以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的各種災(zāi)難性水環(huán)境突發(fā)污染事故[4～6]。

當(dāng)前，很多科研機(jī)構(gòu)都在積極設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，徐亞峰、馬悅、楊渭等人設(shè)計(jì)了基于Zigbee和GPRS技術(shù)的水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合無線傳感網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，改善了人工檢測(cè)和有線采樣的不足，但是對(duì)于大面積水域，無線檢測(cè)系統(tǒng)存在設(shè)備布點(diǎn)增加、設(shè)備成本提高以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葐栴}[7～9]。……