基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

萬軍+張新婷

摘 要：本文介紹了一種環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器、環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)保數(shù)采儀、采集終端，解決了多種類型環(huán)境要素接入時系統(tǒng)要求高、傳輸方式單一、數(shù)據(jù)采集可靠性低的問題，具有多種類型環(huán)境要素可同時接入環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)可靠、有利于判斷數(shù)據(jù)的正確性、便于用戶使用和升級、傳輸方式多樣、適用于不同環(huán)境監(jiān)測場合。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；環(huán)境監(jiān)測；系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.147

1 引言

近幾年來，我國不斷投入大量的人力、物力和財力，加強環(huán)境保護的信息化建設(shè)，在環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境應(yīng)急系統(tǒng)等硬件等軟硬件建設(shè)方面做出了大量的探索和努力。現(xiàn)階段我國的環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展并沒有太大突破，尤其是環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)以及環(huán)境監(jiān)控中的硬件設(shè)備等等，在當今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大發(fā)展的趨勢下，隨著環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控新途徑、新方法和新技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成為下一步環(huán)境監(jiān)控的重要手段，把符合“物物相連”等要求的數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備納入環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備之間通過相互協(xié)作，完成相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)。現(xiàn)有技術(shù)中存在多種類型環(huán)境要素接入時系統(tǒng)要求高、傳輸方式單一、數(shù)據(jù)采集可靠性低的問題。

2 系統(tǒng)介紹

如圖1所示，環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器、環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)保數(shù)采儀、采集終端，采集終端用于采集廢氣污染物的數(shù)據(jù)、采集廢水污染物的數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)、室溫數(shù)據(jù)、室內(nèi)濕度數(shù)據(jù)以及自身的工作狀態(tài)并上傳至環(huán)保數(shù)采儀，環(huán)保數(shù)采儀用于將接收的環(huán)保數(shù)據(jù)匯總后上傳至經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)上傳至環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺，環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺將接收的環(huán)保數(shù)據(jù)保存至環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器，用戶經(jīng)環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺監(jiān)測環(huán)保數(shù)據(jù)并發(fā)出控制監(jiān)控指令至采集終端，環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器用于向用戶提供環(huán)保數(shù)據(jù)。

環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器、環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)保數(shù)采儀、采集終端；采集終端用于采集廢氣污染物的數(shù)據(jù)、采集廢水污染物的數(shù)據(jù)、采集鍋爐負荷數(shù)據(jù)、室溫數(shù)據(jù)、室內(nèi)濕度數(shù)據(jù)以及自身的工作狀態(tài)并上傳至環(huán)保數(shù)采儀；環(huán)保數(shù)采儀用于將接收的環(huán)保數(shù)據(jù)匯總后上傳至經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)上傳至環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺；環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺將接收的環(huán)保數(shù)據(jù)保存至環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器，用戶經(jīng)環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺監(jiān)測環(huán)保數(shù)據(jù)并發(fā)出控制監(jiān)控指令至采集終端；環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器用于向用戶提供環(huán)保數(shù)據(jù)。控制指令包括廢氣污染物控制指令、廢水污染物控制指令、設(shè)備運行控制指令、室溫控制指令、室內(nèi)濕度控制指令。環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還包括網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)用于目的地址解析。

由于采用包括環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器、環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)保數(shù)采儀、采集終端，采集終端用于采集廢氣污染物的數(shù)據(jù)、采集廢水污染物的數(shù)據(jù)、采集鍋爐負荷數(shù)據(jù)、室溫數(shù)據(jù)、室內(nèi)濕度數(shù)據(jù)以及自身的工作狀態(tài)并上傳至環(huán)保數(shù)采儀，環(huán)保數(shù)采儀用于將接收的環(huán)保數(shù)據(jù)匯總后經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)上傳至環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺，環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺將接收的環(huán)保數(shù)據(jù)保存至環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器，用戶經(jīng)環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺監(jiān)測環(huán)保數(shù)據(jù)并發(fā)出控制監(jiān)控指令至采集終端，環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器用于向用戶提供環(huán)保數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)合理，數(shù)據(jù)準確性高，便于用戶使用和升級。

由于物聯(lián)網(wǎng)用于采集終端和環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)傳輸，使得多種類型環(huán)境要素可同時接入環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，由于物聯(lián)網(wǎng)利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它包括互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上所有的資源，兼容互聯(lián)網(wǎng)所有的應(yīng)用，但物聯(lián)網(wǎng)中所有的元素（所有的設(shè)備、資源及通信等）都是個性化和私有化。

3 小結(jié)

（1）采用物聯(lián)網(wǎng)用于采集終端和環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)傳輸，使得多種類型環(huán)境要素可同時接入環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

（2）由于采用了廢氣連續(xù)在線監(jiān)測儀、鍋爐運行負荷采集裝置、廢水在線監(jiān)測儀、溫度傳感器、濕度傳感器等多種采集終端接入的技術(shù)手段，多種環(huán)保數(shù)據(jù)的采集為環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)分析提供了更可靠的依據(jù)。

（3）上傳采集終端自身的工作狀態(tài)包括廢氣連續(xù)監(jiān)測儀自身的工作狀態(tài)和廢水在線監(jiān)測儀自身的工作狀態(tài)，使得用戶能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，有利于判斷數(shù)據(jù)的正確性以及系統(tǒng)的維護。

（4）采用包括環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器、環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)保數(shù)采儀、采集終端，采集終端用于采集廢氣污染物的數(shù)據(jù)、采集廢水污染物的數(shù)據(jù)、采集鍋爐負荷數(shù)據(jù)、室溫數(shù)據(jù)、室內(nèi)濕度數(shù)據(jù)以及自身的工作狀態(tài)并上傳至環(huán)保數(shù)采儀，環(huán)保數(shù)采儀用于將接收的環(huán)保數(shù)據(jù)匯總后上傳至經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)上傳至環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺，環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺將接收的環(huán)保數(shù)據(jù)保存至環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器，用戶經(jīng)環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺監(jiān)測環(huán)保數(shù)據(jù)并發(fā)出控制監(jiān)控指令至采集終端，環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器用于向用戶提供環(huán)保數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)合理，數(shù)據(jù)準確性高，便于用戶使用和升級。

（5）采用環(huán)保數(shù)采儀的技術(shù)手段，由于環(huán)保數(shù)采儀允許多種協(xié)議輸入，統(tǒng)一格式輸出，解決了傳輸方式單一的難題。從整體上說，本系統(tǒng)布局合理，連接簡單，適用于不同環(huán)境監(jiān)測場合。

作者簡介：萬軍（1982-），男，江蘇南京人，本科，中級，研究方向：電氣自動化。