基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

楊增光

（青島菲優(yōu)特檢測(cè)有限公司，山東青島 266000）

近年來(lái)，人們的環(huán)保意識(shí)不斷提升，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求以及生態(tài)環(huán)境的要求也不斷提升，其中農(nóng)村污水排放就是一項(xiàng)重要的組成內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)積極建立一個(gè)完善的農(nóng)村污水排放監(jiān)測(cè)體系，促使相關(guān)檢測(cè)人員更好地了解農(nóng)村污水排放的特征，充分保障農(nóng)村污水排放的合理性。相關(guān)工作部門應(yīng)當(dāng)針對(duì)農(nóng)村污水排放的實(shí)際情況進(jìn)行深入的分析，充分保障農(nóng)村污水排得到優(yōu)化，為農(nóng)村生態(tài)環(huán)境安全提供有效保障。

1 農(nóng)村污水排放的特征

對(duì)于農(nóng)村污水排放治理工作而言，相較于城市還比較落后，農(nóng)民生活質(zhì)量受到了嚴(yán)重的影響。近年來(lái)農(nóng)村人民生活水平不斷提升，排放治理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺乏，污水排放量相對(duì)逐年上漲，隨意的污水排放管理，嚴(yán)重影響了附近河流的生態(tài)健康。從以往大量的調(diào)查中可以看出，現(xiàn)階段農(nóng)村污水的排放量每年都在不斷增加，已經(jīng)達(dá)到了平均75億噸的排放量。農(nóng)村污水排放量大但是相關(guān)的污水處理系統(tǒng)卻不夠完善，有的農(nóng)村甚至直接將污水排入河流，嚴(yán)重地污染了河流的水質(zhì)，對(duì)農(nóng)民的生活造成嚴(yán)重的影響。

其次，農(nóng)村污水源較多，除了農(nóng)村人民日常生活所產(chǎn)生的污水之外，因?yàn)樯罾斐傻奈鬯恳苍诓粩嗵嵘ｋS著現(xiàn)階段農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在一定程度上轉(zhuǎn)變了農(nóng)村居民的生活方式，農(nóng)村污水排放量也相應(yīng)明顯提升。相關(guān)部門只有設(shè)計(jì)合理的污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)才能夠保證農(nóng)村污水獲得更加有效的處理，并同時(shí)保障提升農(nóng)村污水的二次使用效率，將排放量最大程度的降低，最自然環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)原理

應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層以及感知層共同組成了物聯(lián)網(wǎng)，由于其具備更加良好的感知能力，因此物聯(lián)網(wǎng)能夠更加合理地進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)采集。物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)層能夠結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)以及信息網(wǎng)絡(luò)，保障環(huán)境數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性能夠得到進(jìn)一步提升，由于具備較廣的覆蓋范圍，物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)層得到了有效的保障。借助于應(yīng)用層的特性，物聯(lián)網(wǎng)才得以穩(wěn)定運(yùn)行。農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠得以更加順利的開(kāi)展相關(guān)設(shè)計(jì)工作，為農(nóng)村污水處理質(zhì)量的提升做出保障。

在農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的過(guò)程中，為了能夠進(jìn)一步提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用水平，相關(guān)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以有效結(jié)合現(xiàn)代化先進(jìn)信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，針對(duì)應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中各個(gè)方面的工作。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題的產(chǎn)生原因作出有效的應(yīng)對(duì)，確保能夠改善農(nóng)村污水的排放情況，能夠獲得更有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息。

2.2 硬件設(shè)計(jì)

對(duì)于系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)，在村莊相對(duì)集中的地區(qū)，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)合理地布置若干環(huán)境傳感器，充分發(fā)揮無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，對(duì)檢測(cè)中心實(shí)時(shí)傳達(dá)這些污水排放情況。在物聯(lián)網(wǎng)感知層中，環(huán)境傳感器節(jié)點(diǎn)能夠?qū)r(nóng)村污水環(huán)境信息更加科學(xué)的統(tǒng)計(jì)，對(duì)信息進(jìn)行有效的分類與整理并傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

現(xiàn)階段經(jīng)常應(yīng)用的傳感器節(jié)點(diǎn)通常分為兩種，分為數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)以及環(huán)境數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)。就數(shù)據(jù)的處理能力而言，環(huán)境數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)稍有不足，其主要負(fù)責(zé)采集污水環(huán)境數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的傳輸系統(tǒng)中。

數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)相比，對(duì)于污水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸能力更強(qiáng)，能夠保障指定的位置能夠收到傳輸來(lái)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。其次，通信能力良好同樣是數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)數(shù)據(jù)被傳輸?shù)疥P(guān)鍵位置的情況下，其都會(huì)將這些數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地送往數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中心，相關(guān)設(shè)計(jì)人員能夠深入了解農(nóng)村污水排放量的真實(shí)信息，污水監(jiān)控工作的開(kāi)展更加有效、高質(zhì)量地處理農(nóng)村污水。

2.3 軟件設(shè)計(jì)

相關(guān)設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展實(shí)際工作的過(guò)程中，要重視對(duì)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。大多數(shù)情況下，采集流程以及采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作共同組成了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，要充分保障數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的防水性能才能夠?yàn)檗r(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供幫助。化學(xué)需氧量、總氮量、總磷量以及氨氮量是農(nóng)村污水環(huán)境信息的主要組成部分，在布置完畢各個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)之后及時(shí)啟動(dòng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)。

其次，在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化系統(tǒng)的工作流程。在整個(gè)農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度，建立一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的管理中心，借助這個(gè)管理中心對(duì)農(nóng)村污水檢測(cè)工作進(jìn)行統(tǒng)籌安排，控制各個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)行狀態(tài)，保障系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。在運(yùn)行農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)于各個(gè)節(jié)點(diǎn)的部署應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)工作人員的高度重視，要切實(shí)發(fā)揮監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的真實(shí)作用，保障污水處理信息的有效性以及準(zhǔn)確性，進(jìn)而做好農(nóng)村污水治理工作。

2.4 系統(tǒng)工作流程

農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)命令以及指揮整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工作。當(dāng)系統(tǒng)正式通電啟動(dòng)之后，系統(tǒng)存在一個(gè)初始化的過(guò)程，這個(gè)初始化的工作主要就是對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的部署并及時(shí)組建后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，監(jiān)控中心對(duì)自身管轄范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)輸送命令之后得以激活，科學(xué)地制訂出一個(gè)數(shù)據(jù)采集周期，同時(shí)保障該采集周期的靈活性，要充分參照實(shí)地的水資源受污染真實(shí)情況來(lái)設(shè)定數(shù)據(jù)的采集周期。例如，若將檢驗(yàn)周期設(shè)置為1min，那么就會(huì)有大量的數(shù)據(jù)被后臺(tái)所收集，傳感器的維護(hù)會(huì)受到嚴(yán)重的影響，縮短傳感器的壽命。與此同時(shí)，大量的數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生了嚴(yán)重的沖擊，極其容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)系統(tǒng)喪失控制甚至直接崩潰。因此，數(shù)據(jù)的采集周期不應(yīng)時(shí)間過(guò)短也不易過(guò)長(zhǎng)，并且需要經(jīng)過(guò)有效的調(diào)試方可運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行充分的研究，充分確保農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性以及有效性，進(jìn)而保障其能夠充分發(fā)揮污水排放的關(guān)鍵作用。在開(kāi)展實(shí)際的農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，針對(duì)其中出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)更深入的進(jìn)行研究，分析問(wèn)題的成因，及時(shí)做出應(yīng)對(duì)，才能充分避免系統(tǒng)運(yùn)行的效率受到嚴(yán)重的影響。因此，只有對(duì)農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化與升級(jí)，才能夠保障農(nóng)村污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得到完善，保障農(nóng)村污水處理質(zhì)量。