淺析云端智能環境監控系統的應用

王才文 顧菁菁 施佳儷

摘? 要：隨著手機和電腦的使用范圍日益廣泛，電子科技水平也在日益提高，電子設備正在影響著我們的生活，而智能家居的概念也開始在中國流行，云端智能監測系統技術也日益提升，相應的科技應用也在日益完善。本篇文章將會簡要闡述云端智能監測系統的關鍵技術和智能室內環境監測系統的發展應用。

關鍵詞：物聯網;云平臺;室內環境監控

隨著社會的發展和科技水平的日益提高，讓人類的日常生活和工作更加方便快捷，但同時也給環保帶來了負面的沖擊，由環保產生的安全問題也屢見網絡，在我們的日常生活和工作中產生很多安全隱患，環保問題也日益引起我們的關注。由于各國對環境監督與控制的重要性，環境污染監督與控制是未來的一項重點工作。通過建設物聯網技術、云計算平臺，并合理運用先進國家的環境自動檢測監控技術，可以逐步建立出完備、先進的家居環保監測體系。

1云端智能環境監控系統概述

1.1云端智能環境監控系統功能

云端智慧環境監測管理，實時地為使用者提供真實且全方位的家居室內環境資訊。控制系統通過物聯網傳感器技術，將多個功用不同的感應器分配在家居室內環境的收集地點，感應器可以隨時檢測被采集工作室內因素的信息，如氣溫、相對濕度、各類有毒有害氣體的含量、光照強度、塵埃含量等，并將上述信號統一上傳給后臺的云端平臺與控制中心管理，當工作室內的任何參數都超過了正常標準范圍或安全區域時，由后臺的服務管理系統及時做出反應，并自動發布安全預警信息和制定應對對策，以確保室內工作人員與周圍環境的安全。本智能系統組成包括環境傳感器終端采集設備、基于物聯網通信協議的集中控制器、基于云計算架構的管理系統，包括終端采集設備、集中控制器、基于云計算架構的管理系統。

1.2云端智能環境監控系統架構

本云端智能環境監測體系，在結構上大致包括三個層面：感知層、網絡層、應用層。感知層面包含感應器等的數據采集終端，使用ZigBee技術的無線傳感器網絡系統。互聯網級主要承擔網絡連接、網絡數據傳輸及其相關的網絡系統管理和監控，重點包括計算機局域網以及監控平臺與服務器設備的互聯網連接編程。而應用級解答了數據處理和人機界面方面的主要問題，重點涉及依托云計算技術的大數據挖掘、服務器設備人機交互以及控制與管理編程等。

2云端智能環境監控系統的設計

該系統主要通過對STM32、集成電路、無線通信、環境智能控制技術、無線傳感器TEEN協議、家居以太網標準等現代科學技術的綜合運用，研發生產環境智能安全監控儀和專用軟件，對各大中型企業環境監測參數實現了在線監測、傳信、數字監測、提示、告警等。智能環境控制系統以模塊型的無線通訊嵌入式集成電路晶片為核心，在改善架構、完善電路工作的基礎上，利用移動、國家電訊、國家聯通等的現有環境保護網路資源，利用無線通信網絡系統將有關公司及產品安裝現場上要求的環境保護技術參數的資料，實時傳送至軟件監控信息網絡平臺和產品環境保護安全管理手機上，由此形成了家居的環境保護管理網絡平臺，本控制器通訊頻率必須符合無線電管理的有關規定。由前臺通信服務系統采用無線通信系統或具有無線通信技術的信息處理軟件，采集由專用無線網絡自動傳信控制器或用戶手機所傳輸的各種數據信息內容，并經過相應信息處理后提供給后臺信息庫使用系統管理，由后臺信息庫使用管理系統完成信息編碼加密數據信息的解密、查閱數據庫等相應處理過程，并且將相應數據結果信息內容經由前臺數據通信服務管理系統傳回發收終端用戶的智能控制臺或管理員手機。該智能環保監測系統主要是針對家居企業生產現場的煙塵、有毒氣體、風機風速、灰塵等環境異常實現在線監測、傳信、監視、提示、信息傳輸、報警等，并設計出各不相同的家居專用環保監測管理系統，以便建立更加完善的家居環保監測體系，以實現可產業化的目的，并形成實際的效益。

3云端智能環境監控系統的應用

3.1云端智能環境監控系統在家居生產上的應用

在高度密閉的生產廠房內，云端智能環境監測管理系統能夠更有效地監測生產廠房內的周圍環境，并時刻提示管理人員廠房內的氣溫、濕度，以保障廠房內生產員工和產品的安全，而針對于某些比較特別的生產廠房，如無塵廠房還能夠監測室內空氣中的灰塵含量，或由于車間內生產物品很容易散發出的有毒有害化學物質或廢氣，也能夠額外監測室內空氣中有毒有害化學物質或廢氣的濃度，但如果出現泄露等事件，造成室內空氣中的這些化學物質超過了安全標準閾值，智能室內環境監測系統的軟件會及時地向安全管理人員和生產員工發送警告并實施換氣，采取緊急措施，以確保廠房內生產員工的安全，從而降低損失。

3.2云端智能環境監控系統在科學實踐上的運用

在大專院校和企業的科研項目和試驗室建設上，高智能的環境監測管理系統也有它的用武之地。高校的生化試驗一般都會形成特殊的生化煙霧，而微生物試驗環境條件又必須嚴酷的化學環境條件才能生存，因此利用智能室內環境監測系統能夠隨時隨地監測密封研究室以及實驗箱中的化學環境條件，以保證科學實驗的順利完成。在監測系統中，還能夠增加了視頻采集攝像頭，真實的記錄下了試驗過程，給科研帶來了鮮活的試驗信息與狀態。

環保雖是國家目前已大加提出的重要發展主題，大量的廢氣廢水垃圾污染在自然環境中，嚴重危害著人類的生存環境，因此通過智能室內水環境監測系統的傳感器采集終端，能夠在全國主要的飲用水功能區部署大量的水質監測傳感器開展水質監測，并定時地向國家網絡中心提交水質數據，從而更有效地定位了飲用水污染物的主要來源，從而有效地緩解了污染中無直接責任人的問題。

結語

由于我國企業環保監督與管理的重要性，環境監測與管理必然成為企業與公眾必須積極應對的問題。該體系不只是對我們生活質量的保障，同時也是未來我國企業統計和控制家居內部生產條件變化的一項基礎。而智能家居內部監測技術則是根據目前正蓬勃發展的物聯網應用技術上的應用產物，經過科學合理地配置感應器終端收集信息，并利用網絡通信技術上傳到系統的云端數據庫中完成分析與管理，從而完成了對物聯網技術在“端—管—云”3個階段上的整體運用。同時，我們也可以看到，目前物聯網產業的科技發展趨勢已相當成熟，如何從技術創新的層面上精準地抓住物聯網產業的市場定位，并解決在產品生產與使用流程中的痛點問題，都必將為相應的產業帶來巨大的市場發展機會與利潤空間。

參考文獻

[1] 劉崢，劉青，渠海鵬. 基于物聯網的溫室環境智能監控系統設計與研究[J]. 電子設計工程，2021，29（5）：12-15，20.