基于物聯(lián)網(wǎng)的水域生態(tài)環(huán)境在線監(jiān)控技術研究

趙琳 張庚竹 張鑫

摘要：為了提高監(jiān)控精度，擴大監(jiān)控范圍，提出基于物聯(lián)網(wǎng)的水域生態(tài)環(huán)境在線監(jiān)控技術。考慮物聯(lián)網(wǎng)傳感器的感知范圍和水動力因素，確定環(huán)境中的測點位置，將改裝的pH傳感器、溫度傳感器等物聯(lián)網(wǎng)硬件設備安裝在測點位置上。利用物聯(lián)網(wǎng)技術，獲取水域生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，得出pH值、總磷濃度等監(jiān)測指標的計算結果。以環(huán)境的監(jiān)測結果為啟動條件，實現(xiàn)水域生態(tài)環(huán)境的在線監(jiān)控任務。得出結論：優(yōu)化設計技術得出的pH值、溫度和總磷濃度監(jiān)測誤差分別降低了0.29℃、0.26℃和0.03 mg／m3，在環(huán)境控制作用下，污染物總濃度低于0.1mg／m3，且水域生態(tài)環(huán)境的在線監(jiān)控范圍明顯擴大。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；水域生態(tài)環(huán)境；環(huán)境在線監(jiān)控

中圖分類號：X832 文獻標志碼：B

前言

水域生態(tài)環(huán)境是在一定的時空范圍內，生活在水環(huán)境中的各類生物及其所處的自然環(huán)境所組成的一個基本功能單元。由于水域生態(tài)環(huán)境的復雜性，導致生態(tài)環(huán)境極易出現(xiàn)失衡現(xiàn)象，造成環(huán)境污染以及水質惡化。

為維持水域生態(tài)環(huán)境的平衡狀態(tài)，降低環(huán)境污染的發(fā)生概率與風險，提出了水域生態(tài)環(huán)境在線監(jiān)控技術。環(huán)境監(jiān)控的目的是實現(xiàn)對目標環(huán)境中各個指標實時展示，同時也可以查看各類型傳感器的歷史數(shù)據(jù)，從而判斷當前水域生態(tài)環(huán)境狀態(tài)。目前發(fā)展較為成熟的研究成果包括：基于多通道光譜技術的水環(huán)境監(jiān)控技術、基于鏈式區(qū)塊技術的水環(huán)境監(jiān)控技術和基于WASP模型的水環(huán)境監(jiān)控技術，然而上述傳統(tǒng)監(jiān)控方法在實際運行過程中存在明顯的監(jiān)測與控制精度低、監(jiān)控范圍小等問題，為此引入物聯(lián)網(wǎng)技術。