基于物聯網的水域生態環境在線監控技術研究

趙琳 張庚竹 張鑫

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

關鍵詞：物聯網；水域生態環境；環境在線監控

中圖分類號：X832 文獻標志碼：B

前言

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

為維持水域生態環境的平衡狀態，降低環境污染的發生概率與風險，提出了水域生態環境在線監控技術。環境監控的目的是實現對目標環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據，從而判斷當前水域生態環境狀態。目前發展較為成熟的研究成果包括：基于多通道光譜技術的水環境監控技術、基于鏈式區塊技術的水環境監控技術和基于WASP模型的水環境監控技術，然而上述傳統監控方法在實際運行過程中存在明顯的監測與控制精度低、監控范圍小等問題，為此引入物聯網技術。