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物联网环境监测范文1
中图分类号： P642.5 文献标识码： A 文章编号：
1 物联网技术与环境监测
1.1 环境保护物联网
环境保护物联网，简称环保物联网。环保物联网这一含义最初开始于2010年，产生至今在国内市场上已经开展处了多种形态，包括国家、省市、自治区以及直辖市建立的重点水质污染源监测、排污权交易工作等等。环保物联网作为环保监测发展的重要组成部分，对加大我国污染减排工程，贯彻科学发展观，促进可持续发展都有极大的意义。
1.2 物联网与环境监测之间的联系
当前，在我国对物联网方面的研究和进行物联网建设已经成为政府和社会的共识。在环境保护领域，物联网技术的建设已成为培育和发展战略性新型环保行业、推动环境管理升级的重要手段，对促进我国环保事业的发展具有非常重要的意义，对未来的发展也具有深远的意义。为了对这些污染进行治理，环境监测就这样产生了。对于环境监测来讲，这是需要科学研究并结合现代化信息化技术的一项系统的、复杂的科学工作。
2 环境监测技术通过物联网技术得到提高
2.1 环保物联网技术的出现
目前，物联网已成为以后中国网络发展的重要特征，在当今社会发挥着越来越重要的作用。环保物联网是指在传统环保行业引入自动化和信息化的技术来实现环境保护科学化管理的系统网络。面对这些难题的出现，全国自上而下的出台了一系列环境保护政策、治理污染标准，但是环境没有得到改善的事实是人们不得不承认的，怎么样能真正运用污染源的监测设备，是一个关键问题。在环保领域，物联网应用的建设已成为培育和发展战略性新兴环保产业、推动环境管理升级的重要手段，对促进我国环保事业的发展具有重要而深远的意义。我们在近十几年的重要污染源自动监控、环境质量在线监测等系统的建设中，广泛采用传感器、射频识别等相关技术，在物联网应用建设方面取得了初步成效。我们有理由相信，环保物联网技术将在未来的环保工作中发挥更重要的作用。
2.2 物联网技术对环境监测的作用
原来我国的环境监测技术由于受技术、设备等基础设施的不完善影响，只能涵盖到环境保护中浅显的表面，大量的关于环境监测的信息没有被记录到环境监测记录。举一个例子，例如我们原有的环境监测技术只能对我国的重点山川、河流或者湖泊的截面上的一个“点”进行分析研究，对于突发的重大事件，不能够 及时作出反馈，从而导致了一些环境问题滋生。
将物联网技术运用在环境监测的监测上面，能够使我们清楚明白的得到环境监测的信息，将这些信息整理、罗列出来可以便于环境监测部门更加高效、科学的管理环境。对可能发生对环境造成污染或伤害的问题及时发觉，并做好预防工作。
3 物联网传感器在环境监测方面适用的领域
对于传感器来讲，他是环保物联网中应用领域最宽也是最广的一种监测手段，他为环保监测带来的便捷之处并不是短短几个方面就能表达的非常详尽的。
3.1 大气监测
对于大气环境的监测需要监测人员对大气中存在的主要污染物每隔一段时间或者是在一个连续的期间内，观察判断是否在我国大气质量标准的限度范围内。通过运用物联网的传感技术，在环境监测的监测区域内安装上这种可以监测出有毒有害物质的传感器，也可以在人流密集、人口稠密的地方安装上这种传感器或者是一些容易产生有害物质的特别地区安装符合当地实际情况的传感器。这样在监测的区域内，只要大气发生了一点点细微的变化、或是突然发生强烈的变化，我们都会根据传感器上传感点一步一步的了解，这样可以给我们预留了制定解决这些问题方案的时间，有效的做到了及时预防。
3.2 水质监测
水质监测与评价工作为水资源开发利用、保护与管理提供了大量可靠的科学依据。水质监测的范围十分广泛，他既包括工业上的排水和已经受到污染的天然水也包括没有受到污染的水。对于水质的监测不仅仅要观察判断水质的质量，也要了解其中是不是有一些有毒物质的存在。在我国，对于水质量的监测也包括了两个方面，一方面是饮用水质量的监测，另一方面就是水质污染的检测。对于饮用水质的监测主要是通过在水源地安装上传感器等设备，每天监测水源地的水指标，时刻了解水质的状况。而水质污染监测则是对工业的废水进行监测，进而防止重大污染事件的发生和过量排放污染物的行为。
3.3 污水处理监测
随着城市化、工业化进程加快，人们对城市水环境质量和水资源的回收与再利用等问题越来越关注，而城市水污染越来越严重，其中就以污水的污染最为严重。以前的污水处理监测都是使用专门人员在污水的入水口和出水口直接进行化学监测的化学实验为主的现场采取样品、化验研究得出结论和进行水质分析，这样耗时耗力不说，掌握的也不是实时的监测信息，具有很大的随机性，监测的信息是否绝对的准确也是不能确定的，监测难度较大。就很容易造成监测水量水质的变化过程不是很准确，因此导致在很大程度上不能得到污水处理的可靠依据。现在利用在入水口和出水口布置的传感器，就可以对污水的进水口及出水口进行实时的监测，减少了人员上不必要的浪费，也增加了污水处理技术的科学性。
4 结束语
历经多年的努力，我国国内对物联网的探讨和研究以相对成熟，物联网也在防治环境污染、保护生态发展等众多环境保护领域发挥了非常重要的作用。市场规模也在逐渐扩大。任何一个产品都有自己的特征，任何一个行业也都有各自的特征，特征背后隐藏着一定的自然规律，物联网行业也不可能例外。可以说物联网技术在环境监测上的应用，是环境监测在监测方法上的新方向，他将环境信息采集效率以及环境质量都起到了提升的巨大作用。有了这样的成功我们也需要看到现在我国发展的现状，那就是环境监测保护得到了显著的提高，但是我国的环境状况依然难以乐观，环境监测和预防保护工作需要更深层次的发展以面对现今刻不容缓的环境发展现状。一个没有环保的国家就不是一个合格的国家，就不是对人民大众负责的国家，环保是国家对于一国综合国力建设的基本保障，是关乎国家内每一位主人生活和生命的重要关键问题。
随着信息技术的飞速发展，信息化不仅改变了人们的生活方式，也改变了国家对于国家发展的方法。大力的推广和发展物联网技术，可以使我国的环境保护监测脱离原来的传统产业，这样的发展是具有重要战略发展意义的。物联网的出现是现代社会快速发展的产物。物联网时代的未来发展是不可避免的，是必然发生的。这是时展的结果。未来，物联网不仅会在我国发展的越来越强大，更会屹立在世界的舞台，告诉世人物联网不可比拟的价值所在，他会渗透在我们每个人的生活之中。环保利在当代，功在千秋，率先建设好环保领域物联网——环境在线监控网是当下中国的迫切需要。
参考文献：
[1]张宏伟，物联网在环境监测和保护中的应用研究[J],《物联网技术》，2011（06）
[2]蒙海涛，物联网技术在环境监测中的应用[J],《环境科学与管理》，2013（01）
物联网环境监测范文2
关键词：环境监测；物联网技术；应用
改革开放以来，我国的工业化进程持续加快，社会经济得到了跨越式发展，人们的生活水平也有了显著提高。随之而来的环境污染和生态破坏却制约了可持续发展的推进，人们认识到了环境保护工作的重要性，环境监测也随之得到重视。
1物联网与环境监测
在我国，物联网最初被称为传感网，发展于2009年，现已经逐渐发展成为我国新型战略性产业之一。物联网融合了红外感应、全球定位、激光扫描以及射频识别等技术，能够依照约定协议，实现物品与物品的相互连接，从而完成信息的传输和交换，以及识别、定位、跟踪、监控等功能。物联网包含了三个基本的组成部分，分别是信息的感知与控制、信息的传输以及信息的应用。信息的感知与控制主要是结合不同类型的传感器设备或者与传感器对应的控制器，实现与终端物品的直接接触；信息的传输主要是通过感知与控制，结合信息传播技术，将相应的数据信息传输到网络终端且保证信息安全；信息应用指针对经过了录入和传输，最终达到网络终端的信息进行应用，以完成对物品的直接控制[1]。据新闻报道，“2016环保物联网高峰论坛”在无锡举行。论坛以“物联网技术在环保领域的创新与应用”为议题，围绕环保物联网的政策走向分析、需求应用、大数据分析及标准制定等环节进行深度交流。在环境监测中，应用物联网技术，主要是结合相应的网络信息平台，对环境中存在的污染物进行实时动态监测。
2物联网技术在环境监测中的应用
将物联网技术应用在环境监测中，能够实现对于环境变化的动态监测，提供足够的数据信息支持，及时发现环境中污染物质的变化情况，对于环境污染的治理有着非常显著的作用。
2.1大气监测
目前在大气监测中，采用的多是固定污染源在线监测和环境空气自动监测系统的方式，配合常规的流动性监测，能够形成一套全面覆盖的监测体系。固定污染源在线监测主要是在污染源排放口设置相应的监测设备，实时监测污染物的排放情况，对排放废气中的污染物质进行实时监测。在城市中设置环境空气自动监测系统，按城市监控点位对环境空气监测子站进行布控完善，结合一些常规污染物的监测指标，完成相应的大气监测工作。通过传感器技术的合理引用，可以对大气中存在的氮氧化合物、PM2.5、PM10以及二氧化硫等物质的数据进行采集，并将采集到的数据经网络传输到监控中心，完成对于环境空气质量的自动监测和分析[2]。
2.2水质监测
水质检测需要结合相应的指标，如饮用水指标、绿化用水指标、排放指标等，以确保对水污染的有效监测。在需要监测的区域设置传感器设备，配合视频监测技术，可以构建起相对完善的感知层，结合通信网络，能够为数据的传输提供有效渠道，结合传感器位置信息以及采集到的各类数据信息，可以完成对于水质和污染源的全面监测，为水质的监管提供数据支撑。
2.3生态监测
通过对物联网技术的合理应用，对监测区域划分，确保生态监测的规范性和有序性。在分区监测中，根据实际需求，进行合理设定，布置相应的传感器，如噪声传感器、温度传感器、湿度传感器等。同时，通过数据之间的信息控制，实现单一种类数据和复合数据的有效采集与传输，强调数据传输的实时性与可靠性。
2.4海洋监测
在海洋监测中，可以借助相应的无线传感器，合理应用传感器节点的监测功能，实现对于营养盐、有机磷农药等的监测。搭配相应的无线发射装置，可以对采集到的数据信息进行实时传输。利用物联网，还可以构建相应的海洋环境智能监测系统，通过对传感器技术的合理应用，实现对于海洋环境的全面监测，保障海洋生态安全[3]。
3黄石环境监测站中的物联网现状
3.1环境空气自动站
自2005年起，黄石环境监测站按点位布局安装了环境空气自动站。截至目前，在沈家营、陈家湾、经济开发区、新下陆、铁山区、阳新县、大冶市共建立了七个环境空气子站，对二氧化硫、氮氧化物、PM2.5、PM10、温度、湿度、风向、风力大小等近十个项目进行日常监测。通过“国家空气质量联网监测管理平台”、“湖北省环境空气质量监测数据管理系统”为各级管理部门及时提供环境空气质量日报、周报、月报及各类信息简报等。
3.2大气灰霾站
在2012年建立了湖北省9个子站之一的黄石大气灰霾站，配有常规参数监测仪器、黑碳仪、浊度仪、大气重金属、挥发性有机物、激光雷达、粒径谱仪、能见度等灰霾监测专用仪器，可以监测大气中飘浮的重金属、气态污染物、颗粒物等多种污染物，达近百个项目，具有大气颗粒物（气溶胶）理化性质、光化学反应、边界层气象观测、灰霾成分分析等多项功能。
3.3污染源在线监测
我市五个城区、阳新县及大冶市共安装了147套污染源在线监测系统，涉及102家企业。其中水质污染源在线监测系统89套，大气污染源在线监测系统58套。对二氧化硫、氮氧化物、流速、烟温、含氧量、COD、氨氮、pH、废水流量等多个项目进行监测，通过“湖北污染源自动监控管理平台”及时掌握监测的各项污染源有效数据。
3.4积极的意义
通过环境空气自动监测系统、固定污染源在线监测等有效措施，实现监测数据采集、管理、存储、处理、审核、统计、分析、和异常预警等功能，为各级环境管理部门提供足够的数据支持。监测数据平台子系统互联互通正在积极的实施开展进行中，今后数据资源集中融合、开放共享，资源要素会高效流动。结语物联网技术的存在，实现了人与人、人与物以及物体之间的信息交流，在许多行业和领域中都有着广泛的应用。在环境监测工作中，引入物联网技术，可以推动环境监测模式的创新，对传统环境监测中存在的问题进行弥补，提升环境监测的实际效果。重视物联网技术的研究，不断提升物联网技术的功能，可以推动环保行业的智能化发展。
参考文献
[1]张泽伟.关于环境监测中物联网技术的应用探讨[J].科技创新与应用,2015（22）:169.
[2]阳奇.论环境监测中物联网技术的应用[J].资源节约与环保,2013（9）:94.
物联网环境监测范文3
关键词：无线通信技术；物联网；舒适性评价模型；评价结果
中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）10-00-03
0 引 言
煤气中毒、家庭失火是现实生活中的突发事故，这些突发事故给室内居住人员的健康和财产安全带来了极大的威胁。如何预防类似突发事故成为困扰室内居住人员多年的难题，因此系统地建立预防煤气中毒和家庭失火突发事故的室内居住环境监测系统成为当务之急[1]。就目前情况而言，室内环境参数监测系统多数为有线方式，这种方式需要大量布线，影响室内美观，而且系统维护和管理也很不方便。而应用比较普遍的无线传感器网络主要针对户外环境恶劣、条件复杂的区域，这些系统需要考虑数据采集、数据融合、数据转发及数据管理等关键问题。然而对于特定的室内环境监测，这些系统则显得过于复杂且实用性低[2]。
本文利用物联网技术和无线通信技术设计了一种室内环境监测系统，克服了传统方式的局域性和区域性，具有移动性强、简单、可靠、经济等优点。
设计选用ZigBee协议或WiFi来组建无线传感器网络[3]。重点研究了影响室内居住人员舒适性的各项环境参数，建立舒适性评价模型，根据建立的舒适度模型分析采集到的数据，得出各项舒适性评价模型值，并通过室内居住人员的舒适性主观评价进行对比和验证。实验测试结果证明，该系统能够有效监测与室内居住环境要素相关的环境参数指标，且各项舒适性评价模型值与室内居住人员舒适性主观评价值的对应关系基本一致，最终给出了可以参考的室内舒适度最高的环境参数值。
1 室内环境监测系统的设计
1.1 采集设备的硬件结构
采集设备的硬件结构主要由电源模块、主控制模块、信息采集模块和无线通信模块四个部分组成。采集设备的硬件结构如图1所示。
无线通信模块负责数据传输，用户可以选择用WiFi模块或者ZigBee模块。信息采集模块负责数据采集，包括温湿度、CO2、可吸入颗粒物RSP、甲醛、噪声、光照度、CO、甲烷和烟雾等。
1.2 采集程序
设备的采集、转换、算法如图2所示。
由图2可知，主控制模块可以根据相应的规定算法将采集到的感知数据的真实值转化为程序规定值，再融合汇总这些采集到的感知数据。具体的融合算法是将程序转化值按照1 B、2 B、4 B进行分类融合汇总，以节省传输数据，减轻采集设备的负担，提高系统稳定性[4]。
1.3 后端监测信息服务平台
后端监测信息服务平台结构如图3所示。后端监测信息服务平台主要由Web云服务器、消息中间件、数据库、终端设备等组成，该后端监测信息服务平台负责存储终端协调器上传的汇总各房间的环境采集数据，并能分析、智能管理采集到的数据，还可通过舒适性评价模型计算出室内居住环境各项环境要素的舒适性评价值。
2 室内环境要素舒适性评价模型研究
参考文献[5]提出了一种简化的空气环境舒适性评价方法，以综合指标对空气环境的舒适性进行评价。可采用甲醛、CO2、RSP作为室内空气舒适性评价的空气环境参数。建立二氧化碳舒适性评价模型PMVCO2，RSP舒适性评价模型PMVPM10，甲醛舒适性评价模型PMVHCHO，并用综合指标建立空气环境舒适性评价模型PMVAQ。
用室内居住人员的主观评价对评价模型进行验证。将舒适性评价模型值“0”，“1”，“2”，“3”与室内居住人员的主观评价“舒适”，“稍不舒适”，“不舒适”，“极不舒适”一一对应。
2.1 二氧化碳舒适性评价模型PMVco2
二氧化碳舒适性评价模型PMVCO2定义为一般空气环境中CO2的体积分数为300400 ppm，其阈值为485 ppm。当室内空气环境中的二氧化碳浓度达到1 000 ppm时，室内居住人员感觉不舒适，即PMVco2=2。因此关键点取485 ppm和1 000 ppm，空气环境的环境参数二氧化碳自变量为Xco2，定义二氧化碳的舒适性评价指数模型PMVco2如下所示：
当PMVco2=0、PMVco2=0.5、PMVco2=1、PMVco2=2、PMVco2=3时，对应的浓度值分别为485 ppm、580 ppm、700 ppm、1 000 ppm、1 500 ppm。
2.2 RSP舒适性评价模型PMVPM10
RSP舒适性评价PMVPM10的定义：一般居住空气环境RSP的背景浓度为0.02 mg/m3左右，当空气环境RSP的浓度达到0.18 mg/m3时，室内居住人员明显感觉不舒适，因此关键点取0.02 mg/m3和0.18 mg/m3，空气环境的环境参数RSP自变量为XPM10，定义RSP舒适性评价模型PMVPM10如下所示：
当PMVPM10=0、PMVPM10=0.5、PMVPM10=1、PMVPM10=2、PMVPM10=3时，对应的浓度值分别为0.02 mg/m3、0.05 mg/m3、0.06 mg/m3、0.18 mg/m3、0.54 mg/m3。
2.3 甲醛舒适性评价模型PMVHCHO
甲醛舒适性评价PMVHCHO的定义：通常室内居住人员的甲醛眼刺激阈值为0.01 mg/m3，当室内空气环境的甲醛浓度达到0.1 mg/m3时，室内居住人员明显感觉不舒适，因此关键点取0.01 mg/m3和0.1 mg/m3，空气环境的环境参数甲醛自变量为XHCHO，定义甲醛的舒适性评价模型如下所示：
当PMVHCHO=0、PMVHCHO=0.5、PMVHCHO=1、PMVHCHO=2、PMVHCHO=3时，对应的浓度值分别为0.01 mg/m3、0.018 mg/m3、0.03 mg/m3、0.1 mg/m3、0.32 mg/m3。
2.4 空气环境舒适性评价模型PMVAQ
空气环境舒适性评价模型PMVAQ的定义：对于居住的空气环境，采用二氧化碳、RSP和甲醛作为空气环境舒适性评价的环境参数。建立二氧化碳舒适性评价模型PMVCO2，RSP舒适性评价模型PMVPM10，甲醛舒适性评价模型PMVHCHO，并用综合指标建立空气环境舒适性评价模型PMVAQ。因此可根据PMVCO2、PMVPM10、PMVHCHO来定义如下所示的空气环境舒适性评价模型PMVAQ：
PMVAQ = MAX（PMVCO2，PMVPM10，PMVHCHO） （4）
3 系统实现和舒适性评价
在中低浓度下，空气环境参数的CO2舒适性评价模型PMVCO2、RSP舒适性评价模型PMVPM10和甲醛舒适性评价模型PMVHCHO与居住人员舒适性主观评价的关系如表1、表2、表3所列。
根据居住环境监测系统采集到的甲醛、CO2、RSP环境参数指标数据，通过建立CO2、RSP、甲醛、空气环境舒适性评价模型来验证空气环境的舒适性评价模型PMVAQ与居住人员舒适性主观评价值的对比关系，室内空气环境的CO2、RSP、甲醛环境参数、空气环境舒适性评价模型值如表4所列。
空气环境舒适性评价模型PMVAQ与居住人员舒适性主观评价值的对比关系如图4所示。
与舒适性主观评价值的对比关系
从图4中可以看出，空气环境的舒适性评价模型PMVAQ与居住人员舒适性主观评价值的对应关系基本一致。为了营造居住人员舒适性主观评价高的居住环境，应该将CO2的浓度控制在700 ppm以下，RSP的浓度控制在0.06 mg/m3以下，甲醛的浓度控制在0.06 mg/m3以下。
4 结 语
利用建立的舒适度模型实现对设备采集到的甲醛、CO2、RSP数据进行实时处理与分析，并能给出一个环境舒适度较高的环境参数的参考值。若有异常情况出现，住所主人可在测试平台上及时观测到，以便于及时采取措施。实验测试表明，该系统具有灵敏度高、运行稳定、实时性强、成本低、功耗小和易于扩展等特点。
参考文献
[1]崔曼，薛惠锋，卜凡彪，等.基于物联网与云计算的环境监测系统研究[J].西安工业大学学报，2013，33（7）：577-582.
[2]S. Tilak， N. B. Abu-Ghazaleh， W Heinzelman. A taxonomy of wireless micro-sensor network models [C]. NY， USA： ACM New York， 2002： 28-36.
[3]Strategy I， UnitP. ITU Internet Reports 2005：The Internet of Things [Z]. Geneva： International Telecommunication Union （ITU），2005.
物联网环境监测范文4
作者：Xia Hualin，Wei Haiping，Shi Yuanbo，Li Wei，Zhang Na
摘要：针对石化企业各种设备温度、压力以及可燃气体和有毒气体的监测点的设置范围，报警值的设定等，对石化企业的生产环境进行监测。给出基于石化企业生产环境的无线传感器网络环境的模型建立，并对已测出的环境数据进行学习和分析，通过与环境标准的比对，给出预警的结果，从而提高企业生产的安全性。
关键词：环境监测无线传感器网络预警安全性
中图分类号：TP393.4文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）11-0000-00
Abstract：For petrochemical enterprises of all kinds of equipment temperature， pressure and combustible gas and toxic gas monitoring point of the setting range， the setting of the alarm value， the petrochemical enterprise production environment monitoring. The model of wireless sensor network environment based on the production environment of petrochemical enterprise is presented， and the results are given to improve the safety of production.
Key words：Environmental Monitoring； Wireless Sensor Network； Early warning； Security
石油石化产业是我国国民经济的支柱产业，其又好又快的发展对我国经济发展至关重要。从生产的安全性方面看，石油石化工业具有高温高压设备多、危险品多的特点。如果发生安全事故，不但会造成重大经济损失，而且还可能对人们的生命安全和环境安全造成重大危害。以抚顺石化为例，近几年来由于生产设备问题引起了多起安全事故，所带来的损失不计其数。目前我国大部分的石化企业均采用传统的网络通信系统，监测的灵活性和线路的维护均是困扰石化企业安全的问题。2012年以来，在传感技术、云计算和移动互联网发展的推动下，物联网技术已逐渐应用于各个领域[1]。针对石化企业其高温高压、易燃易爆、有毒有害、生产连续性和自动化程度高的特点，在生产流程的关键装置、储油罐区、输油管线的周边部署监测点，通过各类传感器采集空气中化学成分浓度的改变以及监测点周边的温度、压力等因素的改变，同时，通过视频监控采集现场实时画面，把所有数据通过物联网传输到数据中心，应用智能算法和环境评价方法，对生产环境进行评价，从而达到对生产环境的安全状况进行预警、报警，为安全生产提供保障。
1 石油石化企业安全监测目标
目前，我国石化企业在各个重要的生产及安全环节上均配置了多种监测设备，如压力监测设备、温度监测设备、流量监测设备、液位监测设备以及各类特种气体监控设备。这些设备重要对生产过程中的各类生产参数进行监控，当参数出现超调现象时需及时补偿设备，并及时预警。这些设备往往分别配置于不同工况的各个系统下，包括环境监测系统、生产监测系统计量系统、火灾监测系统等。在实现硬件实现上多以传感器经由通信扩展器直接连接在PLC控制器上然后由中央控制器实现集中控制，设备部署如图1所示[2]。
但往往各个系统只是对数据进行单一的管理，缺乏整合，并且数据采集缺乏灵活性，在系统和数据维护上不方便，预警能力差。因此，对于石油石化生产工况来说需要搭建基于物联网的环境监测系统，系统的建设目标为：
（1）可燃气体传感器，压力传感器、温度传感器以及其他数据采集设备的开发和应用方法；（2）长距离，大范围，集成多种异构设备的物联网的构建方法；（3）采集影响环境各因素的传感器数据，把所有数据通过物联网传输到数据中心，经过数据融合后，实时动态感知环境现状。根据生产标准的环境阈值，对异常情况自动报警，并能部分实施闭环操作，启动预防设备，确保厂区生产、生活安全；（4）开发上层数据处理和管理软件系统。把炼厂环境以及设备状态以比较直观的方式呈现给用户，同时在系统数据库中保存记录，用户可以通过各种终端设备远程登录管理系统，实时监控各种安全情况。
2 环境安全监控系统架构设计
为解决有线网络所带来的布线及维护的麻烦，在该系统中采用无线传感器网络，传感器采集环境数据。通过各类传感器采集空气中化学成分浓度的改变以及监测点周边的温度、压力、湿度等因素的改变，同时，通过视频监控采集现场实时画面。所采集的数据经由无线网络传输到数据中心，在数据中心进行处理。数据中心采用DCS系统统一对系统进行控制，系统架构如图2所示。
3 环境安全监控系统的实现
系统实现采用DotNet技术平台，SQLServer数据库为软件和数据库开发工具，ZigBee标准的低功耗局域网协议为通信开发协议。系统主要实现了登入模块，系统主界面模块，系统设置模块，实时监测数据显示模块，历史数据查询模块，数据分析模块，实时预警模块。系统的组织结构图如图3所示。系统各模块实现如图4所示。
4 环境安全监控系统数据的分析
系统将历史采集的数据按照采样周期进行存储，并按照月份进行分析，分析结果应用智能算法和环境评价方法，用来为系统提供学习和安全性分析。分析结果如图5所示。
5 结语
物联网作为一种新兴的技术与概念，在各行各业都有着极其广阔的应用和不可比拟的优势[3]。我们利用物联网实现石化企业的环境监测解决了当前石化企业的安全检测问题。我们将所设计系统先后应用于抚顺市石油炼化企业进行模拟实现，得到较为良好的效果
参考文献
[1] 刘俊材.物联网环境下电力传输线路安全监控系统体系架构研究[J].电子设计工程，2014（16）.
物联网环境监测范文5
【关键词】农业物联网 智能节点 环境监测系统
农业生产环境的监测由于农业生产的范围大、气候和环境多变，需要监测内容较多，一直是困扰农业物联网技术广泛应用的技术难题。
基于智能传感器技术和物联网技术的综合农业生产环境监测技术是农业物联网技术实施的技术基础和重要应用。农业生产环境涉及到气候、农作物及其生产环境的众多方面，需要的观测量众多，各观测量所采用的传感器技术、变送器方法各不相同，而且在分布范围广和监测时间较长的情况下，智能传感节点的设计需要综合考虑安装环境、网络连接、可用时间等众多因素，设计一种能够适用于多种节点类型，分布式布局、自组织网络的农业物联网系统，首先需要在网络架构上采用灵活部署和分布式的物联网架构，然后是分布式的智能节点设计。具体监测的参数包括大气条件、土壤情况、病虫害和农作物生长形态等。
基于农业物联网技术的农业生产环境监测系统网络，可以实现农业生产的基础数据采集和存储，通过无线传感器网络构成的无人值守的自组网结构，可以准确感知农业生产环境信息和作物信息。
本文介绍了一种基于农业物联网网络架构的智能节点设计方案，可实现农产品生产环境监测。该环境监测系统采用分布式的智能传感器现场布局，这些传感器节点可以准确感知农业生产环境信息和作物信息，通过自组织的Zigbee网络，连接到上层的智能网关，组建农业生产信息基础数据库，利用数据库的共享功能，用户可远程访问数据库，获取需要的信息，指导农业生产过程。
1 农业物联网系统网络架构设计
农产品生产环境监测系统将Zigbee传感器网络与3G/4G 网络融合并接入互联网，系统采用三层结构设计：感知节点层、网络传输层和业务应用层。感知节点层由众多分布式部署的感知节点组成，节点能够搭载多个标量及多媒体传感器节点，在读取农业环境信息的同时，还能够自组织构成可自愈的高效无线数据传输网络，与上层的网关节点保持通信；网络传输层的主要设备是智能农业网关，有能够收集下层感知节点的ZigBee主节点模块和向上与互联网连接的3G /4G无线传输模块；业务应用层的数据中心包括农业基础信息数据库和 Web服务器，农业基础信息数据库负责数据保存，Web服务器负责向互联网信息。系统的工作过程如下：智能感知节点主动构成自组织的无线传感器网络，数据融合后与智能网关进行数据传输，智能网关在保存数据内容后，再通过3G/4G网络向使用者提供互联网服务，然后定期将数据上传给上级监管部门的数据服务器；上级监管部门或农业指导部门可以根据数据内容形成报告提供给农业从员者；各类用户可通过互联网终端访问该系统，查询感兴趣的农业环境参数，如有可能，还可对部分可控节点进行控制操作。
网络传输层的无线传感器网络采用类似于ZigBee的协议，智能农业网关通过ZigBee网络与多个节点或路由器相连，构成一个星形网络。
在网络接入协议的选择上，系统可根据环境要求和应用需要，自主切换到无线WIFI或3G/4G网络，并在节能需要的情况下关闭网络开关，形成速率自适应和节能的网络接入。
2 感知层的ZigBee智能感知节点设计
智能感知节点作为整个监测系统的信息采集源头，能够为整个系统提供完整和准确的数据。节点能实时采集农业生产相关的环境信息与作物信息，并且能够通过集成多种传感器，搭建一个自组织的ZigBee网络。其中的传感器种类，包括大气条件、气象信息、土壤湿度、水环境PH值等标量数据传感器，以及为农业生产者提供直观影像的图像传感器（摄像头）。经由节点采集的数据首先在节点处进行数据处理，然后经由ZigBee网络汇聚到网络区域内的智能网关。
考虑到各类传感器节点的能耗、购买成本、覆盖范围以及传输距离的限制，如摄像头的能耗较大、价钱相对较贵，可以覆盖较大范围，一个监测区域内安放一个摄像头就可以满足应用的要求。因此不必在同一监测区域内的节点上都采用同样的设计结构，可以分别连接不同的传感器连接网关。
3 结论
本文设计实现了一种基于物联网三层结构的农产品生产环境监测系统，该系统利用可灵活部署的智能节点实现了分布式的传感网络总局，实现了对农业生产现场的环境监测和基础农业数据采集。具体采用了自组织的Zigbee网络将广泛分布在农业现场的各类农业生产数据组织在一起，利用网络传送到智能网关给农业从业人员使用。系统重点解决了在分布式环境下对于智能节点的可靠性可用性设计、冗余数据的融合处理和网络的自组织问题，是农业物联网技术的一次成功应用。
参考文献
[1]孙忠富，杜克明，尹首一.物联网发展趋势和与农业应用展望[J].农业网络信息，2010（5），pp：5-8.
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物联网环境监测范文6
随着我国经济的快速发展，人民生活水平的提高，综合生活用水量逐年增加，生活污水排放量不断增大。与此同时，随着工业化进程的加快，工业废水的排放量日益增多，乱倒生活废水、偷排工业废水，这些问题时刻影响着水质安全，现如今水质安全逐渐引起社会和政府的重视。
物联网是新一代信息技术的重要组成，是在互联网基础上的延伸，其将用户端扩展到物与物之间，实现了物与物、物与人、人与环境之间的信息传递交换。物联网系统通过各种传感设备获取信息，与互联网结合，形成巨大的网络进行传递，实现各信息的智能识别、定位、跟踪、监控和管理。将物联网应用于水质监测系统能实现水质数据的实时采集，还可以对水质进行智能分析，及时对水质做出评价，并将监测结果及时反馈到用户端，从而提高水质管理水平。物联网应用于水质监测领域，可推动环境信息化建设。
水质监测是管理供水安全与排水情况的基础。国外在城市污染源及江河流域的水质监测方面起步较早，美国在20世纪中叶就已建立自动水质监测系统，用以代替人工监测网络的工作。到了20世纪70年代，英国、日本、荷兰、德国等国都先后建立了水质污染连续监测系统。我国对水污染自动监测系统的研究始于20世纪80年代。我国从最初由人工对水质进行检测分析，发展到用水质监测的专业仪器进行水质监测，到如今实现了水质自动监测，做到及时反馈分析和预警。如今的在线监测不仅有物理、化学在线监测技术，还有生物监测技术，水质监测技术的不断发展，可保证水质监测的全面性和可靠性。相比传统检测手段存在监测周期长、监测点局限、数据采集速度慢等问题，采用物联网监测水质更能高效地反映水质结果。
二、 物联网在水质监测中的应用
通过水质监测物联网，监管部门可以从客户端清楚地看到各个监测点的水质情况。监测系统中还存在警报系统，一旦出现水质污染，系统将会将相关数据反馈给监管部门客户端，监管就能及时做出控制管理，因此水质监测物联网的应用在水质监管方面发挥了很大的作用。如今我国多个院校、科研机构、企业在水质监测方面采用物联网技术成效突出，已在多个地区实施应用。
1.无锡太湖运用物联网对太湖水环境质量进行监测
无锡太湖充分利用物联网等新一代信息技术，对太湖水环境质量进行监测，感知节点的传感器装有360度摄像头、6个精密探头、集成光学感知芯片，对应6种水质指标，可以立体呈现水体情况，结合陆上屏控及环境卫星遥感，形成太湖水域“三位一体”监测体系。以感知为先，传输为基，计算为要，管理为本，构建环境与社会全向互联的智慧型环保感知网络，率先实现环境监测监控的现代化和智能化，率先实现环保物联网技术的标准化和产业化。
2. 浙江富阳物联网管控平台在线监测水质
浙江富阳是浙江省率先建立农村生活污水智能管理监测的地区，将物联网技术应用于污水管理方面，一旦水质不达标，系统将会自动将信息传递给技术人员的用户端。富阳环保部门也能通过用户端查看各个监测点的视频和水质、水量等数据，一方面从视觉上观察水质，另一方面从实时传回的COD、BOD、氨氮、浊度、pH、总氮、总磷、金属离子等监测项目的数据对水质做出评价。如今富春江富阳段水质稳定保持在Ⅱ类水标准以上，富阳12个地表水监测断面及6个集中饮用水源地达标率为100%，全区境无劣Ⅴ类水。
3.浙大海滨研究院开展智慧水务
浙大研究院的“天津泰达智慧水务建设”在水环境的实时数据采集与可视化、大数据分析与优化决策、集群控制与智能调度等方面取得了丰硕成果，形成了世界领先的智慧水务技术产业模式。在管网模型和数据监控的地图上，只需点击管网上的任意一点，就能直观地看到这个点的材质、管径、压力、流量等信息，实现快捷管理。
三、物联网在水质监测应用方面存在的问题
1. 水质监测设备的局限性
物联网水质监测的检测设备主要依赖于国外进口的设备仪器，由于国内水质监测设备存在技术不成熟、性能稳定性不好、容易发生故障、检测的准确性和灵敏度都不高等问题，致使外国检测水质的仪器在国内更受欢迎。虽然国外监测设备质量存在优越性，但由于不同地区水质特点不同，一些设备在国内水质的监测方面也会存在误差，不能因地制宜地应用到监测中。
2.监测规范不统一
物联网检测手段与传统检测手段存在差异。例如，采用传统方法检测水中COD时应先将取得的水摇匀，再进行检测分析；但采用自动在线监测系统的检测仪检测的是将悬浮颗粒物过滤掉的水样，两组数据对应的水体性质存在本质上的差异，且在线监测技术发展更新得快，因此应对采用自动检测手段监测出的水质标准规范及时更新。
3. 信息透明度不高
物联网在水质监测的客户端一般只是监管部门，而不熟悉该事物的群众只能从新闻等渠道间接获取信息，监管不能很好地展开，致使一些企业存在偷排污水的侥幸行为。因此，让用户获取水质信息，开放大多数部分监测结果是有必要的，这有利于强化公众的参与和社会监督意识，提高群众对水质的信任度。
四、对策
为应对上述提出的几点问题，提出以下几点对策：第一，提高国内科研发展水平，加大研发力度，重点培养引进研究环境监测方面的高技术人才，开发出符合国内水质特点的技术设备；第二，相关部门要建立自动在线监测各检测项目的标准，并随着技术仪器的更新及时做出调整；第三，政府应将实时监测数据直接向社会公布，出现水质问题时，政府应及时对污染企业进行现场监督检查并作出处罚，公布相应的处罚结果和处理后的水质信息，有助于全社会的监督管理，做到公开透明，也有助于政府各部门信息的共享和相应措施的实施。
将物联网技术应用于水质监测为水环境监测提供了很好的发展方向，我国在利用物联网技术监测水质方面的应用已经产生较好效应，但仍存在一些问题。物联网在水质监测的应用是一个长期投入的^程，其对水质的改善也是潜移默化的，但效果也将是有目共睹的，加大物联网在水环境方面的应用对优化水环境有极其深远的意义。
参考文献：
[1]张 珏.基于无线传感器网络的水质在线监测系统研究[D].重庆：重庆大学，2010.
[2]杨宏伟，吴挺峰，张维易，等.基于物联网技术的太湖蓝藻水华预警平台[J].计算机应用，2011，31（10）：2841-2843.
