物聯網技術在環境工程領域中的應用研究

【摘 ?要】隨著當前互聯網+、信息技術、物聯網的快速發展，云計算、大數據、互聯網等一些先進技術也被應用于環境工程中，為我國互聯網金融發展與環境治理奠定了基礎保障，是時代發展的必然趨勢。由此可見，環保物聯網的發展關系到政府、企業、環境、民眾的切身利益，特別是在環境監測、垃圾管理等方面取得了不錯的成績。主要結合當前環境下物聯網技術在環境工程領域的應用展開分析和探討。

【關鍵詞】物聯網技術;環境工程;應用

1.我國環保物聯網的發展現狀

環保物聯網主要是依托于物聯網技術在環保行業中的應用，其目的在于利用多種技術結合實現全方位、動態化的生態環境監測，從而達到降低環境污染、提高環境風險防范的目的，由于其中所涉及的傳感設備種類繁多，這些設備可以進行持續性、自動化的數據收集，能夠快速擴大數據規模和監測范圍。與此同時，環保物聯網還具有多源化、不確定性等特點。環保物聯網最早出現于一些技術先進的國家，以美國為例，智慧地球理念的出現逐漸得到世界各國的追捧和關注，在環保領域中如何應用信息化技術實現環保信息的感知、分析、整合，是亟待思考的一個問題。在這種環境下以物聯網技術為核心的智慧環保應運而生，推動了環保物聯網的快速發展，當前物聯網技術已經被廣泛應用于工業、建筑、環境監測等多個領域，我國在這方面也投入了大量的人力、物力、財力，并出臺了一系列的政策和對策。到目前為止，我國已經建立了全國范圍內城市空氣質量、流域水質、污染源等問題的系統監測，為環境管理與治理工程提供了良好的信息支持與服務。隨著當前互聯網+、信息技術、物聯網的快速發展，云計算、大數據、互聯網等一些先進技術也被應用于環境工程中，為我國互聯網金融發展與環境治理奠定了基礎保障，是時代發展的必然趨勢。隨著社會經濟的快速發展，我國環境問題日益嚴重，雖然我國在城市化建設方面有了很大進步，但是也給生態環境造成很大壓力，自然環境與經濟發展生態平衡受到破壞，因此做好環境工程管工作至關重要。

2.環境工程中物聯網技術的應用

2.1環保物聯網在水質監測中的應用

為了及時檢測出環境中的污染問題，確定被污染的程度以及之后的發展趨勢，環境監測順勢而生。環境監測是需要將現代化技術與復雜的科學研究相結合的工作，而環保物聯網是環境監測發展過程中至關重要的構成部分。將物聯網應用到水質監測中，主要是利用各種電子傳感器或視頻監視器等傳感設備，將其放置在被檢測的入水處或出水處（主要是出水口），能夠實時監測水中各類污染因子的含量，并且及時將數據采集上傳至網絡，系統通過收集的信息做出預防、控制或者報警等反應。這一系列的過程組成了監測體系，從而實現對水質、水污染源的監測和綜合監管。

由布里斯托大學開發的多參數水質監測系統首次通過連接Wi-Fi 網絡進行數據采集，展示了未來的智慧城市如何通過覆蓋城區的無線網絡構建環境監測系統。該系統由數據采集，數據傳輸，數據存儲和數據可視化的全過程組成，可以實現低成本、高頻率采樣和從網頁獲得實時讀數，并且數據顯示水溫、pH 和溶解氧的日循環。

2.2環保物聯網在大氣監測中的應用

將物聯網技術應用到空氣質量監測中，主要是在劃分的較為敏感的生態環境區域或人流相對集中的區域，按照網格化布點的要求，布置多個自動監測站點，通過放置的傳感器設備，對空氣中的各類常規污染因子如可吸入顆粒物、一氧化碳、二氧化硫、和氮氧化合物等進行實時監測，將采集到的數據通過網絡傳輸至監控中心，等其自動反饋，最終實現環境空氣自動監測，確保該地區的空氣質量。

為了監測大氣污染物，山東大學和山東諾方電子科技有限公司歷時兩年，成功研發出高精度車載大氣顆粒物監測系統，并于2017年底正式投產使用。該系統利用激光檢測的原理，將傳感設備安置在出租車頂燈上，隨著出租車的移動，可實時傳輸位置和監測的PM2.5和PM10兩項數據，這些數據經系統分析可自動形成一幅精細的城市霾圖。針對當前越來越嚴重的大氣環境問題， 加強對大氣環境的監測是必不可少的。而基于物聯網技術的大氣環境監測系統，既有效提升了大氣環境監測的效率，又節約了建設資源，可謂是一舉兩得，也為未來大氣環境監測技術的不斷提升提供了相應參考。

2.3環保物聯網在固廢監管中的應用

物聯網與大數據能夠通過視頻監控、空間定位、電子數據標簽掃描識別等技術手段，計算出廢物的產生、儲存、轉移與處理及利用量之間的匹配關系，實時監測污染物的動向，統計它們的回收利用率，通過與歷史數據以及同類設施比較判斷數據可靠性，以此來為合理補貼、嚴格監管、預測預警以及精準治廢提供依據。智能消毒垃圾桶由深圳九一科技有限公司開發，通過安裝在智能垃圾桶中的識別卡檢測出垃圾量，自動進行粉碎和壓縮等處理，由桶中的存儲系統記錄數據。當存儲系統記錄的垃圾數量達到一定的上限時，會將數據信息上傳到互聯網終端。互聯網終端數據庫根據環境衛生人員收集垃圾的路徑自動提供一個月內居民產生的垃圾量。該垃圾桶可以將信號自動發送到互聯網來分析和選擇最佳的處理路線，提高了垃圾處理鏈的工作效率。

3.環保物聯網的發展前景

雖然環保物聯網技術現已有一定的產業化基礎，但總體來說我國現還處于起步階段，仍然需要政府、企業以及科研人員共同去解決一些尚存的問題。（1）隨著環保行業對于物聯網技術的需求日益旺盛，對服務水平和質量的要求也大大提高。然而現階段大多數的環保企業還屬于傳統設備商，生產的在線監測儀器大部分依靠國外的先進技術，產品以化學分析類為主，價格和維護成本較高。在未來的發展中，設備商應逐步趨向于數據商，將物聯網技術結合本國國情，加大研發力度，設計出更適合本國環境現狀的系統與設備，自主進行綜合分析、模擬、判斷、預測。（2）在環保物聯網的實際應用中，最主要的因素是傳感設備。由于目前各種環境傳感器的功能較為單一、種類少、可靠性不高，在未來的發展中可結合“互聯網+”進行資源整合，進一步完善傳感設備，建設覆蓋大氣、水、土壤等綜合數據的智能環保解決方案。另外，應提高設備的耐用性，采用防潮、防火、抗酸、抗腐蝕等性能良好的材料，同時，優化環保設備的整體性能結構，避免傳感設備與惡劣環境直接接觸。（3）在未來，環境監測領域很有可能成為兵家必爭之地，結合李克強總理提出的“互聯網+”行動計劃，將監測與其他行業進行跨領域整合，共同推動環保產業的發展。同時，通過監測及預估環境變化趨勢，打造面向環保部門、企業和公眾的全方位智慧環保服務體系，助力“藍天行動”、“五水共治”等。可以預見的是，環保物聯網的發展趨勢仍然會變化，但以技術為主，創新為輔的大致道路還會繼續持續下去。只要明確了理念和體系，將產業鏈完整化、可持續化，環保物聯網的未來還有很大發展空間。

4.結語

總的來說，在新時期物聯網迅猛發展的背景下，發展環保物聯網是推動環境保護領域信息化的必然趨勢。雖然目前環保物聯網仍處于起步階段，在核心技術、標準體系建設、應用和產業化方面仍存在著一些亟待解決的問題，但是隨著經濟社會及科學技術的不斷發展，這些問題終將會得到有效解決，從而使物聯網技術在環境保護中發揮出更大的作用。

參考文獻

[1]商細彬.物聯網技術在環境工程領域中的應用[J].化工設計通訊，2019，45（07）：243-244.

[2]彭紹娟，董琰瑜.淺談物聯網技術在環境監測中的應用[J].民營科技，2018（01）：62.

作者簡介：覃櫟豪，452226198611202151。