摘要：随着通讯信息技术的快速发展和物联网关键技术的突破，物联网技术在各领域的应用更加广泛，文中结合物联网技术特征和环境管理需求,阐述了环境空气质量自动监测系统建设与应用，并提出系统建设中关注的若干问题。
关键词：物联网技术、环境空气、质量、自动监测系统
当前，在我国已把物联网定为的新兴产业战略方向，2010年被写进了温总理的《政府工作报告》，标志着政府对物联网产业的关注和支持力度已提升到国家战略层面。物联网已广泛应用在多个行业，其中在环保领域，信息化技术对环境监管的支撑作用日益凸显，尤其是在污染减排工作中，环境自动监测系统建设成为重点任务，经过“十一五”期间较高强度投入，初步形成了服务污染减排的环境监管支撑能力。物联网具有网络化、物联化、互联化、自动化、感知化、智能化、空间化等特征，这些特征使得物联网技术在环保领域具有广阔的应用前景，与环保各项业务紧密结合，发展环保物联网具有重大创新意义。面对信息化发展的大趋势，融合、整合、渗透各个领域，如何把握物联网的技术特征，结合环境管理和监测需求，将之与环境空气质量自动监测系统建设有机结合，积极发挥其应用价值，成为提高环保领域高科技监管能力的新课题和新任务。
1.空气质量管理需求分析
虽然我国当前社会经济发展情况较为良好，但环境污染问题却日益严重，不仅对人们的日常生活以及健康造成了严重的影响，而且对整体社会的发展也产生了间接性影响。一般来说，常规的监测主要是利用于评价或是对城市空气质量情况的考核，空气站点自身运行的好坏，能直接关系到“大气污染防治行动计划”的实施情况，具有非常重大的现实意义。在新标准实施影响下，对仪器或是一些数据管理、相关技术人员的培训等，都有了更高要求 [1]。从近年来多个站点的实际运维技术来看，监测数据大多数都处于无效的状态，采样总管内部出现冷凝现象。在冷凝水进入到仪器之后，就会导致仪器出现损坏、站房出现漏水的情况导致仪器损坏等，这些问题的发生，都会直接影响到监测数据。另外，人为因素的影响也会对监测数据产生影响，无法达到质量控制的整体要求。在这种形势下，无论是自维或是代维，运维站点的水平考核都暂时没有相关依据来对其进行约束和管理，存在一定的局限性[2]。
2.空气质量监测要求分析
在对空气质量进行实时有效的监测过程中，要求监测站房对实际运行环境提出硬性要求，这样才能实现连续自动的在线监测服务。站房的环境如果不能提供切实有效的保障，那么监测数据自身的质量也就无法保证。根据《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统安装验收技术规范》HJ193-2013文件当中的要求，对站房内环境条件：温度要控制在15-35℃；相对湿度≤85%；大气压在80-106kPa等。在监测数据方面的要求根据“环境空气质量标准GB3095-2012”文件中的内容来进行严格的执行。在实际操作过程中，要想保证监测数据自身的准确性和有效性，并能真实有效的反馈监测情况，在实际应用过程中，所有有效数据应根据实际情况进行对应的统计和评价，不可以选择性将某一项数据进行排除[3]。在操作监测仪器前，需对进行相应检查，排除其自身存在的故障问题，一旦出现问题仍不能够保证连续数据采集的情况下，要立即采取有效措施尽快恢复数据采集。
3.环境空气质量自动监测系统的建设和应用
在当前科学技术不断大力发展的形势下，物联网技术在各领域的实际应用范围越来越广泛，并且逐渐取得了良好的应用效果[4]。在实际应用过程中，主要是将传感器和与传感器网络、以及RFID等感知技术、通信网络、互联网技术以及其他技术融合在一起，实现全面的感知、可靠传送以及智能化处理，让其能够与物理世界进行有效连接的一种网络体现形式。建设服务于环境空气质量监测的智能化站房可从根本上提高工作效率，减少人工操作的负担[5]。站房智能化系统的拓扑图如图1所示。
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在实际操作过程中，通过站房全方位的智能化监测不仅能实现上述图当中的功能，而且能最大限度的提升监测数据自身的质量和效率。首先，智能调节空调能够促使监测仪器自身在一个非常良好的运行环境当中工作，对站房的温湿度进行实时有效的监测。采样总管的温湿度监测，在实际应用过程中，能够及时有效的发现总管自身的实际状态，一旦出现冷凝或加热器控制的情况，能够及时有效对其进行控制[6]。另外，监测仪器自身状态的监测，从根本上提高监测仪器的整体质量，一旦在运行过程中出现异常情况，应当及时通知相关人员对其进行处理，最大限度防止监测数据出现过度损失现象。
4建设应关注的问题
4．1技术标准规范体系问题
在物联网技术发展过程中，规范建立技术标准尤为关键。应根据物联网在环境空气自动监控系统中的应用目标，对相关应用开展标准化工作，研究并制定完善的物联网信息技术标准规范体系，特别注意信息安全问题，数据安全交换与共享、访问及远程监控权限执行等，需研究物联网环境信息安全技术体系。
4.2 传感器技术
在环境监测领域，作为一种新的检测手段传感器具有灵敏度高、选择性高、稳定性好、低成本等优势，在环境空气监测方面，可实现测量使用和有效控制与报警等功能，从而达到快速在线连续监测。目前，我国的传感器和仪器仪表技术在经过多年的发展已有了很大提高，但产品的品种和质量尚不能满足国内市场需求，存在问题有：（1）科技创新差，缺乏核心制造技术，导致自主知识产权的产品少；（2）科研成果水平较低，产品质量不高，传感器的灵敏度和准确度可能造成预警延误；（3）科技成果传化较低，产业不能健康发展。今后一段时间里传感器的研究工作将主要围绕检测器使用寿命，提高传感器灵敏度和准确度，微型化便携式等问题。
4.3云计算的关键技术
云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展，其基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中。云计算是信息处理服务的未来发展方向，应大力发展环境信息云计算技术，为环保物联网信息处理提供较高效、较快速的支持。
在环保物联网中，大量的环境管理计算，例如环境资源分配、排污总量统计、污染排放控制执行
计划等的计算，以及业务逻辑和环境联动处理策略的生成，可以通过云计算服务来完成。云计算的关键技术突破和能力的高度发展，将爆炸式的环境信息量以高速有效地处理得以实现，并进行数据挖掘、领域建模，从而为环境管理提供服务。
5.结束语
综上所述，在当前我国通讯技术飞速发展的形势下，物联网技术也在不断的突破，在各个行业领域当中物联网技术的应用范围越来越广。在这种形势下，将物联网自身的技术应用到环境空气质量监测当中，促使其自身的优势特点发挥出来，这样不仅能够为系统建设打下良好的基础，而且能够促使环境空气质量自动监测效果有所提升。与此同时，要重点关注下建设过程中需要注意的问题，利用技术标准规范体系作为基础，将传感技术、云计算关键技术进行有效的应用，提高环境空气监测的整体质量。
参考文献
[1]杨翠香.浅谈环境空气质量自动监测系统建设与管理[J].北京：环境与生活.2014（18）.
[2]李国刚，李旭文，温香彩.物联网技术发展与环境自动键控系统建设[J].中国环境监测.2011（01）.
[3]裴成磊，黄祖照，刘叶新等.空气质量自动监测综合示范站建设及管理[J].分析仪器.2014（04）.
[4]吴宇光.试论环境空气质量自动监测系统的设计[J].中国环境监测.2010（12）.
[5]李春晶.环境空气自动监测系统质量保证与控制的探讨[J].生物技术世界.2013（07）.
[6]焦永强.空气质量自动监测系统对环境管理的意义和作用[J].甘肃冶金.2010（08）.
论文作者:郝丽萌,马秀巧
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
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