基于物联网的环境监测系统研究

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随着社会发展,环境保护刻不容缓。环境保护智能化、网络化是未来环境保护工作的重点。环保信息化势在必行,而物联网的迅速发展,为环境保护提供了新技术、新方法和新思路。基于物联网研究环境监测,可有效提高环境监测的实时性、有效性,实现信息共享及辅助决策,为环境监督管理提供依据。基于物联网研究环境监测问题,可以把监测到的、对人类和环境有影响的各种物质含量、排放量、环境状态参数等,传送到信息处理中心,进行综合分析和处理。在企业排污口或对环境分析有重要意义的位置布置监测点,通过网络将监测点采集的数据信息,传送到监测中心进行分析、汇总、处理,进而实现有效管理。环境监测研究包括:数据实时获取、预测预警、智能处理、信息共享、应急联动和辅助决策等。论文主要从以下几个方面进行研究:(1)基于聚类分析的监测点污染源分类与评价。利用聚类分析方法,对监测点分类并找出聚类中心,然后运用评价方法,评价聚类中心的污染等级,并把聚类中心的污染等级作为该类中的监测点的污染等级。根据此原理,设计环境评价体系。(2)污染排放量预测。首先构建GM(1,1)预测模型,将污染排放量的历史数据组成数据序列,通过累加运算,转化为微分方程来描述数据间的变化和联系。然后利用预测模型预测污染排放量。根据GM(1,1)预测模型,设计环境预警机制。(3)环境监测系统的体系结构设计和关键模块实现。根据模块化设计思想,对系统体系结构进行设计,将其分为两个子系统—现场机系统和监测平台。现场机系统由数据采集、传输等四个模块组成。监测平台由数据传输、GIS、SMS、视频监控、环境预报警等九个模块组成。并对各个关键模块设计与实现。利用GIS、SMS、视频监控等技术,实现以空间形式存储、管理监测点信息,以短信方式报告环境污染信息,及24小时视频监控排污现场。从全方位、多角度监测和控制监测点,提高环境监测能力。(4)环境监测系统设计与实现。实现监测数据实时获取、环境报警、预测预警、信息共享及应急决策等,初步建立了新乡市环境监测系统。该系统在环境监测方面具有较大应用价值。
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