无线传感器网络在环境监测中的应用

无线传感器网络在环境监测中的应用

张伟

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摘要：目前， WSN技术是一种较为成熟的信息传感技术，将无线传感器网络技术用于环境监测，可以保证环境监测的工作质量，为环境保护和污染治理提供更为客观、真实和全面的数据信息。在实际操作中，工作人员应根据实际情况，灵活运用无线传感器网络技术进行环境监控，从而提高工作效率。

关键词：无线传感器网络；环境监测；应用

1环境监测的相关概述

1.1环境监测的目的

环境监测是开展环境质量评估的基础，也是环境污染控制策略制定的基础。在实践中，开展环境监测的主要目的在于：（1）针对区域内的环境污染状况，对污染物的浓度、种类等进行分析，找出污染源头及产生途径，为制定有效的污染控制策略提供数据支持。

（2）为环境质量评估提供必要依据。通过对污染物浓度的分析，找出影响环境质量的关键因素，为污染物的排放总量控制提供基础数据支撑。

（3）对污染物在空间上的分布情况进行分析，为区域污染扩散模型提供必要参考。

（4）结合环境监测结果及污染状况，对污染情况进行预测与评估，为后期环境管理、污染治理提供必要信息支持。

将环境污染水平与环境品质规范进行比较，发现影响环境品质的主要因素，并提出相关对策。通过对该地区的环境监测，能够准确地掌握该地区的污染物的排放流向，为该地区的污染治理提供重要的基础数据。在这一过程中，我们可以了解到目前的环境污染情况，并为我们今后的环保政策的制定提供了依据。按照我国《水污染防治法》和《大气污染防治法》的有关要求，对该地区的污染物实行“总量控制”，其基本思想是：“本地区所有工业污染物的总排放量+环境容量”。在这个基础上，我们能够对比环境容量和环境质量，并且能够对各个产业的污染物排放状况进行分析，从而确定污染物的主要来源和去向，从而为我们的污染治理政策的制定提供了必要的基础。同时，利用这些监测资料，也能对该地区的环境污染情况做出分析和评估。根据污染物的排放情况和流动方向，分析和判定污染物的时空分布模式，及时发现污染的来源，控制污染状态，制定污染的控制和后期的防治策略。搜集和整理现有的环境基础资料，建立一个数据平台，为制定“总量减排”、“以奖代补”、“排污收费”等相关政策措施提供必要的依据。为了便于制定环境管理措施和制定环境监测标准，对环境质量的影响有一定的指导意义。

1.2环境监控的特征

环境监测工作具有长期性和系统性的特征。复杂度。在现实生活中，由于多种原因导致了环境污染，而且许多污染物可以相互结合，造成二次污染，从而使环境监测工作变得更加复杂。而且同一种污染物也有不同的形态和价态，对环境的危害也有不同。造成环境污染的污染物还存在着一定的变异性，它会随着自然气候、污染物浓度等因素而产生变化的污染问题，这就使得环境监测工作变得更加复杂。

持久性因为造成环境污染的原因，会伴随着外部环境的变化。比如，如果环保部门的检查力度加大，就有可能会减少污染源，同时还会对企业、用户等排污行为进行控制。相反，就会造成污染行为加重。所以，我们不能在短期内就停下来，而是要在较长的时期内继续进行。

环境污染自身的复杂性和某些待测环境污染物的具有隐蔽性，这就要求在环境监测中，通过运用现代手段，从微观角度分析、检测污染物质，同时要综合考量区域地理位置、社会生活、经济要素等各种因素，在此基础上，从宏观角度进行环境污染控制分析。

1.3环境监测的分类

在实际工作中，可按其工作职责划分为常规、紧急和特殊情况；从监测媒体来看，环境监测又可分为空气监测、水质监测和土壤监测；按照监测区域的不同，环境监测分为区域监测和厂区监测等。一般来说，在环境监测工作中，例行监测和常规监测工作所占到的工作总量的80%，这就要求工作人员定期地对监测区域中的重点污染源点展开常规项目全分析，以监测数据为依据，对环境质量状况进行评估，并对有关企业在污染物排放上的符合标准进行监督，当发现在该区域中存在超标违法的现象后，要对其进行及时的处理。同时，应急监测也属于环境监测日常工作的一部分，它的主要目的就是要对事故现场进行仿真，从而消除可能存在的问题，从而在真正的事故发生之后，能够在最短的时间内赶往现场，进行应急监测工作，并以监测的结果为依据，制定出一套科学的预防措施，从而将环境监测的效果最大程度地发挥出来。

2无线传感器网络在环境监测中的应用优势

自然界是一个不断变化的过程，要使人类能够在自然界中得到进步和发展，就必须对其有深刻的认识，并能与其和谐共处。WSN的广泛使用，极大地方便了人们对环境的监控。在无线传感器网络中，它的定义是：无处不在、布设密集的通信与计算能力的传感器节点，它可以在无人值守的区域进行监测，并且可以自成网络，协同感知、采集及处理网络覆盖区的感知对象。由于我国地域辽阔，地形地貌较为复杂，地震、泥石流等突发性自然灾害频发，仅凭人工进行长时间的实地观测已无法实现，而 WSN技术的运用为该技术的发展提供了新的思路。在实际应用中，可以将 WSN部署在监控区域，让工作人员能够对 WSN传送的数据进行实时监控，一旦出现问题，立即采取相应的对策，将损失降到最低。总体来说，无线传感器网络技术在环境监测中有着良好的应用优势，它拥有无需人工维护、不需要大量人员值班、生态环境监测质量高、信息反馈技术准确等诸多优点。WSN是一种基于 WSN的环境监测技术，它在环境监测和环境保护等方面具有很大的优势。

3无线传感器网络在环境监测中的应用路径

3.1无线传感器网络在大气环境监测中的应用

在实际工作中，在进行大气环境监控时，可以利用各种传感器同时探测到大气中的各种气体组分，并以此来判定其污染程度。利用 WIFI传感器，可以对采集到的气体进行特定的分类和监测，还可以确定空气中的不同成分，当有危险的气体含量超过一定值时，还可以发出警报。在空气环境的监控过程中，利用无线传感网络，能够对人们在日常生活中所接触到的有害气体进行准确地检测，在发现空气环境质量较低的时候，就会把有关的数据信息反馈到环保部门，让他们能够根据这些数据来制定出科学的环保对策。WSN的工作周期也很长，可以持续工作3-4个星期，并且节点的数据传输速率非常高，最高可达160 kb/s。与其它监测系统相比， WSN能够以无线方式进行数据和信息的传递，降低了对有线设备的依赖性，在空气环境监测中， WSN可以通过对监测点的合理布局来完成数据的收集，从而将数据的精度最大化。

结语

通过上述分析可知，无线传感器网络技术是一种新型的信息传感技术，其应用优势十分明显，包括：在应用过程中能有效降低网络系统的复杂程度，增强系统运行的稳定性；应用无线传感器网络技术可以将环境监测工作中存在的问题进行及时发现，从而更好地开展环境保护、污染治理等工作；利用无线传感器网络技术能够实现远程监测和控制，确保环境监测工作质量得到保障。因此，相关工作人员要认识到无线传感器网络在环境监测中应用的优势，并根据实际情况制定出科学的应用路径，以此提高环境监测效率和质量，推动环境保护事业更好地发展。

参考文献

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