數(shù)字化監(jiān)測系統(tǒng)在大氣監(jiān)測中的應用

朱 睿 李 震

山東省臨沂生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 山東 臨沂 276000

引言

隨著社會的進步和科學技術(shù)的發(fā)展,生態(tài)環(huán)境的污染和破壞問題越來越受到社會各界的重視,大氣監(jiān)測在大氣污染治理、防控中顯得尤為重要,常規(guī)大氣監(jiān)測系統(tǒng)智能化、自動化程度較低,數(shù)字化監(jiān)測系統(tǒng)應運而生。

1 數(shù)字化監(jiān)控體系概述

數(shù)控系統(tǒng)是一個現(xiàn)代化、智能化的集成系統(tǒng),它利用數(shù)據(jù)庫和測量系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和分析,并在一定程度上掌握這些數(shù)據(jù)。該數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了現(xiàn)代數(shù)字設(shè)備與計算機技術(shù)的科學繼承,可用于數(shù)控加工。一般來說,數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務流程是根據(jù)預先定義的要求收集需要處理數(shù)據(jù)的對象,然后將其存儲在相應的控件中,并顯示員工使用的測量系統(tǒng),以查看相應的數(shù)據(jù)。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)還能夠根據(jù)以往備份數(shù)據(jù)或體系結(jié)構(gòu)要求分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)的同時收集信息,使工作人員能夠獲得更相關(guān)的信息。在這一過程中,數(shù)控系統(tǒng)最重要的組成部分是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸模塊和人機交互模塊,它們在對向信息處理中起著重要的作用。

2 大氣監(jiān)測系統(tǒng)在環(huán)境保護中的重要意義

大氣環(huán)境監(jiān)測對環(huán)境保護具有重要意義：

2.1 大氣監(jiān)測是一項持續(xù)、長期的工作,可以對本區(qū)域的大氣污染狀況進行長期、連續(xù)的監(jiān)測,獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息,為該地區(qū)后續(xù)的大氣污染控制提供指導。此外,對于大氣污染監(jiān)測數(shù)據(jù)的積累,實現(xiàn)了多個數(shù)據(jù)之間的對比分析,也有助于后續(xù)的大氣環(huán)境治理工作。

2.2 通過對區(qū)域大氣污染的監(jiān)測,人們可以進一步了解大氣環(huán)境,同時為公眾提供更好的服務。通過應用數(shù)字大氣監(jiān)測系統(tǒng),可以對大氣污染嚴重的地區(qū)進行全程動態(tài)監(jiān)測,然后人們可以根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的結(jié)果調(diào)整出行計劃,特別是對一些霾面積較大的地區(qū),對人體呼吸系統(tǒng)造成巨大影響,通過對大霧的監(jiān)測,可以很好地降低這種影響。

3 數(shù)字化監(jiān)測系統(tǒng)在大氣監(jiān)測中的應用

3.1 大氣環(huán)境監(jiān)測的數(shù)字化 數(shù)字控制系統(tǒng)是大氣監(jiān)測的重要應用領(lǐng)域。主要應用之一是大氣環(huán)境監(jiān)測的數(shù)字化。大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集主要有數(shù)字化數(shù)據(jù)存儲、數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)字化數(shù)據(jù)接收等,但數(shù)據(jù)采集和存儲它們是相互獨立的,通過模塊和客戶機服務器來處理信息。這確保了數(shù)據(jù)的存儲和讀取不會相互影響,從而簡化了兩個模塊的管理和維護。大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)避免了共享過程中的傳輸誤差,對大氣監(jiān)測系統(tǒng)的管理和測試數(shù)據(jù)的共享非常有效。目前,我國已經(jīng)建立了一套完整的數(shù)字控制系統(tǒng),能夠更好地對大氣環(huán)境進行數(shù)字監(jiān)測。它的精確度也提高了我國大氣環(huán)境監(jiān)測的專業(yè)水平,對我國科學技術(shù)的發(fā)展起到了重要作用。

3.2 大氣監(jiān)控數(shù)據(jù)的共享化 資源共享是當今社會生產(chǎn)生活中的一個熱點問題。在大氣監(jiān)測資源可用的前提下,共享化大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)的接收、傳輸、存儲、采集過程相對獨立,為資源的整合和利用奠定了基礎(chǔ)。科學資源有限的山區(qū)環(huán)境,如惡劣天氣、網(wǎng)絡和在當?shù)刭Y源范圍內(nèi)直接獲得大氣環(huán)境資源,由于缺乏對大氣實驗研究的有效支持,研究人員可以通過遠程訪問大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),現(xiàn)場情況不影響遠程監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)字化,節(jié)省了實驗資源和時間。

3.3 提高大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量 數(shù)字監(jiān)測系統(tǒng)的應用有效地提高了大氣監(jiān)測的質(zhì)量,有效地減少了傳統(tǒng)人工操作產(chǎn)生的誤差。提高空氣質(zhì)量監(jiān)測效率,實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域大氣狀況的24小時實時監(jiān)測,在采集大氣數(shù)據(jù)時,其通常允許空氣采樣點數(shù)據(jù)的精確度不能反映有效監(jiān)測區(qū)域的污染濃度,將導致監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性、采樣率的不一致是大氣監(jiān)測誤差的常見原因之一,人工操作難以避免采樣率差異的問題。在完成從大氣中采集的樣品后,必須在實驗室進行測試,但如果不能完全保證室內(nèi)封閉,必須保證樣品中成分的相對份額。自動化是減少人為因素誤差的有效儀器數(shù)字化、環(huán)境監(jiān)測的大氣質(zhì)量保證。

3.4 進行大氣污染物的測量和解析 在實際應用中,數(shù)字監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了對大氣環(huán)境的監(jiān)測,有效地幫助研究人員對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大氣污染物進行測量和分析。隨著氣象應用的數(shù)字化,監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測被測物質(zhì)的硫氧化物、氮氧化物、大氣中的碳氫化合物等,以及這些物質(zhì)在大氣中的濃度和危害性,以及政府管理、治理、數(shù)據(jù)庫,提高工作質(zhì)量和環(huán)境保護。數(shù)字監(jiān)測系統(tǒng)還具有自動識別功能和自動報警功能,可24小時不間斷地監(jiān)測大氣狀態(tài)的變化,不間斷地代替人員。及時獲取大氣污染物信息,協(xié)助政府環(huán)境保護部門開展監(jiān)測工作,對不能進行廢氣排放達標的工業(yè)企業(yè)及時進行治理和處罰。

3.5 提高氣象預報的準確性 氣象預報是應用于大氣監(jiān)測的數(shù)字化監(jiān)測系統(tǒng),與數(shù)字化監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合,大氣污染物監(jiān)測已遠遠超過氣象預報,大氣的需求量和實時監(jiān)測量都在不斷增加。大氣數(shù)據(jù)可以有效地提高天氣預報的準確性,全人類對空氣質(zhì)量預測和建議有助于保護人類免受空氣質(zhì)量差的影響,穩(wěn)定物理條件下減少空氣污染的機會。

結(jié)語：隨著社會經(jīng)濟和各方面的快速發(fā)展,對大氣環(huán)境的影響逐漸增大,大氣污染問題日益突出。在科學技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,數(shù)字監(jiān)測系統(tǒng)應運而生并應用于大氣監(jiān)測,從而提高了大氣監(jiān)測系統(tǒng)的智能化程度,有效地提高了大氣監(jiān)測的綜合性能?，F(xiàn)階段,數(shù)字技術(shù)的發(fā)展將把智能化、數(shù)字化引入大氣監(jiān)測,使大氣監(jiān)測過程中的數(shù)據(jù)采集更加完善,為環(huán)境保護的發(fā)展提供有力保障。