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探析环境空气自动监测站智能化巡检系统的应用策略

2021-06-26 73 上传者：管理员

摘要：随着各项先进科学技术的发展,自动化和智能化技术已经在环境空气监测领域得到了广泛应用。尤其是自动监测站的智能化巡检系统的应用,更是为环境空气监测工作开启了一个新的篇章。基于此,本文就对环境空气自动监测站中的智能化巡检系统及其应用进行分析,以此来进一步提升该系统在环境空气自动化监测中的应用效果。

关键词：
智能化巡检系统
环境空气
系统应用
系统设计
自动化技术
自动监测站
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在环境空气自动监测站中，智能化巡检系统的主要应用功能有三个，第一是对站内实现自动化的运维管理，包括巡检情况、巡检路线以及巡检计划等的管理。第二是生成环境空气监测报表，并对其中的数据进行分类、统计、分析以及处理。第三是对监测站的仪器故障、通信故障、电压不稳、停电等非正常运行状况进行报告的建立，并建立起数据处理以及各种的检修程序。借助于该系统，可以对巡检人员的一整个巡检过程进行全面还原，并实现专项任务的远程下发。这样不仅可以让环境空气的监测工作更加简单便捷，同时也可以进一步提升环境空气的自动化监测质量。

1、总体方案分析

按照环境空气自动化监测站的实际应用需求，该系统可以分为三个层次，底层是监测层，就是在各个自动化环境空气监测站中进行IC卡的布设，并将其用作信息载体，为上一层的信息采集提供便利。第二层是巡检采集层，其主要装置是手持形式的射频读写器，通过该装置，可以对下一层中的各个监测点储存数据进行读取，并借助于通信模块将其上传给系统服务器。上层是数据管理层，其主要的应用功能是对巡检采集层传递的数据集进行接收，并将其储存到相应的数据库里，然后借助于上位机软件对这些数据进行统计、分析以及处理等的各种操作[1]。

2、系统上位机软件设计与应用分析

在本次所研究的环境空气自动监测站智能化巡检系统中，上位机软件主要的作用是对监测数据进行接收，也就是接收来自于手持形式射频读写器上传的环境空气监测数据，同时实现环境空气监测数据的分析和处理，并将其储存在系统数据库里。

2.1 应用需求分析

通过对环境空气自动化监测站的实地考察分析和对其系统功能的具体管理模型研究，最终对本次所设计的智能化巡检系统功能加以确定，具体包括以下几点：第一是数据接收，也就是能够有效接收到来自于各个监测终端上传的环境空气监测数据。第二是对接收到的环境空气监测数据进行科学分析，并将其储存到系统数据库。第三是可以对系统的权限及其管理功能进行设置，以此来保障整体系统的安全。第四是可以对储存在数据库中的环境空气监测数据进行全面的统计、分析与显示。第五是人性化，包括操作的简单、界面的美观大方和友好等。

2.2 功能结构分析

在对该系统上位机软件进行开发的过程中，主要应用的结构形式为C/S结构，通过开发设计，最终形成的逻辑结构有三层，第一层是客户端界面层，第二层是中间业务逻辑层，第三层是后台服务器层。下图是该系统上位机软件总体结构示意图。

在整个智能化巡检系统中，上位机软件不仅是所有数据的管理中心，也是所有数据的支撑中心，它可以对系统中所有的数据进行永久保存，同时也可以对其进行科学的分类操作和分析处理，然后将其按照实际需求生成各种形式的报表。具体设计中，按照软件实际的应用需求和巡检需求，对该系统的上位机软件模块加以确定，其主要模块有六个，包括监测点管理模块、计划管理模块、员工管理模块、报表管理模块、系统设置模块以及数据接收模块[2]。

而在系统上位机的软件主界面中，对于设计的这六个功能模块，每一个模块都有相应的按钮与之对应，操作者可以通过相应的按钮来完成各个模块的操作。具体情况如下。

2.3 系统数据库分析

在对该系统进行数据库设计的过程中，主要应用的是SQLServer数据库，该数据库可以和微软以及NET之间实现紧密结合，几乎可以对所有类型的应用程序提供支持。具体设计中，按照实际的巡检需求，对其E-R图进行了如下设计。

在进行数据库的设计中，根据实际需求，并结合上述的E-R图，对该系统中的数据库表进行了设计，主要有工作信息表、员工信息表和巡检计划表等[3]，下图为该系统数据库中的工作信息表。

在巡检工作人员对环境空气状况进行巡检之后，系统就会将其上传的巡检信息储存到这个工作信息表内，查询过程中，可以通过搜索巡检工作人员名称进行查询，也可以通过搜索具体的巡检时间进行查询。

3、系统智能终端软件应用分析

在该系统中，巡检采集层开发应用的是标准C语言，它有着非常高的执行效率。设计中，为保障每一个模块都能做到无缝对接，特应用了模块化的软件设计思想，最终实现了低耦合、高内聚的设计目的。

在开启手持形式的射频读写器之后，系统会自动进入到初始化阶段，以此来实现重要信息的配置，比如中断、数据上传、电源等的这些信息配置。借助于其中的中断程序，可以进行电源状态的实时监控，如果电源电量低于设定的电量直，读写器就会出现一个外部中断，系统也将会跳转到这个中断程序中进行相应的处理，也就是断开系统电源，停止对系统供电。在电源恢复正常后，系统又会再一次进入到正常启动状态，完成程序的初始化。

在系统的初始化完成之后，系统会要求巡检工作人员进行身份认证，也就是对其员工卡的ID号进行读取和认证。如果认证不成功，或者是巡检工作人员的员工卡不合法，系统将会提示读卡失败，其界面也会一直停留在读卡界面，不会跳转到其他界面。如果读卡成功，系统在显示读卡成功之后，便会立即跳转到巡检设置这一界面，在巡检工作人员进行了系统的设置之后，才可以让系统进入到环境空气监测状态。

在对监测点的环境空气监测数据进行正常读取之后，系统会将巡检工作人员的员工卡ID号、具体的监测点编号以及获取到的环境空气监测数据上传到系统的通信模块，然后再借助于通信模块将监测信息数据传输给独立行使的IP服务器[4]。在完成了这一过程之后，系统将会恢复到待机状态，等待巡检工作人员对其进行下一步的操作。

4、结束语

综上所述，环境空气监测已经成为当今生态环境治理以及空气治理中的一项关键内容。通过科学合理的环境空气监测，可及时发现环境空气中存在的污染物情况，并以此为依据来采取合理的方案来进行治理。这样才可以有效保障当今社会的环境空气污染治理效果，为人们提供一个健康良好的生活环境。而在环境空气的具体监测过程中，环境空气自动化监测站的智能化巡检系统应用可有效解决传统环境空气监测过程中监测数据获取不精准、不全面、分析不科学等的诸多问题，实现监测数据的快速、准确获取，并通过先进的数据分析技术对其进行处理和分析。

同时，所有的监测数据都将会被储存在巡检系统中，以便日后进行查询和参考，避免由于监测数据丢失所带来的不利影响。基于此，在具体的环境空气自动化监测过程中，环保单位应注意该巡检系统的合理应用，并根据实际的应用需求对其功能进行不断的优化与升级。这样才可以有效提升环境空气的自动化和智能化监测效果，为环保工作的有序进行奠定坚实的技术基础。

参考文献:

[1]贾辉.环境空气自动监测系统运行管理及质控的信息化分析[J].环境与发展,2020(05):151+153.

[2]陆闻玺.典型工业园区环境空气VOCs污染特征移动监测分析[J].冶金动力,2020(03):63-66.

[3]詹诚.环境空气质量自动监测技术探讨[J].环境与发展,2019(09):171-172.

[4]罗玲.环境自动监测技术在常德市的应用及问题分析[D].湖南大学,2017.

文章来源：李霞,邓茂林,克选.环境空气自动监测站智能化巡检系统的应用[J].广东化工,2021,48(12):208-209+188.