关键词物联网技术；应用；环境监测；有效性
中图分类号TP3文献标识码A文章编号1674-6708（2016）173-0094-02
物联网技术的发展，不仅有效地改变了当前人们与物之间的关系，而且建立起了物与物之间微妙的关系，这对我国的环境监测带来有益的启示，将这一技术运用在环境地监测中，可以提高监测的准确性，从而为人们对环境的实际情况了解与掌握提供有效的数据信息，因此需要大力推进物联网技术发展，使得环境监测工作能够走向信息化、智能化以及网络化的方向，进一步地提高工作人员对环境监测工作的效率，以便及时发现问题，采取应对的措施，对环境保护工作提供参考。
1阐述物联网技术的基本含义
物联网顾名思义就是建立物与物之间相联系的互联网，它是以互联网为基础而发展和延伸的信息技术，从之前人与物之间的联系向物物之间联系地发展，物联网包括3个层次，分别是网络层、感知层以及应用层，网络层是指在物联网的系统中，通信信号和网络中心，其中包括了信息处理与智能控制等中心，感知层在物联网的系统中主要是传感设备，如摄像头、传感器、GPS、识读器等，通过感知、识别各个物体的方式采集信息，而应用层则是指物联网在实际工作中的运用方向，目前，物联网技术与各个行业相结合而到广泛地应用，实现行业发展的网络化与智能化。随着物联网技术的发展，物联网在人们的生产与生活中的使用范围更加广泛，同时也为人们带来便利，有效地传递信息，提高质量、效率控制的目的[1]，尤其在环境监测的应用中，通过物联网的传感器能够有效地收集环境中相关信息，然后在物联网技术的支持下，将信息传递给监测人员所使用的移动终端，在应用中，物联网打破了地域和时间地限制，从而促使了信息地传递质量与效率地提升，这对环境监测的效果以及环境保护都带来积极的意义。
2物联网技术在环境监测中具体的应用策略
将物联网技术应用于环境监测中，能够有效地提升环境监测合理性与有效性，下面从大气与空气地监测、生态监测、海洋监测以及水质监测4个方面分析物联网技术在环境监测中的具体应用策略，以及在物联网的技术支持下，可以有效地为环境监测提供可靠的数信息，进而提升环境监测的效率。
2.1大气与空气监测
在大气与空气质量的监测中，主要针对的是大气中环境与降尘地检测，明确大气中空气质量的情况，通过物联网的技术在环境监测中地运用，能够通过自动监测的方式实时对大气的状况进行有效地管理，从而实现对空气质量有效检测与管理的目标，为管理人员制定出科学地管理方案以及紧急天气的应急预案带来方便，使得空气质量的变化减少对人们身体伤害。除此之外，针对空气中的污染严重区域实施监测，以及对易爆、易燃区的监测[2]，在物联网技术地应用中，能够对空气污染物以及易燃、易爆物的含量进行判断，如发生超标的情况，通过传感器及时发出信号，从而有效地规避事故发生。
2.2生态监测
生态监测是把监测区域实施划分，然后根据实际的监测区域对传感器地使用，一方面是通过传感器监测环境情况，另一方面是在通过传感器实时收集信息，再通过物联网实施信息传递，从而使得不同区域生态环境能够得到较好地管理，此外，物联网还可以对生态信息进行接收与传递，然后再清晰地显示出区域的环境状况，从而对生态监测提供有效的信息，此外，通过物联网的技术应用与生态监测的过程中，还可以为生态监测建立一个实时性的定位表，在这个定位表中，可以有效地获取最佳的生态数据并通过传感器的途径传输给管理人员，便于管理者对生态环境的质量以及现状做出分析，在物联网地帮助下，提高生态信息的传输效率以及传输质量，从而为生态环境监测与管理提供有效性[3]。
2.3海洋监测
物联网监测技术应用和海洋的监测中，主要是将传感器的网络置于海洋中对应的监测点，并在无限信息传递方式中，将海洋的实际状况反应给管理人员，从而使得管理人员能够对海洋中的现状充分地掌握，尤其是对海洋中的污染问题进行实时监控，把海洋中富营养化以及重金属的污染等情况加以监测，获取相关的信息，从而做到有效获得关于海洋以及海洋中生物的情况，为我国的海洋环境监测带来了具有提供参考价值的信息资料，通过不同的连接点获取监测点情况，进一步提高了海洋监测环境的质量。
2.4水质监测
水资源在人们的生产与生活中是一个不可或缺的元素，它是整个人类乃至自然界都可以赖以生存与发展的资源，由此对水质监测工作是非常重要的，一方面是可以对水质中各种元素的含量进行严格得检查，从而保证人们的饮用水是符合相关质量的规定，为人们的健康提供重要地保障，另一方面通过水质监测工作还可以有效地发现水体污染，这对人们的身体健康产生重要地影响，由此在物联网这一新型技术的支持下，通过它感知层面的各项仪器，能够对水质进行科学地分析，将水质中各种元素的含量以及水质信息，在传感器的作用下，传输给水质管理人员，通过分析这些有效的数据[4]，可以进一步地优化其中水质分析，给人们的健康饮水带来积极作用，此外在结合物联网实时监控措施，可以实现水体环境数据的整合和采集的目的，再经过控制中心的工作人员加以分析，从而使得水质管理工作能够得到科学的解读，从而有效地提高水体监测质量，促进水质监测管理工作效率的提高。
3结论
在信息技术不断进步与发展中，物联网这一新型的技术在当今的社会中也得到较好地发展与应用，而这对环境监测来说，可以借助于物联网的技术优势，在收集环境信息、传输数据以及为工作人员提供分析资料等发挥着重要作用，一方面是提高对环境进行监测的精确度，另一方面在积极推动我国环境监测准确性以及可靠性中带来积极的作用，从而能够有效地规避环境监测中所出现的不合理情况，这对积极推动我国的环境保护质量以及实现生态环境和谐发展做出贡献。
参考文献
[1]容会，王晓亮，陈震霆，等.物联网技术下无线传感器网络在环境监测系统中的应用研究[J].昆明冶金高等专科学校学报，2013，3（15）：20-24.
[2]魏东，全元，王辰星，等.国家大型煤电基地生态环境监测技术体系研究――以内蒙古锡林郭勒盟煤电基地为例[J].生态学报，2014，3（7）：2821-2829.
【关键词】通信技术；近海环境监测；海洋保护；应用
1前言
当前海洋环境监测技术正朝向持续化、现代化、自动化方向发展，进一步拓展了海洋环境监测的空间。我国的数据通信技术中，一直采取水上移动通信技术、无线电台传播技术、卫星通信技术等，虽然起到了一定的监测效果，但是也存在很多缺陷：首先，使用移动载体浮标，受到其吃水深度、风浪等影响，导致监测数据不精确；其次，大多以单点监测模式为主，限制了监测的范围；再有，对底层海洋环境的掌握不足。针对这些问题，当前发展较快的水声通信技术取代了原有通信技术的地位，凭借其效率高、可靠性强等特征，更具应用价值，并且水声通信技术设置了海面观测平台和海底观测平台，减少海况因素的影响，同时融合水声通信技术、水上移动通信技术等，从过去单一的海上观测站转变为“链条式”的观测模式。通过应用全新通信技术，使得近海环境监测范围扩大、数据质量提高，在海面或者海底监测并获取数据之后，将其传输至陆地信息网络中，实现信息实时传输及资源共享，更好发挥通信技术在近海环境监测中的作用。
2水声通信技术概述
2.1水上移动网络通信技术
在近海环境监测中应用的通信系统，从最初的GSM（2G）、GPRS（2.5G）一直发展到WCDMA（3G）、TD-SCDMA（3G），并且随着移动网络通信技术的不断发展，目前正在尝试使用最新的TD-LTE-advanced（4G）通信技术。在最初应用的GSM技术中，通过发送短信息的方式，双向传播简短的数据，使用多个GSM模块发送或接收短信息。但是受到短信息篇幅的限制，如果需要传递大量信息，增加了繁琐性，并且传输成本偏高，实用价值偏低；随后应用的GPRS技术中，融合现代化的物联网技术，提高了信息传播的便捷性，进一步扩展了信息传播的速度与传播的类型；在应用GPRS技术的基础上，引入WCDMA技术和TD-SCDMA技术，其传播速率提升到几百kb/s，并且发挥了无缝漫游技术的重要作用，实现了移动网络与互联网信息共享，能够传播多样化的信息。
2.2水下水声通信技术
水下水声通信技术主要应用于海洋底部的环境监测，是重要的信息传播技术。首先，在海洋不同深度、底部不同位置放置传感器和浮标，实时监控海洋环境的相关信息，通过数字、图像、声音等形式，利用换能器将信息转换为类似声波的声信号；在海洋中，声信号的传播顺畅，输入海洋表面的接收换能器中，声信号再次转变为电信号，通过移动网络传输到监控终端，监控终端破译电信号后，获得相应的数字、图像及声音等重要信息。
3通信技术在近海环境监测中应用特征
3.1水上无线通信技术特征
水上无线通信技术采用现代移动网络通信技术，取代了传统的电台广播通信技术和卫星传播通信技术，并且随着3G移动网络、4G移动网络通信技术的应用，极大提高了数据传输的速度和质量。该种技术的优势较为明显，如经济成本低、传播距离远、信号强、不易受干扰等。
3.2水下无线通信技术特征
水下无线通信技术采用水声调制解调通信技术，取代了传统的电磁波脉冲通信技术和水下光纤通信技术。该种技术充分运用了声波信号，符合水下信息传播的实际情况，并且在水下信息传输媒介中引入了声纳系统，提高水下信息远程传播的稳定性、可靠性。
3.3监测信息收集技术特征
信息收集与信息传输，是近海环境监测工作的关键，其最终目标在于提供真实、完整的海洋信息数据。在海洋环境监测信息收集系统中，主要通过设置在海洋底部的信息传感器及海洋表面的特制浮标，实时收集有关海洋环境的相关信息。与传统的单一海洋底部信号传感器或者船舶、潜标等单站监测方式相比，全新信息收集技术更具立体化、专业化、精确化优势，可监控范围广泛；在海洋表面、底部以及不同深度区域安装传感器，可在陆地操控，以随时获得近海环境监测数据，实现了多采样点监控数据的要求。
4通信技术在近海环境监测中的应用
4.1海洋应急监测中的应用
海洋应急监测主要针对海洋中突发性、破坏性的事件进行监控，监测范围几乎覆盖整个海域。海洋环境中的突发事件较多，如海面溢油、海啸、污染、海洋灾害等，这些都离不开监测的作用。利用近海环境监测系统实时收集海洋环境信息，便于海洋管理部门掌握海洋变动信息，由相关管理人员、技术人员等对数据分析，制定应急处理方案。
4.2定点连续监测中的应用
在近海中存在很多特殊地点，需要长期、连续性跟踪监测，如海洋洋盆与大陆架连接区域、架设石油钻井平台区域等，这些位置一旦发生变化将对海洋环境产生重要影响。因此，应用定点连续监测就是在关键位置安装海洋浮标或者传感器，通过移动网络通信技术将监测数据实时输送给监控中心，达到连续监测海洋环境的作用。当关键点的海洋环境发生变动时，能够及时根据信息制定应对措施。本文结合近海环境监测的要求，主要分析了当前两种常用的通信技术——水上移动通信技术及水声通信技术。基于海洋环境监测的作用与特征，应用移动通信技术及水声通信技术作为传播信息的载体，非常必要。配合设置浮标、海床基等，设置海洋环境信息监测系统，用于监测海洋环境情况，通过声音、图像、数字等形式传播给陆地监控终端，达到终端数据异地可视化目标；应用多样化的监测终端传感器，能够实现大范围、全领域的监测作用，提高了监测的效率，合理控制运行成本，具有广泛应用价值。
总之，随着计算机技术、信息通讯技术及物联网技术等全面发展，给海洋环境监测工作带来了新的发展方向。未来海洋环境监测工作必将使用无线通信网络模式，大范围内获取海洋信息，实现快速、精确的信息传递与管理，在保护海洋环境中发挥重要的作用。
参考文献：
[1]马悦.无线传感器网络在近海环境监测中的应用研究[D].大连:大连海事大学,2014.
[2]郭海军.海洋水环境监测系统中无线传感网络的研究[D].秦皇岛:燕山大学,2010.
海洋环境对于海上从业人员以及相关海上作业的设备安全具有重要影响，每年因恶劣天气造成的海上事故不计其数，因此做好海洋水文气象的预警工作显得尤为重要。本文根据海洋环境的特点，提出了一种海洋水文气象预警系统的设计方案，该方案由数据采集、数据处理以及系统三部分组成，实现海洋环境参数的实时更新，并具有良好的通信性能和电源供给能力，能够在恶劣的环境下正常可靠工作，对于海洋安全具有重要意义。
【关键词】海洋水文气象预警系统设计方案
我国拥有丰富的海洋资源，具有巨大的开发潜力。在海洋资源的开发过程中，对海洋水文气象环境的预警有利于保证开发过程的顺利进行，研究和发展海洋水文气象预警方法对于海洋资源开发的可持续发展具有重要意义。
随着科学技术的发展，海洋科学和大气科学的兴起为海洋环境的预报提供了理论依据，同时卫星技术和互联网技术的发展为数据的传输提供了巨大方便，在此条件下，各学科技术为海洋水文气象预警系统的产生提供了重要的技术支持。
海洋水文气象预警系统主要是利用各种监测海洋环境的传感器将海洋环境的数据实时传送回数据处理系统，通过对数据进行分析达到预警的作用，以保证海洋开发过程的人身设备安全。
此外，海洋水文气象预警系统还可以通过将实时数据与历史数据相比较，从而更准确地判断当前的海洋环境，从而避免部分灾害的发生，保证出海安全。
1系统设计方案
本设计致力于研究一种可自由配置，便于管理的海洋水文气象预警方案，可以通过分布于海洋上的监测仪器实现海洋环境参数的监测，并经过预处理后将数据按照一定的格式传送到数据中心，再根据收集到的资料确定是否发出预警信号，以减少不必要的人身财产损失。
根据功能要求，海洋水文气象预警系统可以划分为三个部分，分别为水文气象观测系统、数据处理中心以及用户终端。
水文气象观测系统包括了气象、水文等海洋监测工具，其主要功能是实时采集海洋环境信息，并经过初步处理后发送到数据处理中心。该系统由控制器、自动监测系统以及通信设备组成。
数据处理系统接收来自采集系统的数据并进行分析处理，根据预先设定生成报表并负责相关信息，本系统能够实时更新数据库，按照特定要求对数据进行计算并自动确定阈值以供判断，后台的数据库记录的历史数据能够帮助对现有的数据进行分析并作出预判断。
用户终端服务对象是出海人员和相关的管理部门，其作用是提供实时数据供相关人员判断是否做出预警方案。
总而言之，该海洋水文气象预警系统集信息的采集、处理、于一身，能够在一定程度上减少因自然灾害造成的不必要损失。
2实现方案
海洋水文气象预警系统的三个组成部分分别负责信息的采集、分析处理、。其中，由上位机将观测系统获取的数据上传给数据处理中心。本文以海上浮标系统为例做介绍。海上浮标具备水文、气象、浪流等信息的采集功能，其中气象采集系统可以获取气压、气温、湿度、风速等要素，由相应的传感器完成；水文采集系统可获取潮位、盐度等信息；浪流采集系统则可以采集海浪、海流等相关信息。考虑数据采集系统所处的工作环境，必须使其具有低功耗、信息准确、高集成度等特点。
在正常情况下，每个半小时获取一次波浪信息，每10分钟获取一次水温、流速信息，每一分钟获取一次湿度温度和气压信息；风速则每3秒采集一次。在恶劣气象条件下，可根据实际情况设定其他方案以保证信息的有效性。
数据的质量控制方面，由数据采集系统完成较大误差数据的剔除，检查工作。数据采集器可以通过通信系统将一定格式的数据信息发送给处理中心。接收系统可实时获取所需要的各项资料，同时若确实部分数据可以要求采集系统重新补发，以保证数据的有效性。大容量的数据需要系统具有存储功能，储存部分采用大容量的FLASH数据存储器件来实时存储收集的数据，而利用硬盘将处理后的数据存储起来，按照一定格式建立数据库。数据处理中心可以实现平均值、方差、特征量计算等，并将结果组织好存储。
数据发射模块由单片机控制，并一直处于热备用状态。海上浮标由GPRS实现数据通信，将采集处理的数据实时传输回处理中心。为保证设备正常供电，电源系统应能在恶劣环境下正常可靠的工作。电源由高容量、轻巧的电池构成，可以完成太阳能充电。太阳能板为电池提供电能，具有良好的水密性，能够保证不受海水影响。即使在阴天条件下，该电源能够保证15天的供电，使系统可靠工作。
3总结
当前，人类还无法掌控海洋灾害事件，在灾难面前能够做的也是有限的，唯一能做的就是尽可能减少损失，如安排撤离避难方案，加固安全措施等。
海洋水文气象预警系统实现了海洋环境各参数的实时采集与处理，并建立了大型的数据库，可以作为各级监管部门的数据库，实现海洋环境的实时数据监测与，同时还可以查询历史数据，为进一步的预测提供数据参考。
海洋水温气象预警系统是一个庞大的多功能系统，然而目前全国的海洋信息数据并未实现联网，通过该系统建立的数据库，对于国家防灾减灾、保证出海人员的安全具有重要意义。
参考文献
[1]宋雨泽.海洋水文气象预警系统设计与实现[D].中国海洋大学，2013.
[2]姜珊，任湘湘，夏冬冬.国外海洋预报动态[J].海洋预报.2014（02）：88-89.
[3]刘学萍，武强.烟台风暴潮分析与预报预警系统[J].中国水运（下半月）.2008（11）：225-226.
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