基于无线传输网络的环境监测系统第1章 绪论1.1 课题的的意义随着我国国经济的的迅速发发展，环环境保护护也日益益受到国国家和广广大群众众的关注注，全国国环保机机构也在在环境保保护方面面加大力力度。近近年来国国民经济济突飞猛猛进，工工业企业业不断增增多，由由此带来来的问题题就是污污染源的的增加和和分布的的复杂。在在普遍环环保意识识薄弱和和利益的的驱使下下，环保保的监控控管理工工作日益益复杂。传统的环环境监测测方法需需要环保保职能部部门将大大量的精精力投入入到环境境现场的的数据采采作之中中。但是是随着污污染源的的增加，这这种原有有的监测测方式，已已经无法法起到实实时监染染的目的的。利用用现代化化最先进进的电子子技术，通通讯技术术，软件件技术，建建立一套套环动监监控系统统，实现现监控系系统的自自动化，从从更高的的层次上上对工业业污染进进行有效效的监测测，体现现了环保保作为一一个新兴兴行业的的发展方方向；有有利于监监控污染染企业，增增加企业业的自律律，促进进他们履履行自己己的环境境义务，帮帮助企业业提高治治理设施施的水平平；可以以大大环环境污染染，提高高企业经经济效益益的同时时，也提提高了环环保投资资的社会会效益。1.2 环境监监测的历历史、现现状和发发展20世纪纪60年年代以来来，环境境问题逐逐渐从地地区性问问题演变变成全球球性问题题。在解解决环境境问题的的长期探探索中，国国际社会会已经逐逐渐认识识到，单单纯依靠靠污染控控制技术术已经解解决不了了日趋复复杂和广广泛的环环境问题题，只有有按照生生态可持持续性和和经济可可持续性性要求，改改革传统统意义上上单纯追追求经济济增长的的战略和和政策，对对传统的的经济增增长模式式，包括括生产和和消费模模式做出出重大的的改革，加加强对人人口增长长的控制制，改变变现有的的技术和和生产结结构，减减少自然然资源的的消耗，加加强对人人口增长长的控制制，改变变现有的的技术和和生产结结构，减减少自然然资源的的消耗，人人类才有有可能实实现自身身的可持持续发展展。可见见，可持持续发展展思想的的提出源源于人们们对环境境问题的的逐步认认识和热热切的关关注，而而且“环境保保护工作作应试发发展进程程的一个个整体组组成部分分，不能能脱离这这一进程程来考虑虑（19992年年联合国国环发大大会里里约宣言言）”。1作为环境境保护的的重要组组成部分分，环境境监测曾曾被形象象地比喻喻为环境境保护的的耳目、哨哨兵和尺尺子，是是获取环环境信息息、认识识环境变变化、评评价环境境质量、监监督排污污状况的的重要途途径，是是监督执执行环境境法规、环环境标准准的重要要技术手手段。因因此，做做好各项项环境保保护工作作，特别别是做好好环境管管理工作作，必须须充分重重视、依依靠和发发挥环境境监测的的作用。随随着工业业、农业业和乡镇镇企业的的飞速发发展，我我国国民民经济迅迅速增长长。与此此同时，以以城市为为中心的的环境污污染仍然然很严重重，并通通过乡镇镇企业扩扩大到农农村，严严重影响响我国的的可持续续发展进进程。这这就给环环境保护护和环境境监测工工作提出出了新的的问题和和要求。作作为一门门技术性性很强的的实验科科学，环环境监测测技术是是环境监监测的基基础和基基本依据据。因此此，需要要不断加加强环境境监测技技术的开开发研究究和更新新。22目前，全全国已形形成了国国家、省省、市、县县四级环环境监测测网络，共共有专业业、行业业监测站站48000多个个，其中中环保系系统监测测站22200多多个，行行业监测测站26600多多个，国国控的空空气质量量监测网网站1003个，酸酸雨监测测网站1113个个，水质质监测网网站1335个。同同时，还还建有噪噪声监测测网、辐辐射监测测网和区区域监测测网等。到到20005年，国国控环境境监测网网络调整整为：环环境空气气监测网网站2226个，测测点数7793个个；酸雨雨监测网网站2339个，测测点数4472个个；水质质监测网网站1997个，监监测断面面10774个；生态监监测网站站15个个。目前前，我国国已制定定各类国国家环境境标准4410项项，覆盖盖了大气气、水质质、土壤壤、噪声声、辐射射、固体体废物、农农药等领领域。已已开展了了环境质质量监测测，环境境质量周周报、日日报、预预报监测测，污染染源监测测，污染染事故应应急监测测，污染染物总量量控制监监测，污污染源解解析监测测，环境境污染治治理工程程效果监监测等，需需监测的的污染因因子达百百余种。环境监测及监测仪器发展趋势：1以目前人工采样和实验室分析为主，向自动化、智能化和网络化为主的监测方向发展。2由劳动密集型向技术密集型方向发展。3由较窄领域监测向全方位领域监测的方向发展。4由单纯的地面环境监测向与遥感环境监测相结合的方向发展。5环境监测仪器将向高质量、多功能、集成化、自动化、系统化和智能化的方向发展。6环境监测仪器将向物理、化学、生物、电子、光学等技术综合应用的高技术领域发展。1.3 国内现现有环境境监测面面临的问问题环境监测测工作面面临的主主要问题题有：1、污染染信息传传递得慢慢，不适适应环境境管理工工作的需需要。突突发性环环境污染染事故，一一旦发生生，来势势凶猛，在在瞬时或或时间内内可能排排放大量量的污染染物质，对对环境造造成严重重的污染染破坏，给给国家和和人民财财产带来来严重损损失。只只有在最最短的时时间内，通通过检测测部门拿拿出东西西来，告告诉上级级主管部部门现在在有什么么污染，应应采取什什么措施施，对控控制污染染及救援援善后提提供技术术支持和和指导，才才能赢得得宝贵时时间，将将突发性性环境污污染事故故造成的的损失降降到最低低限度。但但是，按按照突发发性环境境污染事事故应急急监测工工作性质质的高标标准要求求，环境境应急监监测能力力还存在在着一些些亟待认认真研究究，加以以能解决决的问题题。比如如：该出出东西的的时候出出不来，该该仲裁的的时候拿拿不出数数据来。缺缺乏重大大环境污污染事故故应急监监测技术术和方法法，无法法提供监监测突发发性环境境污染事事故性质质、污染染影响和和长期潜潜在的污污染危害害。因此此，难以以抵御环环境污染染事故风风险和保保障军队队环境安安全。2、环境境监测技技术资金金投入与与环境监监测发展展要求不不相适应应.用于于环境监监测技术术的资金金投入严严重不足足，特别别是在仪仪器设备备的计量量检定、维维修、更更新、增增量、试试剂购买买，人员员进行学学习、业业务培训训等方面面投入都都没有固固定的投投资主渠渠道以及及倾斜的的优惠政政策，监监测工作作基本处处于自我我发展，自自生自灭灭的状态态，致使使大部分分环境监监测工作作无法开开展。3、环境境监测仪仪器配置置不足与与老化影影响监测测能力的的拓展。监监测仪器器设备是是环境监监测的必必备工具具，从目目前情况况看，监监测仪器器的更新新进步较较快，部部分监测测仪器配配置相对对于新的的国家标标准显得得不足，而而且由于于部分监监测仪器器的维修修保养不不够导致致老化现现象也比比较严重重，直接接影响到到环境监监测工作作的进一一步拓展展。4、环境境监测法法规规章章与环境境监测工工作的规规范化，标标准化不不相适应应。监测测立法是是环境监监测工作作之本。目目前，由由于没有有专门的的环境监监测法律律法规，使使得环境境监测工工作的性性质，地地位，作作用等缺缺乏明确确的法律律依据，以以及取证证难，举举证难，执执行难的的状况，使使环境监监测管理理体制、监监测人员员管理模模式以及及监测经经费保障障方式等等不统一一和不到到位，给给环境监监测的健健康发展展造成了了很大的的影响。119955年1月月，国家家环保局局和总后后勤部联联合发布布关于于军队监监测系统统承担军军队单位位污染源源监测任任务的通通知（19995环环监0332号），正正式把军军队单位位污染源源监测监监督任务务交给军军队监测测系统承承担，从从法规上上确认了了军队环环境监测测机构的的工作范范围，119966年7月月，总后后勤部和和国防科科工委联联合颁布布军队队环境保保护计量量监督管管理办法法（19996营营环字第第17号号），对对军队单单位污染染源的范范围，军军队环境境监测系系统的组组成、地地位、资资格、职职责等均均做了明明确规定定。20003年年2月，总总后勤部部制定颁颁发了军军队环境境监测管管理规定定，对对军队环环境监测测的基本本原则，监监测机构构的设置置和职责责，监测测机构的的资质与与监测人人员的资资格、监监测技术术与质量量等做出出了规定定。国家家和军队队的这些些规定，为为军队环环境监测测网络的的形成提提供了法法律依据据。但在在实际工工作中，已已颁布的的相关法法规文件件对有些些方面尚尚未涉及及或未明明确。比比如：到到目前为为止，没没有一份份正式文文件明确确军队环环境监测测站的人人员编制制、经费费来源，致致使监测测站工作作名不正正言不顺顺，监测测经费无无法保证证。从119988年开始始，中央央军委决决定不再再从事生生产经营营，大量量职工跟跟随军队队企业移移交到地地方。军军队要吃吃“皇粮”，而 “皇粮”中并没没有涵盖盖保留下下来的军军队职工工，用工工经费部部分，职职工基本本保障资资金缺口口严重。各各级领导导为此大大费脑筋筋，牵扯扯了大量量的精力力。因此此，军队队环境监监测法规规规章尚尚不健全全，与军军队环境境监测工工作的制制度化、规规范化、标标准化管管理还不不相适应应3。5、环境境监测技技术总体体水平与与监测工工作的高高标准要要求及监监测技术术的快速速发展不不相适应应。根据据军队环环境监测测工作面面临的形形势和主主要任务务是：由单一一的实验验室分析析转向实实验室分分析与现现场/应应急快速速分析、连连续自动动分析相相结合；由单纯纯的点式式采样分分析转向向点式分分析与线线采样分分析、面面采样分分析，空空中遥感感监测分分析结合合；由繁重重的手工工分析转转向手工工分析与与在线连连续自动动分析相相结合；监测信信息的要要求由单单纯的浓浓度信息息转向浓浓度与总总量，生生态风险险，环境境安全信信息相结结合。以以上这些些现代环环境分析析技术在在军队环环境监测测工作中中的应用用还有很很大差距距。这不不仅与当当前军队队环境监监测分析析技术的的发展趋趋势不相相匹配，而而且使军军队的环环境监测测工作必必将长期期处于被被动地位位。1141.4 论文的的主要研研究内容容本次设计计的主要要内容是是基于WWiFii技术的的无线传传输网络络的环境境监测系系统，在在结构上上，它主主要包括括位于现现场的环环境监测测仪器和和数据采采集仪，用用于进行行数据传传输的无无线传输输系统以以及对数数据进行行分析处处理的上上位机系系统。论文具体体从以下下几个方方面进行行阐述：第一章：介绍了了本项目目的主要要背景，分分析并提提出了本本文所设设计的环环境监测测系统的的价值和和意义。第二章：从整体体概念上上，介绍绍了整个个系统的的体系结结构，从从现场机机系统、无无线传输输网络、上上位机系系统三个个方面对对系统进进行了大大致的分分析和介介绍。第三章：具体介介绍了现现场机系系统的组组成和工工作方式式。第四章：具体介介绍了WWiFii网络的的结构原原理。第五章：具体介介绍了上上位机系系统的管管理和控控制方式式。第2章 系统的的总体设设计2.1 系统介介绍整个监测测系统在在结构上上主要包包括用于于现场数数据采集集的现场场机系统统，包括括环境监监测仪器器和数据据采集仪仪器；用用于进行行数据传传输的无无线传输输网络以以及对系系统进行行控制、对对数据进进行分析析处理的的上位机机系统。如如图2.1所示示：WiFi上位机系统现场机系统无线网络传输数据采集传输仪图2.1 环境监测系统整体设计方案监测仪器监测仪器WiFi