浅析云端智能环境监控系统的应用

王才文 顾菁菁 施佳俪

摘  要：随着手机和电脑的使用范围日益广泛，电子科技水平也在日益提高，电子设备正在影响着我们的生活，而智能家居的概念也开始在中国流行，云端智能监测系统技术也日益提升，相应的科技应用也在日益完善。本篇文章将会简要阐述云端智能监测系统的关键技术和智能室内环境监测系统的发展应用。

关键词：物联网;云平台;室内环境监控

随着社会的发展和科技水平的日益提高，让人类的日常生活和工作更加方便快捷，但同时也给环保带来了负面的冲击，由环保产生的安全问题也屡见网络，在我们的日常生活和工作中产生很多安全隐患，环保问题也日益引起我们的關注。由于各国对环境监督与控制的重要性，环境污染监督与控制是未来的一项重点工作。通过建设物联网技术、云计算平台，并合理运用先进国家的环境自动检测监控技术，可以逐步建立出完备、先进的家居环保监测体系。

1云端智能环境监控系统概述

1.1云端智能环境监控系统功能

云端智慧环境监测管理，实时地为使用者提供真实且全方位的家居室内环境资讯。控制系统通过物联网传感器技术，将多个功用不同的感应器分配在家居室内环境的收集地点，感应器可以随时检测被采集工作室内因素的信息，如气温、相对湿度、各类有毒有害气体的含量、光照强度、尘埃含量等，并将上述信号统一上传给后台的云端平台与控制中心管理，当工作室内的任何参数都超过了正常标准范围或安全区域时，由后台的服务管理系统及时做出反应，并自动发布安全预警信息和制定应对对策，以确保室内工作人员与周围环境的安全。本智能系统组成包括环境传感器终端采集设备、基于物联网通信协议的集中控制器、基于云计算架构的管理系统，包括终端采集设备、集中控制器、基于云计算架构的管理系统。

1.2云端智能环境监控系统架构

本云端智能环境监测体系，在结构上大致包括三个层面：感知层、网络层、应用层。感知层面包含感应器等的数据采集终端，使用ZigBee技术的无线传感器网络系统。互联网级主要承担网络连接、网络数据传输及其相关的网络系统管理和监控，重点包括计算机局域网以及监控平台与服务器设备的互联网连接编程。而应用级解答了数据处理和人机界面方面的主要问题，重点涉及依托云计算技术的大数据挖掘、服务器设备人机交互以及控制与管理编程等。

2云端智能环境监控系统的设计

该系统主要通过对STM32、集成电路、无线通信、环境智能控制技术、无线传感器TEEN协议、家居以太网标准等现代科学技术的综合运用，研发生产环境智能安全监控仪和专用软件，对各大中型企业环境监测参数实现了在线监测、传信、数字监测、提示、告警等。智能环境控制系统以模块型的无线通讯嵌入式集成电路晶片为核心，在改善架构、完善电路工作的基础上，利用移动、国家电讯、国家联通等的现有环境保护网路资源，利用无线通信网络系统将有关公司及产品安装现场上要求的环境保护技术参数的资料，实时传送至软件监控信息网络平台和产品环境保护安全管理手机上，由此形成了家居的环境保护管理网络平台，本控制器通讯频率必须符合无线电管理的有关规定。由前台通信服务系统采用无线通信系统或具有无线通信技术的信息处理软件，采集由专用无线网络自动传信控制器或用户手机所传输的各种数据信息内容，并经过相应信息处理后提供给后台信息库使用系统管理，由后台信息库使用管理系统完成信息编码加密数据信息的解密、查阅数据库等相应处理过程，并且将相应数据结果信息内容经由前台数据通信服务管理系统传回发收终端用户的智能控制台或管理员手机。该智能环保监测系统主要是针对家居企业生产现场的烟尘、有毒气体、风机风速、灰尘等环境异常实现在线监测、传信、监视、提示、信息传输、报警等，并设计出各不相同的家居专用环保监测管理系统，以便建立更加完善的家居环保监测体系，以实现可产业化的目的，并形成实际的效益。

3云端智能环境监控系统的应用

3.1云端智能环境监控系统在家居生产上的应用

在高度密闭的生产厂房内，云端智能环境监测管理系统能够更有效地监测生产厂房内的周围环境，并时刻提示管理人员厂房内的气温、湿度，以保障厂房内生产员工和产品的安全，而针对于某些比较特别的生产厂房，如无尘厂房还能够监测室内空气中的灰尘含量，或由于车间内生产物品很容易散发出的有毒有害化学物质或废气，也能够额外监测室内空气中有毒有害化学物质或废气的浓度，但如果出现泄露等事件，造成室内空气中的这些化学物质超过了安全标准阈值，智能室内环境监测系统的软件会及时地向安全管理人员和生产员工发送警告并实施换气，采取紧急措施，以确保厂房内生产员工的安全，从而降低损失。

3.2云端智能环境监控系统在科学实践上的运用

在大专院校和企业的科研项目和试验室建设上，高智能的环境监测管理系统也有它的用武之地。高校的生化试验一般都会形成特殊的生化烟雾，而微生物试验环境条件又必须严酷的化学环境条件才能生存，因此利用智能室内环境监测系统能够随时随地监测密封研究室以及实验箱中的化学环境条件，以保证科学实验的顺利完成。在监测系统中，还能够增加了视频采集摄像头，真实的记录下了试验过程，给科研带来了鲜活的试验信息与状态。

环保虽是国家目前已大加提出的重要发展主题，大量的废气废水垃圾污染在自然环境中，严重危害着人类的生存环境，因此通过智能室内水环境监测系统的传感器采集终端，能够在全国主要的饮用水功能区部署大量的水质监测传感器开展水质监测，并定时地向国家网络中心提交水质数据，从而更有效地定位了饮用水污染物的主要来源，从而有效地缓解了污染中无直接责任人的问题。

结语

由于我国企业环保监督与管理的重要性，环境监测与管理必然成为企业与公众必须积极应对的问题。该体系不只是对我们生活质量的保障，同时也是未来我国企业统计和控制家居内部生产条件变化的一项基础。而智能家居内部监测技术则是根据目前正蓬勃发展的物联网应用技术上的应用产物，经过科学合理地配置感应器终端收集信息，并利用网络通信技术上传到系统的云端数据库中完成分析与管理，从而完成了对物联网技术在“端—管—云”3个阶段上的整体运用。同时，我们也可以看到，目前物联网产业的科技发展趋势已相当成熟，如何从技术创新的层面上精准地抓住物联网产业的市场定位，并解决在产品生产与使用流程中的痛点问题，都必将为相应的产业带来巨大的市场发展机会与利润空间。

参考文献

[1] 刘峥，刘青，渠海鹏. 基于物联网的温室环境智能监控系统设计与研究[J]. 电子设计工程，2021，29（5）：12-15，20.