1、1大气环境监测的数字化测量【摘 要】大气环境监测的数字化测量是人类充分利用资源对环境的更有效的测量监测手段。该测量手段建立在虚拟仪器的应用基础上，将开放数据库互连，并与 SQLsenrer 7.0 等软件开发工具紧密联系在一起，从而组成数据链路，达到资源共享和通信的目的。 【关键字】虚拟仪器；环境监测；数字化 环境污染一直是世界性难题，各个国家都在致力于对环境的保护以及受污染环境的治理工作。其中，大气污染已经成为全球化的重度污染难题，我国是大气污染很严重的国家之一，由于我国是发展中国家，工业多为粗放型，这使得排放量不断增加，空气中的 SO2、NO2 成分已经严重超标，随之而来的就是酸雨、酸雾和
2、光化学烟雾出现的几率大大增加，这对我国大气环境与人民的身体健康带来了极大的挑战。不仅如此，随着生活水平的不断提高，我国的汽车数量大大增加，汽车尾气的排放等其他一些原因更是让我国的大气环境备受摧残。 一、虚拟仪器在环境监测中的应用 近年来，我国半数以上的城市都受到过酸雨的侵害，人们的生活环境面临着前所未有的挑战。面对大气污染不断加剧的严峻形势，怎样更有效地对大气环境质量及变化进行准确的监测，从而加大对环境的保护力度，及时的对被污染区域进行治理和监督，已经成为了现今环境保护工作者面前最根本的任务。 2环境监测是一项复杂并艰巨的工作，需要调动一切有效的资源。环境监测是环境办理和环境执法的重要依据，它
3、具有数据准确、公正和权威的优点，是环境保护工作可行开展的基础保障。仪器的使用让环境监测更加便利、更加精确。监测仪器的应用直接关系到监测数据的收集、研究与处理。然而，以前的环境监测仪器非常落后，环境监测仪器仪表功能十分单一，并且需要人力的极大投入，人机交互非常差。不仅如此，大气环境监测中常用的各种光学、光谱学研究检测仪器与气体成分研究仪器需要花费极大的资金，这些仪器体积庞大，使用起来非常不便，对应用环境条件要求也十分苛刻，如果监测环境十分复杂，这些仪器就失去了它的作用。 然而，如今环境监测的要求已经越来越高，这就要求环境监测仪器要更加智能化、更加具有实用性，并且更增强调实时在线研究与应用局限的突
4、破。相比以往需要投入大量人力的情况，如今环境监测工作者们更希望将环境监测变成一种自动化监测工作，实现数据共享与系统互连，提升环境监测的工作质量与环境办理的实时决策。在这种情况下，虚拟仪器技术应运而生。 虚拟仪器技术是现代化环境监测的新方式，它比以往的检测仪器有非常大的优势。它联合了现代化仪器仪表与计算机控制的自动化监测系统，从而让复杂的监测工作简单化。虚拟仪器的应用，突破了过去大型监测仪器的应用局限，在极其复杂困难的大气监测方面更是非常有效，将过去困难的大气监测工作变得极为方便。不仅如此，它还将野外的实时实地监测变为大概，也提升了环境监测领域中电子与信息技术的融合，3是信息化发展的最后方向。
5、虚拟仪器技术的带来的好处还不光如此，由于网络通信技术的资源共享性，使得信息传播有了更加广阔的平台。环境监测数据的共享，更是提高了数据的利用率，避免了数据的重复采样，进而增强了资源的合理化配备，节省了大量的人力与物力。因此，虚拟技术与网络技术的联合是必然的，其可以将虚拟仪器的应用远程化，从而新生了一种新的环境监测本领，完成了环境监测技术上的数字化变化，使数据的实时性和共享性大大提升，如此一来，监测点的真实环境质量便可以更加真实的反映出来了。 二、数字化监测系统的功能 数字化监测系统是监测工作者监测环境的有力工具，它充分借助了数字化的本领，进而实现了在整个监测过程中数据的采集与存储，和传输和研究这
6、 4 项基本功能。 数字化监测系统下设办事器功能模块和客户端功能模块，两大模块互相连通，共同实现了对环境的监测。办事器功能模块的子模块分别嵌入网络办事器、数据办事器与采样办事器。它的主要作用的数据的采样、存储、响应客户端提取数据的请求、查询，并提供网络办事。而客户端功能模块的主要作用则是面向用户控制，提供查询与数据的接收。 除此之外，客户端功能模块还能研究监测数据并进行很好的处理。更难能可贵的是，处理的结果可以直接表现出来，这大大增加了环境监测的效率。 办事器功能模块和客户端功能模块共用的方法，使两个需求和作用4不一样的模块互相独立，更加易于处理各自产生的难题与系统升级。从而，让复杂的监测工作
7、简单化、实用化。 （一）办事器模块的功能要求 办事器模块是数字化监测系统的重要部分，它为网络办事器上传、交换数据提供了强大的存储空间，它给监测工作者们提供了直接访问网络的途径，从而获得了更多的数据资源与传输下载速度。 办事器模块可以提取相应的客户数据请求，接着由网络办事器提供网络连接功能。这样一来，整个系统便有机的结合在了一起，使整个系统的工作更加协调化、整体化。 办事器模块中的采样办事器更是不可缺少的部分，它可以对信息进行采样并进行数字化记录、研究和处理，并将数字信息存入数据库，提供人机交互功能，允许用户自行手动录入采样参数、传感参数等。 （二）客户端模块的功能要求 客户端模块是数字化监测系
8、统中不可或缺的重要组成部分，它是经过客户端提供的功能来实现的，在办事器中存储有各种数据，通过客户端将包含的各种数据调用出来并传递给客户，从而为环境监测研究提供数据来源。 不仅如此，客户端还具有研究功能，它可以针对不一样客户对数据处理的要求，进行监测研究，进而得出客户想要的环境质量结果。客户端模块主要由用户控制、提出请求、接收数据、研究数据、表现结果、给出提示 6 个子模块组成。这些子模块整合在一起，提供了数字化监控想要的信息资源。 5在整个过程中，用户控制模块起到了桥梁的作用，它为用户的要求提供了一个方便快捷的途径。数据传输模块则能够根据用户控制模块提出的要求，组织出请求的格式，进而，向办事器
9、提出办事请求，请求的结果能够得到非常有效地监控，返回的数据可以又快又好地回馈给客户。数据处理模块则可以根据用户控制模块提出的处理要求，处理数据传输模块返回的数据，并可以通过图形、数值等表现形式表现出来，并可以根据用户提出的安全范围给出变化提示。 由于大气环境的不稳定性，大气环境质量监测具有实时性的特点，每一分钟甚至每一秒都有很大的变化，这是环境监测攻坚的重点，更是环境检测者与专家学者头疼的问题。大气环境的这一特点使监测工作很难顺利地开展，这无疑给监测工作者们带来了巨大的困难。而大气环境的特殊化和监测中的设备应用，一直是困扰大气环境保护工作者的难题，这让很多监测工作都难以实现，让环境监测工作难以
10、做到完全覆盖、统筹兼顾。 虚拟仪器与网络技术的联合则可以很好地解决这一问题，它使大气环境监测的难题迎刃而解，为大气环境保护提供了技术支持与可靠的数据依据。从而让环境监测工作更加有效、更加简便。 结论： 监测的数字化测量，实现了资源的可行共享与环境监测仪器的在线互连功能。如此一来，人类便可更好地对环境监测进行远程操控。参考文献： 1袁鹏飞.SQLserver7.0 数据库系统办理与应用开发M.北京：人6民邮电出版社.2009：109-110. 2陈隆道.虚拟仪器测试技术的新领域J.科技通报.2009，15（1）：24-29. 3匡跃辉.环境污染热点难题初探J.中国人口?资源与环境.2009，10：43-45. 4刘君华.虚拟仪器编程语言 Labwindows/CVI 教程M.北京：电子工业出版社.2009：45-46.
