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环境监测技术应用及质量控制
Application and Quality Control of Environmental Monitoring Technology

目前，实现自动、全面、准确地监测水环境，为水环境规划、环境管理和污染物
总量控制等提供全面安全可靠的监测数据已成为社会焦点。2016 年，中国环境科学
学会提出一种基于真空检测管－电子比色法的水环境污染移动式快速检测网络，可连
续、实时、实地采集并测定检测对象。2016 年年底，中国初步形成环保物联网应用
体系，在传感器的技术创新以及全球市场占有率方面有着举足轻重的地位。2018 年 7

月，生态环境部对周潮洪提出的“关于加强水环境监测能力建设，用大数据管理水环
境的建议”做出了认可答复，并提出充分利用物联网、移动互联网、大数据等现代信
息技术，加强地表水常规监测、自动监测数据的综合分析与处理，实现各级生态环境

部门及其他相关部门间地表水监测数据互通互联和共享共用，加强数据资源开发与应
用，为提升水环境保护能力提供信息化支撑。天津菲利科物联网技术有限公司设计了
大数据智能管控系统，通过物联网技术实现对水质、水位及水量的远程在线监测，并
采用可视化的方式有机整合水务管理与供排水部门，形成“水资源物联网”。

目前，国外对物联网技术的应用主要集中在欧洲、美国、韩国、澳大利亚等发达
国家。美国的哈德逊河以物联网为基础，实施了大量智慧河流项目，该技术使用传感
器分布式网络，能立体监测气象、水质、河流断面等相关参数，动态监测水环境生物

信息、化学信息与物理信息。通过在线分析各种水环境要素，统计水环境监测方面的
大量数据，有效得出水环境演变、发展规律。与此同时，澳大利亚与爱尔兰为湖泊监
测分别构建了 lakenet 系统和 smartcoast 系统，二者均与嵌入式技术、无线通信技术有
机结合，能监测湖泊磷酸盐实时浓度，还能在线分析并采集水温、水位等相关信息。
近年来，物联网技术已在水环境监测中得到应用，在地下水、河流、湖泊、水

库、海洋环境等方面取得较大发展，实现了水环境监测的在线性、完整性、真实性。
物联网技术作为一种新型环境监测手段，以网络为基础，将各种环境因素紧密联系在
一起，形成一种新的网络格局，保证了远程数据传输的实时性和准确性，提升了环境

监测的时效性。相关人员可以对数据及时有效地做出反馈，并且基于存在问题来制定
解决方案。随着 IT 技术的快速发展，物联网在水环境监测中的应用将会不断深化。
针对物联网的架构与标准化、感知技术、传输技术、智能信息处理技术、集成与应用
现状进行梳理，分析目前物联网技术监测水环境需要解决的关键问题。

（二）物联网技术进展
1.物联网技术架构
物联网技术借助信息传感设备，按约定的协议，将物体与网络相连接，并通过信
息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。在

水环境监测中，物联网由感知层、网络层和应用层构成。感知层负责感知和获取各种
生态监测数据；网络层负责从感知层获取数据，进行无线远程传输；应用层负责通过

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