智能大气环境应急监测系统操作平台

安清贤 赵乐 宋薇 曹立强 邢志贤

摘 要：突发环境事故后，通过环境应急监测对事故现场进行分析，可以为下一步应急措施提供依据，保障人民群众的生命安全。通过查阅资料以及进行生物综合毒性测试建立大气污染物数据库。将大气污染物数据库和环境应急监测平台有机结合起来，构建成智能大气环境应急监测系统操作平台，可大大提高应急监测效率，提升应急监测能力。

关键词：大气环境；应急监测系统；智能操作平台

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.110

随着现代工业的发展，对化工产品种类和数量的需求都大幅增长，生产、运输、储存化工产品的过程中经常发生环境应急事故。在突发环境事故后，通过环境应急监测对事故现場进行分析，可以为下一步应急措施提供依据，保障人民群众的生命安全。现在环境应急监测平台在环境监测领域己经得到了广泛的应用，如现在以无人机为平台搭载视频监控设备和环境监测设备，实现对大气污染物的监控、监测、采集功能，大大提高了对环境应急事故现场的监测能力。近年来，我国建立了应急监测系统、化学污染物毒性数据库、环境监测数据库等，编写了许多环境应急预案，环境突发事件应急监测手册等[1]，但是在环境应急监测领域内还缺乏将信息有机结合起来的平台，缺乏能够自动将大气污染物的样品采集、样品监测、样品分析、污染物毒性、远程操控、污染物来源和应急措施等信息结合起来的智能软件平台，智能大气环境应急监测系统操作平台可以将各种监测设备有机结合起来，使其协同工作，实现自动数据分析、语音播报等功能地平台。

1 智能大气环境应急监测系统操作平台构建过程

通过查阅相关资料，对当地常见大气污染物进行筛选，并对常见大气污染物进行生物综合毒性测试，建立大气污染物数据库。通过智能指挥平台与应急监测设备平台相结合，实现实时数据传输、远程指挥控制和移动智能交互。通过应急管理决策功能给决策者提供科学、系统、及时的决策依据。将这些功能集中在一起构建成智能大气环境应急监测系统操作平台。

2 智能大气环境应急监测系统操作平台

智能大气环境应急监测系统操作平台可安装在大气应急监测车内，操作平台主要包含智能指挥平台、大气污染物数据库和应急管理决策系统三部分。智能指挥平台包括实时数据传输系统、远程指挥控制系统和移动智能交互系统系统。大气污染物数据库包括大气污染物毒性数据库和大气污染物基础数据库。通过应急环境监测平台（无人机搭载监测设备、地面监测机器人等）对环境事故突发现场进行监测[2-3]，将监测数据实时传输到智能大气环境应急监测系统操作平台，操作平台将数据进行综合分析，与自身携带的大气污染物数据库进行匹配，将大气污染物的理化常数、生物毒性、污染物来源、现场应急监测方法、实验室监测方法、环境标准和应急处置方法等信息提供给决策人员，现场决策人员根据反馈信息做出决策。

2.1 智能指挥平台

智能指挥平台是远程指挥自动监测设备进入现场开展应急监测、数据传输、人机互动的中枢指挥控制系统。通过智能化环境监测设备开展现场监测，以大气污染物数据库为数据支撑，以无线通讯方式与各子系统保持联络的平台。

（1）实时数据传输系统。实时数据传输系统是智能大气环境应急监测系统操作平台中获取现场信息的主要途径，应急环境监测平台可以搭载不同环境监测模块来收集事故现场的影像资料、对有毒有害气体进行采集和监测，并将处理后的信息数据实时传送给智能大气环境应急监测系统操作平台，通过平台分析主要污染物种类、浓度和地理位置，并通过平台中的大气污染物数据库进行检索，将大气污染物的各种信息提供给远程指挥控制系统和移动智能交互系统并存入大气污染物数据库，为采取应急措施提供数据支持。

（2）远程指挥控制系统。远程指挥控制系统是现场指挥人员根据现场获取的视频资料及操作平台提供的数据进行远程操控，包括设定自动监测设备监测路线、监测频次、采样地点等，例如设置无人机的飞行时间、高度和区域。

（3）移动智能交互系统。移动智能交互系统是通过移动终端装载的APP来实现人机交互，可以更加便捷的完成操作人员和自动监测设备之间地信息沟通和控制。

2.2 大气污染物数据库

大气污染物数据库包括大气污染物基础数据库和大气污染物毒性数据库，为智能指挥平台提供数据支持。通过查阅当地相关资料筛选出当地大气污染物，将现有的大气污染物基础数据库导入其中，并开展生物毒性实验（发光菌曝气法、植物幼苗暴露法、昆虫暴露法和大鼠或小鼠吸入法）见表1构建大气污染物数据库其内容包括污染物的理化常数、生物毒性、排污行业、现场应急监测方法、实验室监测方法、环境标准和应急处置方法。

2.3 应急管理决策系统

应急管理决策系统根据最终监测结果和数据库信息进行数据集成、风险研判，将最终分析结果及应急处理方案通过显示或语音播报等方式提供给现场决策人员，为现场决策人员决策提供依据。

3 结语

智能大气环境应急监测系统操作平台可以使环境应急监测更加智能化、自动化，大大提高了环境应急监测的效率，更保护了一线监测人员的生命安全，对于环境应急监测具有重要意义，同时也具有很高的社会效益。

参考文献：

[1]杨树平，路凤祎，张肖晗等.多维智能大气污染物应急监测系统构建[J].河北环境科学，2017（03）：17-19.

[2]钱义先，高晓东，梁伟等.多光谱大面阵彩色CCD数字航测相机设计[J].光子报，2008，37（12）：2473-2477.

[3]甘绪桐，张厚武，何勇，郑九锋.一种智能环境监测系统的设计与实现[J/OL].计算机技术与发展，2018（07）：1-9.

基金项目：多维智能大气环境应急监测系统研究项目（17213904D）资助

作者简介：安清贤（1987-），男，河北新乐人，本科，助理工程师，主要从事环境监测方面工作。