什么是环境监测?

奎恩-琼斯 Quinn Jones, 高级产品经理 -Digi XBee, Digi International
2022年2月11日
现代公司比以往任何时候都更清楚在现场收集的数据的价值,以及它如何确保他们的设备、系统和流程保持环境安全、高效和生产。那么 - 什么是 环境监测?虽然使用案例很广泛,但我们可以把它定义为一个由分布式传感器、无线连接、边缘计算和可视性工具组成的系统,监测条件、过程和设备以跟踪环境健康和/或防止可能危害环境的事件和故障。

甚至更广泛地说,"环境条件 "在许多情况下表示热、冷、潮湿、振动和其他环境变量,这些变量可能不利于设备的稳定和可靠运行。换句话说,虽然我们可能首先想到的是环境监测的生态学定义,但这个术语也包括这些变量及其对操作的影响。
 
虽然环境监测技术已经存在了一段时间,但需要快速响应不断变化的环境条件的组织可能会发现对这些数据采取行动具有挑战性,这些数据是在传统的内部或云环境之外产生的。制造业、农业和能源等行业正在使用物联网(IoT )设备网络,将环境监测整合到他们的运营中,极大地改变了这些企业与周围环境互动和应对的方式。
 

环境监测意味着什么?

环境监测
环境监测是指使用观察技术和工具(如传感器、无线通信和 远程管理软件)来检测、观察和测量特定场所或地点的环境条件。然而,这些过程的实际情况--所使用的工具、选择哪些参数以及如何实施这些过程--会因使用情况的不同而有很大差异。
 
在过去,环境监测主要用于 生态目的.例如,想要观察空气污染或工业污染对保护区和栖息地的影响的研究人员,可能会采用不相干的方法来长期测量环境状况。

他们需要定期去收集他们分布在现场的监测设备,以检索所需的数据。现在,有了IoT 设备、无线连接和支持从任何地方近乎即时访问信息的平台,环境监测的原则已适用于新的使用案例,从监测水处理厂和地下水供应到监测石油和天然气管道的泄漏。
 

环境监测的目标

监测数据
在采用环境监测时,每个组织需要考虑其主要和次要目标是什么。这样做将使他们能够规划适当设计的IoT 设备的战略部署。
 
在工业应用中,环境监测的原因包括。
  • 优化安全和效率的操作。环 境监测使公司能够观察和应对现场不断变化的条件,减少设备故障、事故和由此造成的损失的风险。
  • 尽量减少一个组织对环境的影响。工 业基地可以利用生态监测技术跟踪并找到减少污染或碳输出的方法。
  • 验证正在进行的安全协议。在 需要特定现场条件才能有效运作的行业中,公司可以利用环境监测报告评估其现有程序。

环境扫描和监测的技术

环境传感器
在监测环境系统时,组织有各种扫描和监测技术可供选择。边缘站点产生的数据流可以产生数以千计的数据点,往往比可以处理或存储在云中的实时使用的数据点要多得多,所以考虑哪种技术最适合每个组织的行业、优先事项和运营需求是很重要的。
 
这些技术可以根据环境问题的三个主要类别进行细分。
  • 监测空气质量
    • 使用传感器来测量温度、湿度或排放物
    • 利用传感器网络和地理信息系统(GIS)模型进行空气扩散建模
  • 监测水质
    • 使用传感器来监测温度、化学成分和辐射性
    • 环境取样以测量生物和化学参数
  • 监测土壤质量
    • 抓取或综合采样,以测量有机物、污染、pH值或生物多样性。
    • 使用远程传感器、电磁铁和地理信息系统来测量盐度
    • 侵蚀和不稳定监测
    • 土壤压实度测试

环境监测系统的例子

现场传感器和数据分析员
远程监测解决方案和新的无线技术的出现,使石油和天然气、制造业、农业、甚至医疗卫生领域的企业有可能从环境监测中获得价值。使用基于IoT 的环境监测系统[链接:IoT Based Environmental Monitoring once published],企业可以在其现场管理和运营过程中实施主动的环境监测和评估。
 
而正如以下环境监测系统的例子所示,采用这些基于IoT 的监测系统可以帮助企业加快和改善对需要立即关注(如泄漏或设备故障)和长期问题(如污染和供水条件变化)的反应。
 

污染监测系统

污染监控
污染监测已经成为制造业、民用规划和农业的一个极其宝贵的工具。这些系统可以让各组织观察、测量甚至缓解影响自然和人工水库、空气质量和土壤质量的污染和沾染。监测这些环境元素的酸度和整体化学成分可以为私人和公共组织提供有价值的信息--但他们也需要有能力快速处理这些信息并作出反应。
 
当这些环境监测能力通过IoT 平台进行整合和管理时,公司和地方政府可以更快地对污染对项目时间表、设备正常运行时间、公共健康、工人安全和可持续发展努力的影响做出反应。比如说。 建筑公司农业经营 需要进行环境监测影响评估以开始和完成监管项目的企业可以实施持续的环境监测,以始终保持对现场情况的了解和反应。
 

渗漏检测系统

渗漏检测
虽然许多环境监测类型都需要考虑在 石油和天然气工业泄漏检测系统对于确保工人安全、防止生态损害和最大限度地减少潜在的经济损失尤为关键。石油和天然气公司所依赖的环境监测系统需要进行优化,以便对埋地和地面管道进行早期、可靠的泄漏检测。
 
液体和气体燃料都是高度可燃的,这使得天然气田、油田或石油钻井平台的设备密集环境成为非常危险的地方。 此外,如果不加控制,持续的泄漏对周围的植物和动物构成重大威胁,更不用说如果泄漏的石油或天然气污染了地下水,对公众健康的考虑。有了正确的IoT 设备作为环境状况监测器,石油和天然气公司可以创建泄漏检测系统,迅速提醒他们注意问题,以便他们能够及早解决,并将任何造成的损害降到最低。
 

污水处理 升降站和水箱监测系统

废水监测
虽然人们可能不常把污水管理和环境质量的重要性联系起来,但污水处理和储存系统代表了环境监测的一些最关键的使用案例。 废水管理 影响公众健康、水的供应、农业产量等等。当处理不当或发生故障时,废水设备和储存设施会对周围社区造成持久的损害。
 
通过部署和连接IoT 设备的网络,负责运营和监督污水提升站和水箱的市政当局可以建立有效的环境监测系统,实时记录和测量处理后水的化学特性。此外,这些系统可以与泄漏检测传感器相结合,帮助防止地下水的污染,并限制市政工人接触有害污染物,包括致病细菌或病毒。
 

地下水和含水层监测系统

 地下水监测
基于IoT 的环境监测可用于改善公共卫生和农业生产力的另一种方式是 改善地下水保护.在美国,地下水包括 37%的公共水供应 - 当地市政当局向住宅和商业地产供应的水,以及农村人口90%以上的饮用水。
 
的后果和特点。 地下水的环境污染 污染和含水层可能只有在相当长的时间过去后才会变得明显,但一旦发生污染,就很难逆转或解决。工业和商业运营可能是最常见的罪魁祸首,可能导致生态损害和公共健康问题,以及环境保护局(EPA)等监管机构的罚款。
 

为什么环境监测很重要?

环境技术
通过设计用于观察和测量特定环境条件的IoT ,企业和政府实体可以在各种地点实施环境监测。无论是测量水、土壤还是空气质量,这些IoT 传感器可以提供现场条件的可见性,并提供数据驱动的见解,使现场管理人员能够更积极有效地处理问题。
 
与其等待负面的环境调查报告出来,或者等待长期的后果出现,工业和商业企业可以有针对性地清理污染物,修理故障设备或调整操作,以减少风险和防止经济损失。
 
随着越来越多的公司和政府机构专注于开发和部署智能操作,以 支持可持续发展的努力越来越多的人认为,环境监测技术与他们的目标越来越相关。通过基于IoT 的环境监测,农业、制造业、废物管理、公共事业和其他关键行业的组织可以。
  • 通过在恶劣条件下停止操作来减少设备故障的风险。
  • 防止地下水、土壤和室内外空气中有害污染的积累。
  • 通过在石油和天然气田等容易发生风险的环境中实施泄漏检测和污染监测系统,使工作场所事故的可能性降低。
  • 通过改善地下水和含水层的保护,保护当地的植物和动物,以及农业生产和公众健康。

了解更多关于环境监测和绿色技术解决方案

Digi展示的解决方案
IoT 设备的部署支持对各种使用情况和垂直行业的空气、土壤和水质量进行环境监测。无线连接的IoT 设备也可以使它变得简单,对环境的影响更小(相对于挖沟和铺设电缆而言)。不仅反应迅速、基于IoT 的环境监测支持许多正在进行的可持续发展倡议的目标,而且它还允许商业和工业运营减少操作事故或设备故障的风险,以及生态或人类接触危险的污染物。
 
洞察分布式操作场所和分布式物业的环境条件意味着公司可以利用 远程监控解决方案 以更早地确定污染或环境变化的来源。从长远来看,这意味着更少的系统停机时间,减少事故风险和更大的生态健康和生产力。了解更多关于 环境监测,绿色科技,IoT 解决方案 以及我们如何从它们中受益。或 联系我们 来开始对话。
 
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