城市空氣質量檢測設計與實現

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摘要:近年來，隨著城市發展進程的不斷加快，各城市的空氣質量不斷惡化，我國的大氣污染類型已經從原來的燃煤型空氣污染逐漸向著燃煤———汽車尾氣排放———工業排放相融合的多種污染類型的重度復合型空氣污染。人們也將環境保護的目光投向了空氣污染。本文將針對目前在我國各城市中出現的霧霾現象作為研究的切入點，對城市空氣質量檢測系統的設計思想進行探究，對有效實現城市空氣質量檢測系統提供有價值的參考。

關鍵詞:霧霾;城市空氣質量;檢測系統;設計;實現

1引言

早在上個世紀的50年代就曾經發生過關于大氣污染的重大事件，如:發生于1952年12月的英國倫敦由于燃煤而排放出的煙塵所引發的煙霧事件就導致5000多人死亡，并且在之后的兩個月內先后有8000多人由于煙霧事件的影響而相繼死亡;發生于1955年美國洛杉磯由于不斷發展的汽車工業而向空氣中排放大量的碳氫化合物、氮氧化合物、一氧化氮等而產生的具有極強的刺激性的光化學煙霧，最終導致將近500人的死亡;發生在我國首都北京2013年的連續5天的霧霾事件，更是使北京市民感到空氣污染帶來的恐慌和不安，而我國北京的霧霾事件主要是由于空氣中排放了大量的燃煤、汽車尾氣、工廠生產的污染物等引發的。霧霾中的主要成分是PM2.5、PM10、吸附的重金屬粒子。單從人類健康的角度分析，影響人類健康的主要是PM2.5。其實不止在我國發生了霧霾，據世界衛生部發表的相關報告中顯示，無論是在美國、英國等經濟發達國家中，還是在像我國一樣的發展中國家中，大部分城市和地區都在不同程度地遭受著各種顆粒物、臭氧等對人類身體健康帶來的威脅和影響。另據相關統計數據報告顯示，在環境污染嚴重的城市中，人口的死亡率是清潔城市的1.2倍。我們人類特殊的身體構造決定了能夠通過鼻孔內的特殊結構阻擋住外界大于10的顆粒物，但是對于PM2.5而言，雖然可以通過我們鼻腔中的一些絨毛阻擋一部分吸入到上呼吸道和肺部，但是剩余的部分可以隨著痰等液體排除人體?？傊梭w如果攝入過多的PM2.5，必定會引起哮喘、呼吸困難、咳嗽、慢性支氣管炎等呼吸道方面的疾病，嚴重的還會引發心律不齊、心臟病等疾病。我國的氣象專家與醫學專家對霧霾造成的人體危害進行研究后發現:霧霾造成的人體危害遠遠超過了沙塵暴的危害，特別是對于那些身體比較虛弱的老人、兒童、心肺方面疾病的患者，嚴重的會危及到他們的生命。面對當前重工業發展、汽車尾氣、化石燃燒等引發的大氣污染問題，我國先后采取了一系列措施對環境空氣質量進行檢測。很多城市在網上構建了空氣質量實時平臺，提醒人民群眾注意自己的出行?？梢?，對城市空氣質量檢測系統進行設計與實現具有較強的現實意義。

2城市空氣質量檢測系統的可行性分析

為了更好地判斷城市空氣質量檢測系統的可行性，就必須對系統的可行性進行科學地研究與分析。城市空氣質量檢測系統主要是定位在一個軟硬件系統的開發與設計方面。2.1技術可行性分析。關于城市空氣質量檢測系統的可行性分析應該主要關注在現有的各種有限的資源的情況下，能否實現我們想要的目標，并完成需求分析中的功能與性能分析。例如:在技術可行性分析中，比較成熟的技術就是微軟公司研制并開發的.NET框架平臺，windows操作系統，這些已經是我們比較習慣和適合的方式。另外，SQRserve數據庫也為該系統的實施與設計提供了良好的數據庫基礎，將這些技術與軟件進行無縫連接將實現城市空氣質量檢測系統的設計，并為其提供強有力的技術支持。再例如:對于參與該系統實施的開發人員，大部分已經熟練掌握這些技術，具有加強的C語言與硬件驅動開發的、經驗豐富的硬件工程師人才也十分充足。2.2經濟可行性開發分析。城市跟空氣質量檢測系統的設計與實現還需要站在收益分析的角度來確定該項系統的設計與實現是否具有可行性。因此，對其進行經濟可行性分析主要就是對該系統的投資與收益之間的比較進行分析，以此來實現該項目的投資、投資的額度等。例如:對該系統支出的分析，城市空氣質量檢測系統主要包括:硬件的購買費用、軟件的開發費用、工程人員的施工費用、軟件人員的開發費用、軟件的維護費用、軟件的調試費用等。對于目前我國各大城市中的空氣質量監測站而言，系統的支出中硬件的采購費用是支出金額最大的項目。值得注意的是，各城市中的檢測展中已經花費巨資構建了空氣采集分析儀器，這些費用是由政府部門的財政支出來承擔的，因此，城市空氣質量檢測系統的支出分析應建立在政府能夠提供的最少的資金現狀上進行分析。再例如:收益方面的分析，對于構建城市空氣質量檢測系統主要是由國家和當地政府出資構建的，應該由國家統一領導、并有個地方氣象局承擔檢測的任務。也許我們在短時間內并不能體會到該系統的構建、設計與實現帶來的收益，但是，對于城市的空氣質量監管而言是一項收益在無形中的利國利民的大事、好事，能夠盡快提升城市的可居住度，從而達到提升城市知名度的目的。2.3法律可行性分析。城市空氣質量監測系統的設計與實現屬于一項公共設施，它的實現能夠對社會和人類身體健康做出巨大貢獻。另外，我國已經建立了關于環境方面的法律，因此，該系統的設計與實現已經得到了法律的大力支持。在設計中一定要主義通過協議和加密技術實現對軟件的管理，并不存在于其他系統的沖突內容，也不會對互聯網上的其他設施帶來危害，更不會存在技術上的專利使用問題。2.4其他可行性分析。其他方面的可行性分析主要包括:運行的可行性分析、社會可行性分析、維護可行性分析。運行可行性分析主要是對該系統所依賴的環境進行分析，所依賴的環境主要就是需要具有更高性能的計算機中心、比較大的快帶環境，這些各監測站是比較容易實現的。社會可行性分析主要是指該系統的設計與實現對人類的自然環境、社會環境帶來的影響，可能帶來的社會效益。該系統的設計與實現對人類的自然環境檢測有著積極的、重要的意義，更有利于提升人類對環境變化的可知度，因此，其社會可行性良好。維護可行性主要是指在系統運行期間的一些系統維護工作，城市空氣質量檢測系統是由各城市中的中心站派專人、專職進行督查與管理的，可以通過互聯網實現對遠程各子站點進行數據控制與配置，維護可行性較高總之，隨著人類經濟的不斷發展，人們逐漸意識到以前通過資源來換取經濟發展的思想是錯誤的，在環境污染極為嚴重的今天，在各種污染疾病不斷蔓延的今天，城市作為國家經濟發展的重要支柱，在擁有大量的居住人群的城市中空氣質量問題顯得尤為重要。因此，必須針對城市空氣質量進行監測系統的設計與實現，為促進城市經濟的發展、提升人們的生活質量奠定基礎。

參考文獻

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作者:易瑩 單位:重慶市計量質量檢測研究院