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激光遥测采集"指纹" 科技创新助力机动车尾

发布时间:2019/05/17 丨 文章来源: 丨 浏览次数:

近年以来,雾霾等空气污染现象正越来越受到人们的关注,据环保部日前发布的数据显示,2014年全国74个城市中只有8个城市空气质量达到国家标准。环保部表示,目前中国大气污染形势依然严峻,传统煤烟型污染、汽车尾气污染与二次污染相互叠加,复合型污染特征突出。针对这种现象,各地环保部门近年来逐渐加大了机动车尾气排放检测力度,但由于传统检测手段的时效性限制,无法对道路上行驶车辆实现全面动态的监控。

机动车尾气激光遥测系统的应用让道路车辆尾气排放水平随时受到监控成为可能。据中国工程院院士、中科院安徽光学精密机械研究所所长刘文清介绍,这套系统由中国科学院安徽光学精密机械研究所与安徽宝龙科技环保有限公司共同研发,是“十五”国家863计划支持的高技术研发项目,并得到国家级火炬计划资助。

激光遥测采集尾气“指纹”

相关数据显示,我国机动车的保有量已经超过2.5亿辆,到2020年,预计将突破3.5亿辆。如何对行驶中的机动车尾气进行快速检测,对高排放的重污染车辆进行快速筛选,成为目前机动车尾气检测的重要课题。

据了解,环保部门的尾气检测一般是采用怠速法在检测站进行,将汽车的排气管通过管道连接检测设备,通过分析排放的气体成分,判定汽车是否超标。而通过激光遥测技术进行检测,省去了汽车进入检测站的时间,可以在路边对任意行使车辆进行尾气排放检测,不仅极大的提高了效率,而且提高了道路车辆尾气排放检测的频次,加大了重污染车辆快速筛选的力度。

刘文清介绍说,尾气激光遥测设备具有自动化程度高、检测效率高的特点,能够在0.7秒内完成对道路中实际行驶机动车排气污染物的参数测量,并可将数据实时传输到监测管理中心站。“这就像检测酒驾,如果你让每个司机都进医院抽血化验,显然不科学也不现实,但如果用检测仪器让司机吹口气,就可以知道他是否饮酒,只要对超标的司机再进行进一步的医学检查就可以了。激光遥测设备起到的就是这种检测仪器的作用。”刘文清说。

机动车尾气遥感监测系统采用的是先进的激光光谱原理:根据各种气体分子所具有的“指纹”吸收光谱特征的不同,在道路一边的机器发射激光,通过采集从道路对面安放的角反射镜反射回来的激光,通过测量机动车尾气对激光吸收的强度就能够定量分析机动车排放的一氧化碳、氮氧化物和颗粒物烟度值等多个参数。仪器原理说起来简单,但系统的构成却十分复杂,包括气体监测单元、车牌照识别与记录单元、数据分析单元等,所有单元采集到的数据在计算机监视器上显示结果,实现对道路车辆尾气的动态监测。

国产技术服务社会民生

据了解,该项技术从2001年开始研发,2004年正式投入应用,取得了十分明显的社会效益和经济效益。刘文清表示,传统的检测仪器虽然也使用光学检测手段,但使用的是红外光谱技术,由于受滤光片带宽的限制,多种气体的交叉干扰难以避免,而激光技术采集的数据则更加准确。针对老百姓所关心的激光遥测方法数据准确性的问题,刘文清表示,实验室环境和实际的道路环境存在较大的差别,在实际的道路环境下,测量的数据难免受到车辆行驶状态、恶劣气象条件等外部因素的干扰,而在道边测量时,风速、风向和温湿压等气象参数是无法重现的,但通过科学家和工程技术人员的攻关,已经找到剔除外部环境可能引起数据偏差的技术手段,例如,我们可以使激光器在每秒钟内完成上千次有效测量,通过合理的数据算法,能够得到稳定可靠的检测数据。

安徽宝龙环保科技有限公司董事长杜光宇表示,在国产激光遥测系统投入运营之前,国内市场上的尾气检测设备基本被国外品牌垄断,存在着产品价格昂贵、维修困难等问题。国产技术的应用,极大的降低了设备成本,让自主品牌真正走上了创新的道路。“国外同类的设备,只能覆盖160mm排气管高度的区间。但我国机动车的构成相对复杂,机动车车的排气管有高有低,160mm并不能完全覆盖所有社会车辆。”杜光宇说,“而我们生产的这套激光遥测设备,可以覆盖600mm的排气管高度区间,适应了我国道路车辆的复杂情况。并且我们的价格更低,数据采集更加完善,产品曾经获得科技部首批国家自主创新产品证书”。

据悉,这套尾气遥测系统已经为北京奥运会、广州亚运会和南京青奥会等多项国际重要赛事提供过服务,取得了良好的效果。并被北京、天津、西安、济南等几十个大中城市的环保部门采用,作为机动车尾气监测的重要设备支持。

科技创新成果攻克“最后一公里”

近年来,国家大力推进创新驱动发展战略,而通过技术创新促进经济社会的发展,核心是科技成果和知识产权的高水平大规模转移和有效的转化运用。刘文清向记者表示,科技工作者要静下心来,不能急于求成。在加快脚步追赶世界先进水平的路上,要尤其重视基础的积累。“集成创新很重要,更要重视实业技术和实体经济的发展,在基础工业尤其是元器件领域,要加大投入力度,加强自主创新能力的建设。科技成果只有产业化,并能服务于国民经济的发展,才是应有的发展之路。科研人员要有自主研发的能力,自主创新的信心,逐步改变相关领域长期受制于国外技术的局面,这是科研人的责任,也是科研人的使命。”刘文清讲到。

经济发展进入新常态,科技创新也需要进入新常态。像机动车激光尾气遥测系统这样的创新成果需要更多的涌现,为科技成果转化攻克“最后一公里”难关提供更多更好的解决范例。

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北京华信博润科技公司专注于环境保护和仪器仪表的销售业务,涉及领域:水质监测、空间气体泄漏检测、土壤重金属检测等领域。主要代理进口仪器:可燃气体检测仪有毒气体检测仪臭氧检测仪臭氧发生器、主要检测参数有:过氧化氢、氮氧化物、氯化氢、氟化氢、一氧化碳、氢气、氧气、氨气、二氧化氯、氯气、二氧化硫、砷化氢、硫化氢、环氧乙烷、磷化氢、等等!


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