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解決方案

激光遙感探測儀 實時監(jiān)測大氣環(huán)境 遠離霧霾天

星之球科技 來源:測控要聞2015-12-07 我要評論(0 )   

進入冬天以來,北方頻繁出現霧霾天氣,面對日益緊迫的霧霾問題,除了戴上防霾口罩,我們又能做些什么?日前,西安大學生發(fā)明了一款便攜式霧霾空間分布激光探測儀,實時監(jiān)...

 進入冬天以來,北方頻繁出現霧霾天氣,面對日益緊迫的霧霾問題,除了戴上防霾口罩,我們又能做些什么?日前,西安大學生發(fā)明了一款便攜式霧霾空間分布激光探測儀,實時監(jiān)測大氣環(huán)境。
 
前不久,西安理工大研究生代晨昱和同學們發(fā)明了一款便攜式霧霾空間分布激光探測儀,可以實時監(jiān)測大氣污染物的儀器,打破了傳統(tǒng)環(huán)保部門測量大氣污染物的方法,將激光遙感技術應用到了霧霾監(jiān)測領域。據悉,該儀器還榮獲了陜西省大學生課外學術科技作品大賽一等獎。
 
打破陳規(guī)用激光遙感監(jiān)測領域
 
目前,相關部門監(jiān)測大氣污染物主要采用的是直接稱重、多點監(jiān)測、人工取樣等方法,上述方法都僅是單點測量。例如直接稱重法,是抽取等量空氣將污染物停留在過濾膜上,直接稱其重量,計算單位體積中的污染物濃度。而多點監(jiān)測需要架設許多儀器,不僅耗時耗力,還不具有實時性。因為大氣是流動的,往往當工作人員把儀器上的數據整理出來時,污染源的位置、霧霾污染的空間分布等已經發(fā)生了變化。
 
實際上,城市每個區(qū)域的PM2.5數值都不一樣,而且數據也是不斷變化的,這就讓代晨昱萌生了用專業(yè)知識發(fā)明一種可以實時監(jiān)測大氣污染物的儀器的想法。經過近兩年努力,他和同學們完成了設計發(fā)明工作。探測儀彌補了現有霧霾探測儀無法進行大面積探測的缺陷,大大拓展了探測距離。這款儀器的夜間探測距離為10-20km,白天探測距離為5-8km。
 
探測儀整體系統(tǒng)主要由激光發(fā)射系統(tǒng)、光學接收系統(tǒng)、光電探測系統(tǒng)、數據采集處理系統(tǒng)及三維掃描控制系統(tǒng)五部分組成。代晨昱解釋,這套系統(tǒng)主要運用了光散射和光測距兩大原理。由激光發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出脈沖激光進入大氣,激光與大氣中的霧霾顆粒發(fā)生散射后,由光學接收系統(tǒng)接收后向散射回波信號,再由光電探測系統(tǒng)將光信號轉換為電信號,最后由數據采集處理系統(tǒng)利用模擬探測方式完成數據采集與處理。
 
實時監(jiān)測,霧霾無處逃遁
 
這款便攜式霧霾空間分布激光探測儀,相較于單點測量,擴大了探測范圍,還可對污染源的位置、污染程度、污染物的擴散方式及傳播途徑進行實時監(jiān)測,繼而對霧霾污染的出現提前預警,使有關部門前移工作關口,采取應對措施緩解污染問題。彌補了現有霧霾探測儀無法進行大面積探測的缺陷,大大拓展了探測距離。這款儀器的夜間探測距離為10-20km,白天探測距離為5-8km。
 
以城區(qū)面積約為860余平方公里的西安市為例,實驗表明,4-6臺探測儀就可以實現整個西安市區(qū)的覆蓋探測,工作效率著實提升了不少。
 
代晨昱表示,這款儀器可以與現有的顆粒物監(jiān)測儀器設備配合工作,不僅可以彌補現有儀器的缺陷,配合工作后測試出來的結果精度更高。他們也期待可以和有關單位部門、企業(yè)合作,為治污減霾貢獻出自己的一份力量。
 
年輕的大學生也懂得要以己之力,為社會貢獻一份力量。身為地理信息行業(yè)的從業(yè)者,手握各種地理空間技術,在這場休戚與共的霧霾反擊戰(zhàn)中,也應多思考,多行動,多出力,守護蒼穹之下的那片藍天。
 

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激光激光探測儀
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