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 社长:肖争光 总编辑:屈胜文  国内统一刊号 CN61-0058 邮发代号 51-10
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日期:[ 2013年11月15日 ] -- 要 闻 -- 版次:[ 03 ]
用激光遥感技术监测雾霾
大学生发明探测仪实时监控污染源
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  ■记者 拓玲 实习生 邢文捷

  “现在大家都很关注雾霾天气,手机上也可以随时查询城市的PM2.5数值。我最早看见手机上显示PM2.5数值的时候就在思考,城市这么大,不可能每个区域的PM2.5数值都是一样的,这个数据肯定是变化的。就想着用专业知识发明一种可以实时监测大气污染物的仪器,经过近两年努力,终于发明成功了,仪器还获得了陕西省大学生课外学术科技作品大赛一等奖。”近日,拿到获奖证书的西安理工大研究生代晨昱和同学们高兴地说。

  打破传统 将激光遥感技术应用到雾霾监测领域

  代晨昱和同学发明的便携式雾霾空间分布激光探测仪,打破了传统环保部门测量大气污染物的方法,将激光遥感技术应用到了雾霾监测领域。小代表示,目前相关部门监测大气污染物主要采用的是直接称重、多点监测、人工取样等方法,上述方法都仅是单点测量。例如直接称重法,是抽取等量空气将污染物停留在过滤膜上,直接称其重量,计算单位体积中的污染物浓度。而多点监测需要架设许多仪器,不仅耗时耗力,还不具有实时性。因为大气是流动的,往往当工作人员把仪器上的数据整理出来时,污染源的位置、雾霾污染的空间分布等已经发生了变化。

  实时监测污染物传播途径

  这款便携式雾霾空间分布激光探测仪,相较于单点测量,扩大了探测范围,还可对污染源的位置、污染程度、污染物的扩散方式及传播途径进行实时监测,继而对雾霾污染的出现提前预警,使有关部门前移工作关口,采取应对措施缓解污染问题。

  探测仪整体系统主要由激光发射系统、光学接收系统、光电探测系统、数据采集处理系统及三维扫描控制系统五部分组成。小代说:“这套系统主要运用了光散射和光测距两大原理。由激光发射系统发出脉冲激光进入大气,激光与大气中的雾霾颗粒发生散射后,由光学接收系统接收后向散射回波信号,再由光电探测系统将光信号转换为电信号,最后由数据采集处理系统利用模拟探测方式完成数据采集与处理。”

  6台仪器便可覆盖探测整个市区

  这种仪器弥补了现有雾霾探测仪无法进行大面积探测的缺陷,大大拓展了探测距离。这款仪器的夜间探测距离为10-20 km,白天探测距离为5-8km。“咱们西安市城区面积约为860余平方公里,假如以8km为探测半径,我们实验表明,4-6台探测仪就可以实现整个西安市区的覆盖探测,非常方便有效。”代晨昱说。

  小代介绍说,他们设计的这款仪器可以与现有的颗粒物监测仪器设备配合工作,不仅可以弥补现有仪器的缺陷,配合工作后测试出来的结果精度更高。他们也期待可以和有关单位部门、企业合作,为治污减霾贡献出自己的一份力量。

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