研究生利用激光遙感制作實時監(jiān)測霧霾探測儀

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研究生利用激光遙感制作實時監(jiān)測霧霾探測儀

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(jù)悉，該儀器榮獲陜西省大學生課外學術科技作品大賽一等獎。

1 打破陳規(guī)，用激光遙感監(jiān)測

目前環(huán)保領域相關部門監(jiān)測大氣污染物主要采用直接稱重、多點監(jiān)測、人工取樣等方法，這些方法都僅是單點測量。因大氣是流動的，往往當工作人員把儀器上的數(shù)據(jù)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(shù)值都不一樣，而且數(shù)據(jù)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。他們研制的探測儀彌補了現(xiàn)有霧霾探測儀無法進行大面積探測的缺陷，拓展了探測距離。這款儀器的夜間探測距離為10～20 km，白天探測距離為5～8 km。

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(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)及三維掃描控制系統(tǒng)5部分組成。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，由光電探測系統(tǒng)將光信號轉換為電信號，最后由數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)利用模擬探測方式完成數(shù)據(jù)采集與處理。

2 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，與單點測量相比較，不僅擴大了探測范圍，而且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(xiàn)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。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(xiàn)整個西安市區(qū)的覆蓋探測。

代晨昱表示，這款儀器可以與現(xiàn)有的顆粒物監(jiān)測儀器設備配合工作，不僅可以彌補現(xiàn)有儀器的缺陷，配合工作后測試出來的結果精確度更高。

（中國分析計量網(wǎng)）