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大學生利用激光遙感製作實時監測霧霾探測儀

星之球科技 來源:院校科研2015-12-03 我要評論(0 )   

前不久,西安理工大研究生代晨昱和同學們(men) 發明了一款便攜式霧霾空間分布激光探測儀(yi) ,可以實時監測大氣汙染物的儀(yi) 器,打破了傳(chuan) 統環保部門測量大氣汙染物的方法,將激光遙...

        曆經連續多天的霧霾天氣,北京終於(yu) 撥霾見日,大快人心。然而,民眾(zhong) 對空氣質量的擔憂恐慌情緒,卻不會(hui) 像霧霾一樣散去。麵對日益緊迫的霧霾問題,除了戴上防霾口罩,我們(men) 又能做些什麽(me) ?......霧霾之下,沒有看客,我們(men) 每個(ge) 人都應該積極行動起來,你知道嗎?西安的一群大學生為(wei) 我們(men) 做了一個(ge) 良好的表率。

前不久,西安理工大研究生代晨昱和同學們(men) 發明了一款便攜式霧霾空間分布激光探測儀(yi) ,可以實時監測大氣汙染物的儀(yi) 器,打破了傳(chuan) 統環保部門測量大氣汙染物的方法,將激光遙感技術應用到了霧霾監測領域。據悉,該儀(yi) 器還榮獲了陝西省大學生課外學術科技作品大賽一等獎。

打破陳規 用激光遙感監測領域

目前,相關(guan) 部門監測大氣汙染物主要采用的是直接稱重、多點監測、人工取樣等方法,上述方法都僅(jin) 是單點測量。例如直接稱重法,是抽取等量空氣將汙染物停留在過濾膜上,直接稱其重量,計算單位體(ti) 積中的汙染物濃度。而多點監測需要架設許多儀(yi) 器,不僅(jin) 耗時耗力,還不具有實時性。因為(wei) 大氣是流動的,往往當工作人員把儀(yi) 器上的數據整理出來時,汙染源的位置、霧霾汙染的空間分布等已經發生了變化。

實際上,城市每個(ge) 區域的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(zhuan) 業(ye) 知識發明一種可以實時監測大氣汙染物的儀(yi) 器的想法。經過近兩(liang) 年努力,他和同學們(men) 完成了設計發明工作。探測儀(yi) 彌補了現有霧霾探測儀(yi) 無法進行大麵積探測的缺陷,大大拓展了探測距離。這款儀(yi) 器的夜間探測距離為(wei) 10-20 km,白天探測距離為(wei) 5-8km。

探測儀(yi) 整體(ti) 係統主要由激光發射係統、光學接收係統、光電探測係統、數據采集處理係統及三維掃描控製係統五部分組成。代晨昱解釋,這套係統主要運用了光散射和光測距兩(liang) 大原理。由激光發射係統發出脈衝(chong) 激光進入大氣,激光與(yu) 大氣中的霧霾顆粒發生散射後,由光學接收係統接收後向散射回波信號,再由光電探測係統將光信號轉換為(wei) 電信號,最後由數據采集處理係統利用模擬探測方式完成數據采集與(yu) 處理。

實時監測,霧霾無處逃遁

這款便攜式霧霾空間分布激光探測儀(yi) ,相較於(yu) 單點測量,擴大了探測範圍,還可對汙染源的位置、汙染程度、汙染物的擴散方式及傳(chuan) 播途徑進行實時監測,繼而對霧霾汙染的出現提前預警,使有關(guan) 部門前移工作關(guan) 口,采取應對措施緩解汙染問題。彌補了現有霧霾探測儀(yi) 無法進行大麵積探測的缺陷,大大拓展了探測距離。這款儀(yi) 器的夜間探測距離為(wei) 10-20 km,白天探測距離為(wei) 5-8km。

以城區麵積約為(wei) 860餘(yu) 平方公裏的西安市為(wei) 例,實驗表明,4-6台探測儀(yi) 就可以實現整個(ge) 西安市區的覆蓋探測,工作效率著實提升了不少。

代晨昱表示,這款儀(yi) 器可以與(yu) 現有的顆粒物監測儀(yi) 器設備配合工作,不僅(jin) 可以彌補現有儀(yi) 器的缺陷,配合工作後測試出來的結果精度更高。他們(men) 也期待可以和有關(guan) 單位部門、企業(ye) 合作,為(wei) 治汙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(wei) 社會(hui) 貢獻一份力量。身為(wei) 地理信息行業(ye) 的從(cong) 業(ye) 者,手握各種地理空間技術,在這場休戚與(yu) 共的霧霾反擊戰中,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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