機(jī)動車尾氣激光遙測系統(tǒng)的應(yīng)用讓道路車輛尾氣排放水平隨時受到監(jiān)控成為可能。據(jù)中國工程院院士、中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所所長劉文清介紹，這套系統(tǒng)由中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所與安徽寶龍科技環(huán)保有限公司共同研發(fā)，是“十五”國家863計劃支持的高技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，并得到國家級火炬計劃資助。
激光遙測采集尾氣“指紋”
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國機(jī)動車的保有量已經(jīng)超過2.5億輛，到2020年，預(yù)計將突破3.5億輛。如何對行駛中的機(jī)動車尾氣進(jìn)行快速檢測，對高排放的重污染車輛進(jìn)行快速篩選，成為目前機(jī)動車尾氣檢測的重要課題。
據(jù)了解，環(huán)保部門的尾氣檢測一般是采用怠速法在檢測站進(jìn)行，將汽車的排氣管通過管道連接檢測設(shè)備，通過分析排放的氣體成分，判定汽車是否超標(biāo)。而通過激光遙測技術(shù)進(jìn)行檢測，省去了汽車進(jìn)入檢測站的時間，可以在路邊對任意行使車輛進(jìn)行尾氣排放檢測，不僅極大的提高了效率，而且提高了道路車輛尾氣排放檢測的頻次，加大了重污染車輛快速篩選的力度。
劉文清介紹說，尾氣激光遙測設(shè)備具有自動化程度高、檢測效率高的特點(diǎn)，能夠在0.7秒內(nèi)完成對道路中實(shí)際行駛機(jī)動車排氣污染物的參數(shù)測量，并可將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)奖O(jiān)測管理中心站。“這就像檢測酒駕，如果你讓每個司機(jī)都進(jìn)醫(yī)院抽血化驗(yàn)，顯然不科學(xué)也不現(xiàn)實(shí)，但如果用檢測儀器讓司機(jī)吹口氣，就可以知道他是否飲酒，只要對超標(biāo)的司機(jī)再進(jìn)行進(jìn)一步的醫(yī)學(xué)檢查就可以了。激光遙測設(shè)備起到的就是這種檢測儀器的作用。”劉文清說。
機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測系統(tǒng)采用的是先進(jìn)的激光光譜原理：根據(jù)各種氣體分子所具有的“指紋”吸收光譜特征的不同，在道路一邊的機(jī)器發(fā)射激光，通過采集從道路對面安放的角反射鏡反射回來的激光，通過測量機(jī)動車尾氣對激光吸收的強(qiáng)度就能夠定量分析機(jī)動車排放的一氧化碳、氮氧化物和顆粒物煙度值等多個參數(shù)。儀器原理說起來簡單，但系統(tǒng)的構(gòu)成卻十分復(fù)雜，包括氣體監(jiān)測單元、車牌照識別與記錄單元、數(shù)據(jù)分析單元等，所有單元采集到的數(shù)據(jù)在計算機(jī)監(jiān)視器上顯示結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對道路車輛尾氣的動態(tài)監(jiān)測。
國產(chǎn)技術(shù)服務(wù)社會民生
據(jù)了解，該項(xiàng)技術(shù)從2001年開始研發(fā)，2004年正式投入應(yīng)用，取得了十分明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。劉文清表示，傳統(tǒng)的檢測儀器雖然也使用光學(xué)檢測手段，但使用的是紅外光譜技術(shù)，由于受濾光片帶寬的限制，多種氣體的交叉干擾難以避免，而激光技術(shù)采集的數(shù)據(jù)則更加準(zhǔn)確。針對老百姓所關(guān)心的激光遙測方法數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的問題，劉文清表示，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和實(shí)際的道路環(huán)境存在較大的差別，在實(shí)際的道路環(huán)境下，測量的數(shù)據(jù)難免受到車輛行駛狀態(tài)、惡劣氣象條件等外部因素的干擾，而在道邊測量時，風(fēng)速、風(fēng)向和溫濕壓等氣象參數(shù)是無法重現(xiàn)的，但通過科學(xué)家和工程技術(shù)人員的攻關(guān)，已經(jīng)找到剔除外部環(huán)境可能引起數(shù)據(jù)偏差的技術(shù)手段，例如，我們可以使激光器在每秒鐘內(nèi)完成上千次有效測量，通過合理的數(shù)據(jù)算法，能夠得到穩(wěn)定可靠的檢測數(shù)據(jù)。
安徽寶龍環(huán)?？萍加邢薰径麻L杜光宇表示，在國產(chǎn)激光遙測系統(tǒng)投入運(yùn)營之前，國內(nèi)市場上的尾氣檢測設(shè)備基本被國外品牌壟斷，存在著產(chǎn)品價格昂貴、維修困難等問題。國產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，極大的降低了設(shè)備成本，讓自主品牌真正走上了創(chuàng)新的道路。“國外同類的設(shè)備，只能覆蓋160mm排氣管高度的區(qū)間。但我國機(jī)動車的構(gòu)成相對復(fù)雜，機(jī)動車車的排氣管有高有低，160mm并不能完全覆蓋所有社會車輛。”杜光宇說，“而我們生產(chǎn)的這套激光遙測設(shè)備，可以覆蓋600mm的排氣管高度區(qū)間，適應(yīng)了我國道路車輛的復(fù)雜情況。并且我們的價格更低，數(shù)據(jù)采集更加完善，產(chǎn)品曾經(jīng)獲得科技部首批國家自主創(chuàng)新產(chǎn)品證書”。
據(jù)悉，這套尾氣遙測系統(tǒng)已經(jīng)為北京奧運(yùn)會、廣州亞運(yùn)會和南京青奧會等多項(xiàng)國際重要賽事提供過服務(wù)，取得了良好的效果。并被北京、天津、西安、濟(jì)南等幾十個大中城市的環(huán)保部門采用，作為機(jī)動車尾氣監(jiān)測的重要設(shè)備支持。
科技創(chuàng)新成果攻克“最后一公里”
近年來，國家大力推進(jìn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，而通過技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，核心是科技成果和知識產(chǎn)權(quán)的高水平大規(guī)模轉(zhuǎn)移和有效的轉(zhuǎn)化運(yùn)用。劉文清向記者表示，科技工作者要靜下心來，不能急于求成。在加快腳步追趕世界先進(jìn)水平的路上，要尤其重視基礎(chǔ)的積累。“集成創(chuàng)新很重要，更要重視實(shí)業(yè)技術(shù)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在基礎(chǔ)工業(yè)尤其是元器件領(lǐng)域，要加大投入力度，加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的建設(shè)。科技成果只有產(chǎn)業(yè)化，并能服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，才是應(yīng)有的發(fā)展之路?？蒲腥藛T要有自主研發(fā)的能力，自主創(chuàng)新的信心，逐步改變相關(guān)領(lǐng)域長期受制于國外技術(shù)的局面，這是科研人的責(zé)任，也是科研人的使命。”劉文清講到。
經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，科技創(chuàng)新也需要進(jìn)入新常態(tài)。像機(jī)動車激光尾氣遙測系統(tǒng)這樣的創(chuàng)新成果需要更多的涌現(xiàn)，為科技成果轉(zhuǎn)化攻克“最后一公里”難關(guān)提供更多更好的解決范例。
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