获奖项目简介
2019年CAIA奖二等奖获奖项目成果简介:基于ETDLAS及UV-DOAS光谱联用的机动车尾气遥感监测系统研制与应用
完成单位:杭州春来科技有限公司、杭州因诺维新科技有限公司
完成人:于志伟,邱梦春,刘立富,盛润坤,王超,张涵,屈颖,郭杰,温作乐,陈建龙,汪鲁见,吴垒,许欢
成果简介:
近年来,机动车保有量剧增,机动车尾气已成为城市大气环境的主要污染源,机动车尾气在线监测技术及设备市场机遇无限。项目采用互为收发系统的ETDLAS和UV-DOAS双光谱检测单元,结合激光多点度量和绿光透射测量技术,通过高度集成化设计,构建一个零污染、全方位、多层次、全覆盖的智能机动车尾气监测系统,实现机动车尾气排放多参数的监测,解决多项机动车尾气监测难题。系统广泛应用于环保部门交通的路检、抽检、年检、机动车制造商和维修4S店等,可在城区各典型地段合理布设,形成在线监控网络,结合网络传输技术与环境检测中心和车管中心实行数据共享,为决策研究者及地区机动车尾气污染控制措施提供科学依据,从而达到对整个城市机动车污染物进行在线监控目的。项目申请国家专利7件(发明3件),已获授权专利4件(发明1件);获软件著作权2件;通过了华南国家计量测试中心检测认证;通过科学技术成果鉴定,处国内同类产品领先水平。
创新点及科学价值:
基于ETDLAS及UV-DOAS光谱联用的机动车尾气遥感监测系统研制与应用项目采用互为收发系统的ETDLAS和UV-DOAS双光谱检测单元,结合激光多点度量和绿光透射测量技术,通过高度集成化设计,构建一个零污染、全方位、多层次的智能机动车尾气监测系统平台,实现机动车尾气排放多参数的监测,解决多项机动车尾气监测难题。项目具有一定的技术创新:
(1) 采用互为收发系统的ETDLAS和UV-DOAS双光谱一体化检测单元,实现了同一折返光路对多种排放参数的监测,降低了现场安装对光及调试维护的难度。
(2) 基于ETDLAS技术和奇偶谐波比率算法,解决了传统激光调制技术响应慢和环境背景光噪声干扰的问题。
(3) 采用多重减震技术和宽光学容差技术,解决了大型货车通过安装道路时剧烈振动导致设备光路偏离而无法正常测量的问题,提高了设备的稳定性。
项目不仅为决策研究者及地区机动车尾气污染控制措施提供科学依据,对推动环境科学技术进步、保护生态环境、保障国家和社会安全等方面均发挥了重要作用,亦对推动环境及相关学科群的发展具有重要科学意义。
社会经济效益:
2017年3月,李克强总理在第十二届全国人大第五次会议上作政府报告,明确提出:“要打好蓝天保卫战,强化机动车尾气治理。基本淘汰黄标车,加快淘汰老旧机动车,对高排放机动车进行专项整治,鼓励使用清洁能源汽车”。为此,环保部发布《机动车污染防治技术政策》强调“加强机动车检测与维护(I/M),重点加强高排放车辆、高使用强度车辆监管,确保上路车辆排放稳定达标”。而目前国内机动车尾气的监管方式主要是年检和路检,由于机动车数量剧增,年检检测设备、技术不足,路检可操作性较差、效率低、影响交通等问题,迫切需要发展机动车尾气监测新技术、新方法、新设备。
本项目开发的机动车尾气遥感监测系统平台,可对机动车尾气排放中的CO、CO2、NOx、HC以及尾气不透光烟度进行在线自动监测,各部件设计精巧,安装灵活方便,适合安装在城市各路段、收费关口。通过在城区各典型地段合理布设,形成在线监控网络,结合网络传输技术与环境检测中心和车辆管理中心实行数据共享,为决策研究者及地区机动车尾气污染控制措施提供科学依据,从而达到对整个城市机动车污染物进行在线监控目的。本项目成果于2018年10月投产并开展试销,已累计实现销售收入约5000余万元,广泛用于环保部门交通的路检和抽检、机动车年检、机动车制造行业和维修4S店以及能源、交通、汽车等行业,经济社会效益显著。
综上所述,本项目成果创新了多项国内关键技术,对推动环境科学技术进步、保护生态环境、保障国家和社会安全等方面均发挥了重要作用,产生了一定的社会和环境经济效益。
应用前景:
本项目实现了机动车尾气排放识别多参数的监测,解决了现场调光难、响应速度慢等问题,项目的开发可以提升我国机动车尾气排放治理和监测的技术水平,符合国家产业政策。项目成果经河南省赛斯电子科技有限公司、广州市云景信息科技有限公司、宜阳县环保局、邯郸市生态环保局丛台区分局、淮阳县环保局等单位使用,得到了一致好评,这也将提升我国环保监测仪器的制造水平和产品档次。