機(jī)動(dòng)車尾氣激光遙測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用讓道路車輛尾氣排放水平隨時(shí)受到監(jiān)控成為可能。據(jù)中國(guó)工程院院士、中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所所長(zhǎng)劉文清介紹，這套系統(tǒng)由中國(guó)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(guó)家863計(jì)劃支持的高技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，并得到國(guó)家級(jí)火炬計(jì)劃資助。

    激光遙測(cè)采集尾氣“指紋”

    相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)機(jī)動(dòng)車的保有量已經(jīng)超過2.5億輛，到2020年，預(yù)計(jì)將突破3.5億輛。如何對(duì)行駛中的機(jī)動(dòng)車尾氣進(jìn)行快速檢測(cè)，對(duì)高排放的重污染車輛進(jìn)行快速篩選，成為目前機(jī)動(dòng)車尾氣檢測(cè)的重要課題。

    據(jù)了解，環(huán)保部門的尾氣檢測(cè)一般是采用怠速法在檢測(cè)站進(jìn)行，將汽車的排氣管通過管道連接檢測(cè)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(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，省去了汽車進(jìn)入檢測(cè)站的時(shí)間，可以在路邊對(duì)任意行使車輛進(jìn)行尾氣排放檢測(cè)，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(cè)的頻次，加大了重污染車輛快速篩選的力度。

    劉文清介紹說(shuō)，尾氣激光遙測(cè)設(shè)備具有自動(dòng)化程度高、檢測(cè)效率高的特點(diǎn)，能夠在0.7秒內(nèi)完成對(duì)道路中實(shí)際行駛機(jī)動(dòng)車排氣污染物的參數(shù)測(cè)量，并可將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)管理中心站。“這就像檢測(cè)酒駕，如果你讓每個(gè)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(cè)儀器讓司機(jī)吹口氣，就可以知道他是否飲酒，只要對(duì)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(cè)設(shè)備起到的就是這種檢測(cè)儀器的作用。”劉文清說(shuō)。

    機(jī)動(dòng)車尾氣遙感監(jiān)測(cè)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(duì)面安放的角反射鏡反射回來(lái)的激光，通過測(cè)量機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)激光吸收的強(qiáng)度就能夠定量分析機(jī)動(dòng)車排放的一氧化碳、氮氧化物和顆粒物煙度值等多個(gè)參數(shù)。儀器原理說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但系統(tǒng)的構(gòu)成卻十分復(fù)雜，包括氣體監(jiān)測(cè)單元、車牌照識(shí)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(jì)算機(jī)監(jiān)視器上顯示結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路車輛尾氣的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

    國(guó)產(chǎn)技術(shù)服務(wù)社會(huì)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(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。劉文清表示，傳統(tǒng)的檢測(cè)儀器雖然也使用光學(xué)檢測(cè)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(duì)老百姓所關(guān)心的激光遙測(cè)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(cè)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(cè)量時(shí)，風(fēng)速、風(fēng)向和溫濕壓等氣象參數(shù)是無(wú)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(cè)量，通過合理的數(shù)據(jù)算法，能夠得到穩(wěn)定可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

    安徽寶龍環(huán)?？萍加邢薰径麻L(zhǎng)杜光宇表示，在國(guó)產(chǎn)激光遙測(cè)系統(tǒng)投入運(yùn)營(yíng)之前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的尾氣檢測(cè)設(shè)備基本被國(guó)外品牌壟斷，存在著產(chǎn)品價(jià)格昂貴、維修困難等問題。國(guó)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(guó)外同類的設(shè)備，只能覆蓋160mm排氣管高度的區(qū)間。但我國(guó)機(jī)動(dòng)車的構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜，機(jī)動(dòng)車車的排氣管有高有低，160mm并不能完全覆蓋所有社會(huì)車輛。”杜光宇說(shuō)，“而我們生產(chǎn)的這套激光遙測(cè)設(shè)備，可以覆蓋600mm的排氣管高度區(qū)間，適應(yīng)了我國(guó)道路車輛的復(fù)雜情況。并且我們的價(jià)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(guó)家自主創(chuàng)新產(chǎn)品證書”。

    據(jù)悉，這套尾氣遙測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)為北京奧運(yùn)會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)和南京青奧會(huì)等多項(xiàng)國(guó)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(gè)大中城市的環(huán)保部門采用，作為機(jī)動(dòng)車尾氣監(jiān)測(cè)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(lái)，國(guó)家大力推進(jìn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，而通過技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，核心是科技成果和知識(shí)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(lái)，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)?？萍汲晒挥挟a(chǎn)業(yè)化，并能服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，才是應(yīng)有的發(fā)展之路。科研人員要有自主研發(fā)的能力，自主創(chuàng)新的信心，逐步改變相關(guān)領(lǐng)域長(zhǎng)期受制于國(guó)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(dòng)車激光尾氣遙測(cè)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。