| 技术名称 |
大气粗颗粒物智能感知立体监控关键技术 |
| 申报单位 |
北京市生态环境监测中心、北京英视睿达科技有限公司 、二十一世纪空间技术应用股份有限公司 |
| 推荐单位 |
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| 技术领域 |
工业废气处理 |
| 适用范围 |
适用于省、市、区、街道、村、社区、园区等区域的环境粗颗粒物监测 |
| 技术原理 |
1）大气粗颗粒物智能监测设备技术原理
TSP小型化物联网监测设备：大气粗颗粒物智能监测设备采用光散射原理，激光散射TSP模块通过采气泵（真空泵）将待测气溶胶吸入检测舱，待测气溶胶在分支处分流，一部分经过高效过滤器后被过滤成干净空气，作为保护鞘来保护传感器室中的元器件不受待测样品污染。另外一部分气溶胶，作为待测样品直接进入传感器室，室中主要元器件为激光二极管、透镜组合光电检测器，通过独特的光腔设计，激光源产生的入射光线照射至气体样本并与其交汇于入射点，感光单元和入射点的连线与入射光线之间的夹角为120°~150°。检测时、首先由激光二极管发出的激光，通过透镜组形成薄层面光源。薄层光通过传感器室的待测气溶胶时，会产生散射。感光单元接收散射光后，通过光敏器件将其转换成可以直接测量的标准信号，此信号强度正比于气溶胶的质量浓度，经信号处理单元采集并分析得到TSP相对质量浓度。
降尘自动监测设备原理：降尘监测设备包括有降尘缸、压力传感器及信号放大器。将降尘缸置入保护罩以保证缸体稳定，与保护罩一体的托盘用螺丝固定在压力传感器上。当降尘落入缸中，压力传感器产生的电信号经由信号放大器放大，从而记录降尘缸的质量变化。
（2）大气粗颗粒物遥感监测技术体系原理
扬尘源遥感月度即时监测原理：利用搭载在卫星上的多光谱和全色传感器设备，通过多条件约束的遥感监测周期评估算法技术体系实现“多星协同”数据保障；利用面向对象智能化解译技术与变化检测技术，将影像数据光谱、纹理、形状、关系、变化等数据进行智能运算，对扬尘源专题信息进行首批快速解译及提取，结合信息提取规则、生产流程工具集开发、生产管理流程等，建立柔性工作流生产线，在首批成果基础上加入人机交互解译的工作过程，提高污染源遥感信息提取的效率和精度。
沙尘遥感反演原理： 10.4μm与12.3μm两红外通道上,沙尘亮温值比地面低，比同高度的云高；8.6μm水汽通道上沙尘范围表现为干区。基于新一代静止卫星数据，利用以上3个通道数据进行组合计算和假彩色合成，可实现我国北方地区大范围沙尘起源、传输以及影响过程的24小时全天候实时跟踪与研判，最高可实现每10分钟一次的监测频率，并克服了夜晚无法开展沙尘监测的局限性。
2.核心知识产权
1）发明专利：一种融合地面监测与卫星影像的建筑裸地大气颗粒物测算方法，ZL 2014 1 0425346.6，2017年5月24日授权；
2）发明专利：一种沙尘暴监测方法及装置，ZL 2015 1 0161856.1，2017年6月27日授权；
3）实用新型专利：基于光散射原理的空气总悬浮颗粒物浓度测量装置，ZL 2019 2 0276584.3，2020年01月07日授权；
4）实用新型专利：基于物联网的空气总悬浮颗粒监测设备，ZL 2019 2 0225302.7，2019年12月10日授权；
5）实用新型专利：降尘监测设备，ZL 2018 2 0525075.5，2018年11月9日授权；
6）软件著作权：北京市空气质量卫星遥感监测系统V1.0，2017SR385835，2017年7月20日登记。
3.适用范围和典型案例
适用于省、市、区、街道、村、社区、园区等区域的环境粗颗粒物监测，典型案例如下：
1）北京市大气TSP高密度监测网络，包含1020个监测点位，北京市生态环境监测中心，2019年7月19日验收；
2）昆明市建筑施工裸地卫星遥感监测，每两月对昆明全市域建筑施工裸地状况开展监测，昆明市网格化综合监督指挥中心，2018年6月起持续实施。 |
| 技术主要指标 |
1）TSP监测设备可实现5分钟级别的数据采集，TSP设备间平行性小于10%,设备质控后数据偏差在低浓度下≤15ug/m3、在高浓度下≤15%；
2）自动降尘监测设备可实现小时级别的数据采集；
3）通过采用研发智能解译+柔性生产线技术体系，扬尘源月度遥感即时监测效率提升近40%，准确度提升至95%以上；
4）以南京市TSP高密度监测项目为例，投资成本2千万元，运行成本约为100万元/年；
5）以北京市裸地扬尘源月度遥感监测项目为例，成果运行保障率超过99%，年度投资约670万元。 |
| 推荐标签 |
先进技术 |
| 案例名称 |
大气粗颗粒物智能感知立体监控关键技术 |
| 案例详情 |
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| 技术资质 |
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| 效益分析 |
1）TSP监测设备可实现5分钟级别的数据采集，TSP设备间平行性小于10%,设备质控后数据偏差在低浓度下≤15ug/m3、在高浓度下≤15%；
2）自动降尘监测设备可实现小时级别的数据采集；
3）通过采用研发智能解译+柔性生产线技术体系，扬尘源月度遥感即时监测效率提升近40%，准确度提升至95%以上；
4）以南京市TSP高密度监测项目为例，投资成本2千万元，运行成本约为100万元/年；
5）以北京市裸地扬尘源月度遥感监测项目为例，成果运行保障率超过99%，年度投资约670万元。 |
| 运行管理 |
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| 组织评审详情 |
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