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行業動態

科學島先進技術設備助力北京冬奧會

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2022-2-21     瀏覽次數:    
        2月20日晚,第二十四屆冬季奧林匹克運動會在北京圓滿閉幕。這場舉世矚目的盛會中,中科院合肥研究院科研團隊研制的AG-FTIR-DX4000型便攜式傅里葉紅外多組分氣體分析儀、大氣環境立體探測車、甲烷(CH4)走航探測設備、CO2立體監測技術、污染氣體全球/區域分布衛星遙感觀測技術、GBQ L-01型大氣廓線和云高探測儀、DSG2型降水現象儀、ASC200型云量觀測儀、ASC300型視覺云高儀、無人自航式水質監測船等,為冬奧賽事的安全檢測、大氣環境保障、氣象預報、水質監測等工作提供了有力支持。
安全奧運:安檢氣體探測設備“嗅”出安全隱患
  合肥研究院安光所環境光學中心徐亮研究員團隊研發的AG-FTIR-DX4000型便攜式傅里葉紅外多組分氣體分析儀,成功應用于我國大型體育賽事相關業務的快速檢測。研發團隊攻克了核心干涉模塊的小型化及抗震動工程問題,實現了復雜背景條件下多組分氣體的識別和定量分析算法。系統具有識別成分多、速度快、體積小、重量輕等特點,可快捷部署,滿足化學揮發氣體識別探測的業務需要。該儀器作為2019年度國家重點研發計劃專項項目的成果之一,自2021年10月以來,在相關業務部門開展了項目的應用示范工作,為冬奧測試賽相關業務工作提供了有力的技術支持,并于2022年2月冬奧會開幕后,繼續服務于冬奧會正式賽事的保障工作。
環保奧運:水質環境監測設備大顯身手
無人自航式水質監測船:隨著2022年北京冬奧會的臨近,官廳水庫作為北京冬奧會水源地之一,水質安全保障成為重要的工作之一。合肥研究院固體所余道洋博士主持研制的無人自航式水質監測船,針對水中痕量污染物進行小型化、快速、原位和在線監測,可跟蹤污染物高濃度區域,并進行數據實時上傳,實現水環境的過程管理和風險預警。目前,該無人自航式水質監測船已成為北京官廳水庫的水質安全保障用儀器,助力2022年北京冬奧會水源地水質安全保障。 
       大氣環境立體探測車:合肥研究院安光所環境光學中心張天舒研究員團隊配合環保部門制定了嚴格的環境質量保障工作方案,提供大氣環境立體探測車開展了聯防聯控區域內的走航監測服務,通過環境光學立體監測技術為冬奧會空氣質量保障提供科技支撐。車上配備的自主研發的顆粒物激光雷達能夠快速獲取高分辨率的區域顆粒物立體分布信息,可實現北京及其周邊傳輸通道和城市周邊重點污染源的常規走航監測和污染過程時段重點區域的連續不間斷水平或垂直掃描監測,快速精確獲取冬奧會期間北京及其聯防聯控區域內大氣顆粒物的區域分布特征,開展輸送分析和污染來源研究。
  甲烷(CH4)走航探測設備:合肥研究院安光所環境光學中心許振宇副研究員團隊研發的便攜式光腔衰蕩光譜儀(CRDS),針對科技冬奧對溫室氣體走航探測的需求,解決了核心氣體監測模塊在強振動、寬溫度變化環境下的穩定工作問題,實現了復雜環境下溫室氣體高精度在線測量(CH4~2ppb)。CRDS CH4分析儀在國家奧林匹克中心、首鋼滑雪大跳臺等區域進行了連續走航探測,為冬奧正式賽事期間的大氣環境保障提供了可靠的技術支撐。
  二氧化碳(CO2)立體監測技術:合肥研究院安光所環境光學中心劉誠團隊研發了天空地一體化CO2立體監測技術,立體監測冬奧場館周邊賽前、賽中、賽后三個階段CO2濃度變化,為綠色辦奧提供基礎監測數據。該技術已申報并獲批2020年國家重點研發計劃“碳排放智能化數據采集和核算關鍵技術及示范”專項的子課題,目前已應用于我國速滑館和首鋼大跳臺等場館周邊的碳監測,通過冬奧會備賽階段與比賽階段的場館周邊立體化監測和數據融合技術,以車載高精度溫室氣體走航為核心,突破溫室氣體監測中的時空限制及高精度觀測甁頸,建立多源觀測數據的誤差評估和質量控制的質控體系,實現冬奧場館區域分類別的溫室氣體高精度觀測,構建溫室氣體立體化分布信息。
  污染氣體全球/區域分布衛星遙感觀測技術:合肥研究院安光所環境光學中心司福祺研究員團隊研制的搭載于高光譜觀測衛星上的大氣痕量氣體差分吸收光譜儀(EMI),作為國內目前在軌運行的最高空間分辨率大氣痕量氣體遙感載荷,準確獲取了大氣污染區域分布信息,服務于冬奧會空氣質量保障。高光譜觀測衛星由國家生態環境部牽頭,由航天八院509所抓總研制,可以全面提升我國大氣、水體、陸地的高光譜觀測能力,滿足我國在環境綜合監測等方面的迫切需求,為大氣環境監測、水環境監測、生態環境監測以及環境監管等環境保護主體業務提供全球高光譜遙感數據。
氣象奧運:光學氣象探測設備為冬奧氣象“精準把脈”
  冬奧會期間,我國氣象科技創新首次具備“百米級、分鐘級”精準預報能力,合肥研究院安光所大氣光學中心、光電子中心和環境光學中心團隊聯合研制的GBQ L-01型大氣廓線和云高探測儀、DSG2型降水現象儀、ASC200型云量觀測儀和ASC300型視覺云高儀等光學氣象探測設備,為冬奧會高精度數值天氣預報和多源氣象數據融合等關鍵技術方法提供必要的數據支持,共同構建了冬奧氣象“百米級”預報技術體系。上述成果來自于劉東研究員牽頭的ANSO聯合研究合作專項“服務于環境和氣候變化研究的大氣氣溶膠、云和降水自動化協同觀測網絡”和中國科學院科技服務網絡計劃(STS計劃)區域重點項目“水相關氣象要素探測設備工程化研發和產業化”,以及張龍研究員牽頭的安徽省科技重大專項“基于北斗技術的區域精準氣象監測系統研發與應用示范”等項目。ANSO專項設置了五個“一帶一路”區域大氣協同觀測網絡站點,其中俄羅斯2個、白俄羅斯1個、中國2個(分別在北京和合肥),而北京站設置在北京奧林匹克公園附近。
  讓我們一起向未來,共同為冬奧喝彩!
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