一文明白激光尾气遥感技术

2021-01-16 11:33

近日，多伦科技子公司因伪造汽车尾气检测结果登环境风险板，引发民众对大气污染等环保话题的热议。目前，我国城市大气污染日益严重，而城市大气污染物主要来源之一就是汽车尾气的排放。因此，国家积极号召公共交通，减少私家车出行，来减轻城市大气污染。为了监测大气污染情况，全国多个省市积极搭建机动车尾气遥感监测平台，并与国家平台实现联网，激光尾气遥感监测也应运而生。

在国内市场，机动车尾气监测的主要举措是机动车年检以及环保、交管部门日常路检和巡检，但在实际操作环节仍然存在很多问题：道路车流量大时拦车监测会造成道路拥堵；车辆怠速或者低速慢行会产生更大污染……因此，传统监测方式远远达不到筛选高污染车辆的目的。而遥测技术则可弥补这些不足，填补监测中的窟窿，对道路行驶中车辆进行尾气监测，高效、经济、方便，对清洁车辆自动豁免，自动化程度高。

遥感监测技术是利用光学原理实现远距离感应，在汽车行驶过程中检测车辆尾气中CO、CO2、HC和NOx等物质的浓度。传统的机动车尾气遥感监测系统采用红外吸收光谱技术、紫外差分吸收光谱技术，容易受背景气体、环境温湿度差异、光源强度的不稳定性等因素影响，遥感监测的效果有局限性。应对市场需求，出现了基于可调谐激光吸收光谱气体检测技术开发激光尾气遥感技术。

我们知道，朗伯比尔定律描述物质对某一波长光吸收的强弱与吸光物质的浓度及其液层厚度间的关系。调谐激光吸收光谱技术是当光通过物质时，物质对光强有吸收，其吸收的光强与物质的浓度成一定的比例关系。

激光尾气遥感是通过激光器作为光源发出待测气体特征波长的光，光通过气体后有光强吸收，通过探测器检测光强吸收，根据朗伯比尔定律，得到该气体的浓度。

激光尾气遥感技术有以下优势：

1. 响应速度快，测量无滞后。

2. 测量精度高，不受天气环境和背景气体影响。由于激光谱宽特别窄且只发射待测气体吸收的特定波长，使测量不受测量环境中其它成分的干扰。

3.光源寿命长，可靠性高。激光器光源寿命长、稳定性好，无需定期更换光源，运行维护成本低。

目前，激光遥感监测技术的应用已获得相关部门的高度重视。随着技术升级和环保要求进一步加严，未来机动车尾气激光遥感监测将覆盖全国，进行大范围应用。