項目名稱：大氣粗顆粒物智能感知立體監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

項目編號：HJJS-2021-2-23

獲獎等級：二等獎

完成單位：北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、北京英視睿達科技有限公司、二十一世紀空間技術(shù)應(yīng)用股份有限公司

完 成 人：劉保獻、鹿海峰、李令軍、安欣欣、尹文君、張立坤、張波、張章、金萌、邱昀、沈秀娥、鄒克旭、陸?zhàn)╆?、李倩、馬騰飛

劉保獻

北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 主任

獲獎感言：

近年來，我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測事業(yè)不斷發(fā)展壯大，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)逐步完善，手段日漸豐富，形成了比較完備的技術(shù)體系，但從整體看仍存在簡單累加、綜合不足的現(xiàn)象。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能的不斷發(fā)展，智能化的基礎(chǔ)越來越扎實，環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域也全面向智能化時代邁進。北京乃至大多城市的粗顆粒物源多面廣，一直以來缺乏有效的監(jiān)管手段。北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心瞄準粗顆粒精細化管控的關(guān)鍵問題，構(gòu)建了世界領(lǐng)先的城市級別的高密度粗顆粒感知體系，實現(xiàn)了粗顆粒物的立體監(jiān)控，支撐了北京的大氣污染治理攻堅行動，實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域智能化發(fā)展的初步探索?！笆奈濉睍r期，我們將進一步健全智能感知的高密度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的交換共享以及多源數(shù)據(jù)的智能分析，探索精準、可信、智能、共治的現(xiàn)代化環(huán)境治理新模式。

◎ TSP 高密度監(jiān)測設(shè)備

◎ TSP 高密度監(jiān)測設(shè)備布設(shè)現(xiàn)場

項目簡介

伴隨大氣污染治理進程的有效推進，降塵、TSP、PM10等大氣粗顆粒物污染成為制約空氣質(zhì)量進一步改善的關(guān)鍵因素之一。粗顆粒物來源多且覆蓋面廣，難監(jiān)管、易反彈，全面實時的信息獲取與高效精準的執(zhí)法管控是解決粗顆粒物污染的核心。項目針對大氣污染監(jiān)管需求，開拓性完成了粗顆粒物智能感知設(shè)備的研發(fā)，建立了多維立體監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，形成全方位的監(jiān)測監(jiān)管體系，效果顯著。項目取得的主要技術(shù)成果如下：

（1）率先研發(fā)了基于小型化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大氣粗顆粒物監(jiān)測設(shè)備。自主研發(fā)了低成本、小型化、高精度、抗干擾的物聯(lián)網(wǎng)TSP 監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)了采樣高頻次、檢測高精度和數(shù)據(jù)高捕獲率。研制了高頻次、高精度的降塵自動監(jiān)測設(shè)備，數(shù)據(jù)監(jiān)測周期≤1h。

（2）建立了高時空分辨率的揚塵源遙感監(jiān)測體系。研究了智能解譯與柔性生產(chǎn)線技術(shù)，在國內(nèi)首次實現(xiàn)了城市揚塵源的月度全覆蓋即時監(jiān)測，監(jiān)測效率提升近40%。結(jié)合激光雷達實時垂直觀測，形成了事前預(yù)測預(yù)報、事中實時監(jiān)控、事后綜合評估的全流程沙塵遙感追蹤監(jiān)測機制。

（3）構(gòu)建了綜合智能立體監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)并實現(xiàn)了業(yè)務(wù)應(yīng)用。率先在北京建成城市粗顆粒物高密度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合智慧遙感、降塵智能網(wǎng)，基于“云質(zhì)控”技術(shù)與“多星協(xié)同”的保障模式，形成了“三網(wǎng)合一”的街鄉(xiāng)鎮(zhèn)無縫覆蓋的大氣粗顆粒物立體監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了粗顆粒物安全可控的在線監(jiān)測、追蹤溯源、預(yù)警聯(lián)動業(yè)務(wù)應(yīng)用。

項目獲得專利50 余項，項目組發(fā)表論文30 余篇。項目成果成功應(yīng)用于北京大氣污染防治及智能執(zhí)法中，多次服務(wù)于重大活動空氣質(zhì)量保障，大幅提升了精細化管理水平，有效降低了粗顆粒物污染，“十三五”期間，北京市TSP、PM10及降塵量分別下降43.7%、42.3%、28.2%。目前項目成果已在100多家單位中得到應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用示范效果。