面向动态拓扑网络的城市移动污染源监测理论方法和关键技术
研究背景 |
当前我国大气环境形势严峻，污染物排放总量大，以细颗粒物为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出。频繁发生的灰霾等区域性大气污染问题，与
机动车、工程车辆、船舶等城市移动污染源尾气的不达标排放密切相关。根据城市大气细颗粒物源解析结果，移动源排放已成为细颗粒物污染的首要来源，移动源污染已经成为中国
大气污染问题中最突出、最紧迫的问题之一。本项目面向我国城市大气环境污染治理的迫切需求，深入研究面向动态拓扑网络的城市移动污染源监测理论方法和关键技术，建立起完整的城市移动源大气污染物排放综合监管与辅助决策体系。 研究内容 |
提出了鲁棒自适应随动观测方法和自适应光谱检测技术，研发了超长距离激光雷达大气探污装置和黑烟车智能识别系统；提出了排放监管设备的高覆盖率协同分布和新增点位部署方法，实现了多检测手段获取的排放数据的特征融合和尺度统一；建立了城市移动源污染时空演化分析和精细化街道级实时预测模型，研发了城市移动源污染排放综合监管平台。依托理论成果，围绕大气污染监控国家重大需求，攻克尾气多组分监测、监测数据多网络接入传输及反演分析等关键技术难关，以第一完成人研发并产业化多种具有独立自主知识产权的尾气监测设备和系统，实现城市移动源尾气排放高覆盖率全时监测。基于本课题研究成果，项目获得了2019年度安徽省技术发明一等奖、2020年中国科协求是杰出青年成果转化奖、2022年中国专利优秀奖等多个省部级成果奖励，并以相关成果作价入股300万元实现了成果转化。 |
技术路线 | 随动观测系统的自适应控制 可变拓扑分布式网络优化、控制与系统性能分析 城市移动源大气污染物排放预测模型 基于快速反演分析的城市移动源大气污染物检测技术 城市移动污染源检测设备远程管理与数据接入技术 城市移动源大气污染排放综合监管平台建设
通过构建“随动观测系统—动态拓扑网络—排放预测模型”层次分明的理论体系，形成“数据检测—数据接入--数据分析” 环环相扣的技术链条，为相关管理部门实现城市移动源大气污染物排放的综合监管提供科学可靠的技术支持。
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成果总结 | 有效减小了超长距离条件下随动模型误差对于尾气监测性能的影响，研发了大气环境氮硫化物激光雷达远距离探测系统。 解决监测节点数量有限与测量范围扩大之间的矛盾。 挖掘尾气的时空变化特征和外部环境特征的时空相关性，建立污染物排放趋势预测模型。 实现大气污染物浓度的自适应快速反演，提高污染物排放检测的准确性和一致性。实现可靠的数据存储和数据处理框架，建立可定制的应用层处理模型，支持数据访问、交互控制、数据处理等不同类型数据组件的注册接入；开发并提供不同层次的标准化访问接口，建立组件开发规范，实现系统连续运行搜集数据和用户基本服务。 利用“云”技术实现各检测设备数据的实时采集和统一管理，建立基于多源异构检测数据融合的辅助决策支持系统。 |
研制系统 | 
大气环境污染激光雷达远距离探测系统
大气环境污染激光雷达远距离探测系统
大气环境污染激光雷达远距离探测系统
城市移动污染源排放状况预测及监管平台系统
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