技术名称
无锡中科光电——大气颗粒物监测激光雷达
申报单位
无锡中科光电技术有限公司
推荐单位
江苏省环境保护产业协会
适用范围
大气颗粒物监测激光雷达主要用于对近地面空间大气环境污染的立体监测与分析。适用于我国各地区大气环境质量保障及部分污染严重地区的环境改善治理。
主要技术内容
一、基本原理
大气颗粒物监测激光雷达采用高能量脉冲激光作为探测光源，通过采集激光在大气中传输产生的散射信号，快速获取区域颗粒物的廓线、立体分布，并进行可视化评估，分析大气颗粒物的组分和变化情况，为我国日常空气质量保障、厘清大气污染来源、污染传输特征和跨区域的联防联控提供技术工具和技术保障。产品具有探测距离远、空间分辨率高、探测精度高、探测盲区小等特点。
二、技术关键
1. 双望远镜协同探测技术
本项目自主设计了双望远镜低盲区光学结构进行大气气溶胶散射信号的采集，在保证产品便携性和灵活性的前提下，实现探测距离20km以上，探测盲区小于75m。
2. 双模式协同采集技术
创新采用模拟(AD)和光子计数信号双模式协同探测数据采集技术，解决了重污染下近地面信号过大甚至畸变、轻污染下信号过小探测高度有限的问题，从而进一步提高探测距离、降低了探测盲区。
3. 水平扫描消光系数反演方法
产品基于斜率法——Fernald方法的反演方法，解决了水平或者小角度俯仰角探测时，由于实际的垂直探测高度较小、难以寻找大气较为清洁的位置作为参考点、获得消光系数误差较大的问题。
主要技术指标
1. 信噪比：白天优于15dB、夜间优于60dB ；
2. 空间分辨率：7m、15m可调；
3. 盲区：≤75m；
4. 响应时间：≤20ns ；
5. 最大探测距离：≥20km ；
6. 时间分辨率：3s～10min可调。
投资情况
1. 总投资为500万元，其中设备投资为500万元；
2. 主体设备寿命为10。
推广情况
大气颗粒物监测激光雷达产品已被列为大气环境监测超级站的常规监测设备，同时产品还在南京青奥会、第二届互联网大会、杭州G20、厦门金砖会议、上合组织青岛峰会、武汉军运会等国家重大活动空气安保行动中得到了有效验证，产品实现销售收入累计超过3亿元，在国内大气监测激光雷达细分市场占有率达50%以上，客户遍及全国近20余省(市、自治区)，覆盖近200个地级市环保和气象部门，位列全国第一。
主要用户名录：
1. 衡水市生态环境局，衡水大气环境立体监测网项目，合同金额4051万元；
2. 嘉兴市环境保护监测站，嘉兴市城市光化学网站点建设，合同金额1901万元；
3. 福州市环境科学研究院，福州市环境科学研究院环境观测2期项目，合同金额1496万元；
4. 徐州经济技术开发区管理委员会，徐州市经开区绩效服务项目，合同金额1470万元；
5. 徐州市丰县生态环境局，丰县大气颗粒物监测项目，合同金额1318万元；
6. 扬州化学工业园区管理委员会环境保护局，扬州化学工业园区立体监测网建设项目，合同金额1162.6万元；
7. 福建省环境监测中心站，福建省环境监测中心站(能力建设项目)，合同金额925万元。
获奖情况
1. 2017年获得无锡市人民政府颁发的无锡市科学技术进步奖二等奖；
2. 2017年获得江苏省环境科学学会颁发的江苏省环境保护科学技术奖二等奖；
3. 2019年获得世界物联网博览会组委会颁发的世界物联网博览会金奖
原标题：2020实用技术 | 无锡中科光电——大气颗粒物监测激光雷达
