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微型光譜傳感芯片能力強(qiáng),實(shí)時(shí)檢測(cè)河道污染源

MEMS ? 來(lái)源:lq ? 2019-04-27 19:31 ? 次閱讀
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“這是僅有人指甲蓋1/4大小的微型光譜傳感芯片,采用目前最熱門(mén)的納米材料量子點(diǎn),基于其制備的水質(zhì)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)終端,可實(shí)現(xiàn)全時(shí)段全方位監(jiān)測(cè)水體狀況,并進(jìn)行污染溯源排查?!?4月11日,在以“新時(shí)代新征程、中關(guān)村再啟航”為主題的中關(guān)村國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心,芯視界(北京)科技有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人向科技日?qǐng)?bào)全媒體記者如是介紹。

據(jù)了解,位于北京海淀區(qū)北部南沙河,長(zhǎng)度16公里,流域面積220平方公里,是該區(qū)重要的河流生態(tài)廊道,也是流向北京東部通州區(qū)城市副中心的關(guān)鍵景觀河道之一。

北京海淀區(qū)水務(wù)局信息化辦公室負(fù)責(zé)人何思表示,以前,北京海淀南沙河下游水質(zhì)較差,有機(jī)污染嚴(yán)重,基本為劣五類。這兩年經(jīng)過(guò)綜合治理,已經(jīng)達(dá)到五類水的標(biāo)準(zhǔn),但偶爾突發(fā)的排污事件還是容易對(duì)河道水體造成污染。

針對(duì)以上問(wèn)題,自2018年初,海淀區(qū)水務(wù)局聯(lián)合中關(guān)村自主創(chuàng)新企業(yè)芯視界(北京)科技有限公司,在北部重點(diǎn)河道南沙河流域試點(diǎn),布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,率先采用國(guó)際領(lǐng)先的微型光譜傳感技術(shù),自動(dòng)、連續(xù)采集數(shù)據(jù),不添加試劑,有效避免對(duì)水體的二次污染,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)水域全時(shí)段、全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控,同時(shí)配套開(kāi)發(fā)建設(shè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理軟件系統(tǒng)和移動(dòng)端APP程序。

據(jù)了解,量子點(diǎn)光譜傳感器技術(shù)是清華大學(xué)電子工程系博士生導(dǎo)師鮑捷教授在全球范圍內(nèi)率先提出,并于2015年9月將這一成果《基于膠體量子點(diǎn)納米材料的光譜儀》發(fā)表于《自然》雜志,得到科學(xué)界廣泛關(guān)注,被稱為“顛覆性”技術(shù)之一。

據(jù)芯視界科技公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹,“海淀區(qū)河湖水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)項(xiàng)目”運(yùn)用微型光譜傳感技術(shù),進(jìn)行原位、在線的水質(zhì)監(jiān)測(cè),通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)信息的快速回傳,使水務(wù)管理者通過(guò)“城市大腦”指揮中心的監(jiān)控大屏和手機(jī)用戶端,及時(shí)、準(zhǔn)確掌握河道水質(zhì)信息。水污染監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)微型終端設(shè)備具有實(shí)時(shí)、便攜、靈活、低功耗、無(wú)耗材、無(wú)污染等特點(diǎn)。系統(tǒng)運(yùn)行期間,共完成約數(shù)萬(wàn)頻/次水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸,準(zhǔn)確反映區(qū)域水質(zhì)情況;快速、準(zhǔn)確識(shí)別出數(shù)次排污過(guò)程,從空間和時(shí)間上追溯目標(biāo)水域的排污敏感點(diǎn)位,以及各點(diǎn)的主要排污時(shí)段,構(gòu)建為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和光譜大數(shù)據(jù)分析的水質(zhì)管理信息系統(tǒng)解決方案。

2018年12月,“海淀區(qū)河湖水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”建設(shè)項(xiàng)目正式啟動(dòng),在南沙河上選取14個(gè)主河道監(jiān)測(cè)斷面和15個(gè)支流(支渠)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,共計(jì)布設(shè)29套監(jiān)測(cè)設(shè)備。截至當(dāng)前,該項(xiàng)目已完成全部29個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位硬件設(shè)備的布設(shè),水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理軟件系統(tǒng)的網(wǎng)頁(yè)端及手機(jī)端APP開(kāi)發(fā)也基本完成。

該項(xiàng)目的建設(shè),可以滿足水務(wù)管理人員對(duì)水體污染預(yù)警、排污溯源的遠(yuǎn)程在線監(jiān)控,簡(jiǎn)化了操作流程,賦予了管理需求的實(shí)時(shí)性;移動(dòng)端APP便于隨時(shí)查看,可直接運(yùn)用定位系統(tǒng)對(duì)排污點(diǎn)進(jìn)行追蹤。目前該項(xiàng)技術(shù)已投入使用,有效報(bào)告了南沙河流域多起污染事故預(yù)警。

未來(lái),隨著量子點(diǎn)光譜傳感器的成功小型化應(yīng)用,將使得光譜儀器件從實(shí)驗(yàn)室走到百姓日常生活之中,通過(guò)將量子點(diǎn)光譜傳感器植入智能手機(jī)、便攜設(shè)備,或搭載到無(wú)人機(jī)等設(shè)備和平臺(tái)上,可以實(shí)時(shí)實(shí)地的進(jìn)行空氣、水、食品、藥品、化學(xué)物質(zhì)和人體皮膚、血液等多種物質(zhì)的檢測(cè)鑒別和監(jiān)控,在科研、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療健康、國(guó)防、環(huán)境、教育等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。

中關(guān)村國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心是中關(guān)村創(chuàng)新發(fā)展成就向世界集中展示的綠色平臺(tái),是世界了解示范區(qū)創(chuàng)新發(fā)展的窗口。目前展示的中關(guān)村創(chuàng)新成果展以“新時(shí)代新征程、中關(guān)村再啟航”為主題,璀璨亮相中關(guān)村示范區(qū)改革突破與前沿創(chuàng)新成果,包括在人工智能、集成電路、大數(shù)據(jù)與信息安全、新材料、生物健康、智能交通、節(jié)能環(huán)保與新能源、智能制造、文化科技、軍民融合等領(lǐng)域170余家企業(yè)中,最新最亮、最有前景、最具突破性的前沿創(chuàng)新成果340余項(xiàng)。

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原文標(biāo)題:微型光譜傳感芯片能力強(qiáng),實(shí)時(shí)檢測(cè)河道污染源

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