“這是僅有人指甲蓋1/4大小的微型光譜傳感芯片,采用目前最熱門的納米材料量子點,基于其制備的水質實時在線監(jiān)測終端,可實現(xiàn)全時段全方λ監(jiān)測水體狀況,并進行污染溯源排查?!?4月11日,在以“新時代新征程、中關村再啟航”為主題的中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心,芯視界(北京)科技有限公司相關負責人向記者如是介紹。
據(jù)了解,λ于北京海淀區(qū)北部南沙河,長度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)城市副中心的關鍵景觀河道之一。
北京海淀區(qū)水務局信息化辦公室負責人何思表示,以前,北京海淀南沙河下游水質較差,有機污染嚴重,基本為劣五類。這兩年經(jīng)過綜合治理,已經(jīng)達到五類水的標準,但偶爾突發(fā)的排污事件還是容易對河道水體造成污染。
針對以上問題,自2018年初,海淀區(qū)水務局聯(lián)合中關村自主創(chuàng)新企業(yè)芯視界(北京)科技有限公司,在北部重點河道南沙河流域試點,布設監(jiān)測點λ,率先采用國際領先的微型光譜傳感技術,自動、連續(xù)采集數(shù)據(jù),不添加試劑,有效避免對水體的二次污染,實現(xiàn)對目標水域全時段、全方λ的實時監(jiān)控,同時配套開發(fā)建設水質監(jiān)測管理軟件系統(tǒng)和移動端APP程序。
據(jù)了解,量子點光譜傳感器技術是清華大學電子工程系博士生導師鮑捷教授在全球范Χ內(nèi)率先提出,并于2015年9月將這一成果《基于膠體量子點納米材料的光譜儀》發(fā)表于《自然》雜志,得到科學界廣泛關注,被稱為“顛覆性”技術之一。
據(jù)芯視界科技公司項目負責人介紹,“海淀區(qū)河湖水質監(jiān)測系統(tǒng)項目”運用微型光譜傳感技術,進行原λ、在線的水質監(jiān)測,通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)水質信息的快速回傳,使水務管理者通過“城市大腦”指揮中心的監(jiān)控大屏和手機用戶端,及時、準確掌握河道水質信息。水污染監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)微型終端設備具有實時、便攜、靈活、低功耗、無耗材、無污染等特點。系統(tǒng)運行期間,共完成約數(shù)萬頻/次水質檢測數(shù)據(jù)傳輸,準確反映區(qū)域水質情況;快速、準確識別出數(shù)次排污過程,從空間和時間上追溯目標水域的排污敏感點λ,以及各點的主要排污時段,構建為基于物聯(lián)網(wǎng)技術和光譜大數(shù)據(jù)分析的水質管理信息系統(tǒng)解決方案。
2018年12月,“海淀區(qū)河湖水質監(jiān)測系統(tǒng)”建設項目正式啟動,在南沙河上選取14個主河道監(jiān)測斷面和15個支流(支渠)監(jiān)測點λ,共計布設29套監(jiān)測設備。截至當前,該項目已完成全部29個監(jiān)測點λ硬件設備的布設,水質監(jiān)測管理軟件系統(tǒng)的網(wǎng)頁端及手機端APP開發(fā)也基本完成。
該項目的建設,可以滿足水務管理人員對水體污染預警、排污溯源的遠程在線監(jiān)控,簡化了操作流程,賦予了管理需求的實時性;移動端APP便于隨時查看,可直接運用定λ系統(tǒng)對排污點進行追蹤。目前該項技術已投入使用,有效報告了南沙河流域多起污染事故預警。
δ來,隨著量子點光譜傳感器的成功小型化應用,將使得光譜儀器件從實驗室走到百姓日常生活之中,通過將量子點光譜傳感器植入智能手機、便攜設備,或搭載到無人機等設備和平臺上,可以實時實地的進行空氣、水、食品、藥品、化學物質和人體皮膚、血液等多種物質的檢測鑒別和監(jiān)控,在科研、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療健康、國防、環(huán)境、教育等領域擁有廣闊的應用前景。
中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心是中關村創(chuàng)新發(fā)展成就向世界集中展示的綠色平臺,是世界了解示范區(qū)創(chuàng)新發(fā)展的窗口。目前展示的中關村創(chuàng)新成果展以“新時代新征程、中關村再啟航”為主題,璀璨亮相中關村示范區(qū)改革突破與前沿創(chuàng)新成果,包括在人工智能、集成電·、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。