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樓宇空氣顆粒物監(jiān)測(cè)器
顆粒物是棘手的空氣污染物之一，因?yàn)樗鼤?huì)引發(fā)嚴(yán)重的呼吸道疾病?，F(xiàn)在，來(lái)自西門子樓宇科技集團(tuán)的專家開發(fā)出一種能夠 測(cè)定室內(nèi)顆粒物濃度的傳感器。這種傳感器不僅特別適合在中國(guó)和印度等顆粒物濃度較高的區(qū)域使用，同時(shí)亦適用于歐洲各大城市。將這種傳感器集成到現(xiàn)有的樓宇自控系統(tǒng)中，有助于顯著改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。

顆粒物（PM）來(lái)自排氣管、住宅煙囪和發(fā)電站，以及明火產(chǎn)生的煙霧，它是我們身邊危險(xiǎn)的空氣污染物之一。多年來(lái)，環(huán)保部門一直密切監(jiān)測(cè)顆粒物，因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致人們罹患肺部疾病。直徑小于2.5微米的細(xì)小顆粒（亦稱PM2.5）的危險(xiǎn)性更為顯著，人們?cè)诤粑蛭鼰煏r(shí)，會(huì)將它們深深吸入肺部。歐洲環(huán)境署估計(jì)，每年僅歐洲就有超過(guò)40萬(wàn)人死于PM2.5引起的肺部疾病。

在中國(guó)和印度等新興經(jīng)濟(jì)體國(guó)家，情況更為嚴(yán)峻。據(jù)醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》近發(fā)表的一篇文章，盡管目前的歐盟標(biāo)準(zhǔn)是每立方米空氣中的顆粒物含量不超過(guò)25微克，但在新興經(jīng)濟(jì)體國(guó)家，許多城市的平均顆粒物濃度高達(dá)這一限值的4倍以上。因此毫不令人意外的是，在中國(guó)，顆粒物傳感器是為的個(gè)人電子產(chǎn)品之一。直到現(xiàn)在，這種類型的傳感器還不可用于商業(yè)建筑物自控系統(tǒng)。位于瑞士楚格小鎮(zhèn)的西門子樓宇科技集團(tuán)樓宇自控產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Jonathan Miles Copley表示，“中國(guó)大城市的空氣質(zhì)量極為糟糕，因此，西門子中國(guó)建議研發(fā)這樣的傳感器，以集成到我們的樓宇自控系統(tǒng)中。”于是便有了剛剛投放市場(chǎng)的PM2.5傳感器。

測(cè)量多種類別顆粒物

新的傳感器與煙盒一般大小，可安裝在墻上，定期檢查室內(nèi)空氣中的顆粒物濃度。位于傳感器內(nèi)側(cè)的一個(gè)小風(fēng)扇將空氣吸入。一個(gè)激光二極管通過(guò)測(cè)定顆粒物的光散射強(qiáng)度，記錄 的PM2.5濃度。Copley指出，“這種傳感器經(jīng)專門校準(zhǔn)，以測(cè)量重要的PM2.5值。它也可估算出PM10的濃度。”PM10是直徑小于10微米的顆粒物，大小接近于引發(fā)過(guò)敏的花粉，但不像PM2.5那么危險(xiǎn)。盡管如此，它們?nèi)匀粚?duì)肺部構(gòu)成負(fù)擔(dān)，因而也被記錄下來(lái)。然后，傳感器可在屏幕上以不同顏色顯示這兩類顆粒物的當(dāng)前值——顏色取決于測(cè)得的濃度。這些值也將通過(guò)數(shù)據(jù)線，發(fā)送至樓宇自控系統(tǒng)。



在中國(guó)的首都北京，顆粒物污染是的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。

目前，西門子樓宇科技集團(tuán)的專家正在推出不同的App，以配合這種傳感器的使用，確保改善空氣質(zhì)量。他們打算將這種傳感器集成到現(xiàn)有的樓宇自控系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。這種傳感器可以與空氣凈化器相結(jié)合，因?yàn)樵谥袊?guó)的許多寫字樓，空氣凈化器已經(jīng)成為標(biāo)配，被污染的室內(nèi)空氣經(jīng)它們過(guò)濾之后，再被送回辦公室。未來(lái)，這些傳感器將能根據(jù)PM2.5濃度來(lái)開關(guān)空氣凈化器，而不是像現(xiàn)在這樣讓它們不間斷運(yùn)行。這些傳感器僅在必要時(shí)啟動(dòng)空氣凈化器，從而大幅節(jié)電。

此外，西門子樓宇科技集團(tuán)的專家也在開發(fā)App，用于將顆粒物傳感器與二氧化碳傳感器連接起來(lái)，以便控制建筑物的通風(fēng)系統(tǒng)。在封閉的房間里，人體呼出的二氧化碳會(huì)不斷聚積。如今，這種情況下常常使用二氧化碳傳感器來(lái)啟動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)，向室內(nèi)泵送新鮮空氣。Copley說(shuō)：“在許多大城市，空氣中的顆粒物濃度非常高，因而不適宜進(jìn)行通風(fēng)。這時(shí)候，顆粒物傳感器可以阻止通風(fēng)。”



輕松更換激光模塊

除 測(cè)量細(xì)小的顆粒物之外，對(duì)用戶而言，西門子顆粒傳感器還具備其他優(yōu)點(diǎn)，譬如，在操作方面。隨著時(shí)間的推移，顆粒物傳感器吸入的空氣中攜帶的污垢積聚在激光元件上。通常，整個(gè)傳感器要斷電后拆卸，再更換成新的裝置。而西門子樓宇科技集團(tuán)研發(fā)的這種傳感器則僅需更換小小的激光模塊。Copley說(shuō)：“這就如同為電視遙控器更換電池一樣快捷。”這種傳感器還提供經(jīng)濟(jì)模式，所以不必頻繁更換激光模塊。在這種模式下，它每個(gè)小時(shí)僅執(zhí)行規(guī)定次數(shù)的測(cè)量，這無(wú)形中延長(zhǎng)了污垢積聚周期。

激光模塊的使用壽命亦相應(yīng)地得到延長(zhǎng)。這種傳感器還具備快速啟動(dòng)功能，允許用戶隨時(shí)獲取空氣質(zhì)量信息。當(dāng)用戶靠近傳感器一米以內(nèi)時(shí)，它將被喚醒并快速讀取數(shù)據(jù)。Copley說(shuō)：“然后，短短數(shù)秒鐘內(nèi)，屏幕上將顯示當(dāng)前顆粒物濃度值。這種超快速空氣分析能力，是我們的裝置的*特性。”

Copley認(rèn)為，除了中國(guó)、印度外，其他污染嚴(yán)重的區(qū)域，這種傳感器也能發(fā)揮作用。如今，幾乎每個(gè)城市都在一定程度上面臨著顆粒物濃度問(wèn)題，特別是在發(fā)生逆溫現(xiàn)象時(shí)——這時(shí)候，被污染的空氣像一口大鐘籠罩在城市上空。這種情況下，倫敦或斯圖加特的顆粒物濃度也會(huì)一躍沖破標(biāo)準(zhǔn)限值。

環(huán)境空氣質(zhì)量也是激光模塊污垢積聚周期的一決定因素。Copley指出，在北京，模塊的使用壽命可能僅為短短幾年。而相同裝置在瑞士阿爾卑斯山上的使用壽命則可能延長(zhǎng)數(shù)倍。如果由傳感器來(lái)控制空氣凈化器，那么，在中國(guó)的特大城市，空氣凈化器的使用壽命也將延長(zhǎng)，同時(shí)確保室內(nèi)空氣如同瑞士群山中的空氣一樣清新。