Optoelektroniczne systemy zdalnego wykrywania skażeń i zanieczyszczeń atmosfery

• Autorzy: Gietka A. , Mierczyk Z. , Muzal M.

Warianty tytułu

EN

Optoelectronic systems for remote detection of contaminations and atmosphere pollution

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono dwa rodzaje systemów zdalnego monitorowania: typu "stand-off" i typu "remote". Systemy "stand-off" pozwalają wykrywać zanieczyszczenia (gazy, aerozole, dymy, pyły) ze znacznej odległości bez kontaktu z obszarem występowania tego zanieczyszczenia. Są to aktywne systemy laserowe (lidary) lub pasywne systemy termowizyjne z wąskimi filtrami dopasowanymi do pasm pochłaniania gazów i obrazujące zmiany transmisji promieniowania pochłanianego wzdłuż drogi występowania gazu. Pojedyncza stacja typu "stand-off" może pokryć znaczny obszar, którego wielkość zależy od zasięgu promieniowania próbkującego, pola widzenia i szybkości skanowania. Systemy typu "remote" wykorzystują różne rodzaje niewielkich czujników punktowych, przy czym dane z tych czujników przesyłane są za pomocą łącz przewodowych lub bezprzewodowych do centrów alarmowych. Należy podkreślić, że w tym przypadku konieczny jest kontakt czujnika z analizowanym obszarem, zdalne wykrywanie osiąga się dzięki systemom transmisji danych pomiarowych. W artykule przedstawiono budowę, zasadę działania i podstawowe charakterystyki analityczne wybranych systemów pomiarowych "stand-off" i "remote" opracowanych w Wojskowej Akademii Technicznej, przeznaczonych do ciągłego monitorowania skażeń i zanieczyszczeń atmosfery.

EN

The paper presents two types of remote monitoring systems: "remote" and "stand-off" ones. "Stand-off" systems can be used for detection of pollution (gas, aerosol, smoke, dust) from a long distance without the contact with a polluted area. These are active laser systems (lidars) or passive thermovision systems with narrow filters matched with the bands of gases absorption and imaging the changes of transmission of the radiation absorbed at the path of gas presence. Single station of "stand-off" type can cover a significant area, the size of which depends on sampling radiation range, field of view, and scanning velocity. "Remote" type systems employ various point sensors and the data from these sensors are sent to alarm centers through wire or wireless connections. It should be pointed out that in this case the contact of a sensor with an analyzed area is indispensable and remote detection is performed due to the systems of measuring data transmission. The paper presents also design, principle and basic analytical characteristics of the chosen "stand-off" and "remote" measuring systems devoted to continuous monitoring of contamination and atmosphere pollution developed at the Military University of Technology.

Słowa kluczowe

PL

czujniki optoelektroniczne; urządzenia optoelektroniczne; wykrywanie zanieczyszczenia atmosfery; wykrywanie skażeń

EN

optoelectronic sensors; optoelectronic devices; atmosphere pollution detection; contamination detection

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 55, nr 2
• Strony: 21--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Gietka A.

autor

Mierczyk Z.

autor

Muzal M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Techniki Wojskowej, Instytut Optoelektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] Jane's NBC Protection Equipment 2001-2002, Jane's Defence Data, 2001.
• [2] A. C. Samuels, F. C. DeLucia, K. L. McNesby, A. W. Miziolek, Laser-induced breakdown Spectroscopy of bacterial spores, molds, pollens and protein: initial studies of discrimination potential, Applied Optics, vol. 42, no. 30, 2003, pp. 6205-6209.
• [3] A. Beil, R. Daum, T. Johnson, Detection of chemical agents in the atmosphere by passive IR remote sensing, in Internal Standardization and Calibration Architectures for Chemical Sensors, Proceedings of SPIE, vol. 3856, 2000, pp. 44-56.
• [4] R. Harig, G. Matz, Toxic Cloud imaging by Infrared Spectrometry: A Scanning FTIR System for Identification and Visualization, Field Analytical Chemistry and Technology, 5 (1-2), 2001, pp. 75-90.
• [5] G. Laufer, Passive stand-off detection of chemical vapors using differential absorption radiometry, Fifth Joint Conference on Standoff Detection for Chemical and Biological Defense, vol. 72, 2001, pp. 107-116.
• [6] Y. S. Cheng, E. B. Barr, B. J. Fan, P. J. Hargis, D. J. Rader, T. J. O'Hern, J. R. Torczynski, G. C. Tisone, B. L. Preparnau, S. A. Young, R. J. Radloff, Detection of Bioaerosols Using Multiwavelength UV Fluorescence Spectroscopy, Aerosol Science and Technology 30, 1999, pp. 186-201.
• [7] M. Kwaśny, Z. Mierczyk, Laser fluorescence spectrometers for medical diagnosis, Proc. SPIE, vol. 4238, 2000, pp. 69-79.
• [8] A. Nadezhdinskii, A. Berezin, S. Chernin, O. Ershov, High sensitivity methane analyzer based on tuned near infrared diode laser, Spectrochimica Acta, Part A 55, 1999, 2083-2089.
• [9] T. Iseki, H. Tai, K. Kimura, A portable remote methane sensor using a tunable diode laser, Meas. Sci. Technolog., 11, 2000, 594-602.
• [10] M. Kopica, Z. Mierczyk, M. Kwaśny, K. Kopczyński, M. Strzelec, Simple Laser System for detection of hydrocarbons, Proc. SPIE - Conference on Standoff Detection for Chemical and Biological Defence, D. vol. 72, 2001, pp. 1-3.
• [11] M. Strzelec, K. Kopczyński, M. Kopica, M. Kwaśny, Z. Mierczyk, Zdalna detekcja uchodzeń metanu metodą absorpcji promieniowania słonecznego w zakresie bliskiej podczerwieni, Biul. WAT, 51, 2002, 65-90.
• [12] M. Kwaśny, Z. Mierczyk, K. Kopczyński, A. Giętka, A. Gawlikowski, M. Zygmunt, A. Młodzianko, Przenośny czujnik do zdalnej detekcji metanu, Materiały konferencji Optoelektronika 2004, Poznań, 14-15.06.2004, 2004, 100-102.