在“雙碳”戰(zhàn)略深入推進(jìn)的背景下，城市地下燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)增長迅速。然而，管道泄漏不僅會抵消能源轉(zhuǎn)型產(chǎn)生的環(huán)境效益，還會導(dǎo)致能源損失以及重大安全隱患，由于燃?xì)夤艿佬孤┮鸬娜紵⒈ㄅc人身傷亡事故時有報道。目前常用的車載甲烷檢測系統(tǒng)雖能夠?qū)Υ竺娣e區(qū)域進(jìn)行快速掃描檢測，但其定位精度有限；而手持設(shè)備雖然精確度高，但檢測效率低下。
 

　　中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋關(guān)鍵材料全國重點實驗室海洋能源材料與裝備服役安全團(tuán)隊在程玉峰院士帶領(lǐng)下，與港華投資有限公司項亞琴團(tuán)隊合作，創(chuàng)新性地將車載激光檢測系統(tǒng)與訓(xùn)練有素的嗅探犬相結(jié)合，開發(fā)出高效精準(zhǔn)的光學(xué)-生物協(xié)同型新技術(shù)，在城市燃?xì)庑孤z測方面取得突破性進(jìn)展。目前，該技術(shù)已在全國20個城市約4000公里燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)中得到成功應(yīng)用。結(jié)果表明，在車載系統(tǒng)識別的220個泄漏區(qū)域內(nèi)，嗅探犬精確定位了432個天然氣釋放點。該技術(shù)最遠(yuǎn)可探測距離車輛行駛路線71米的天然氣泄漏點，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法(如圖1)。這項研究不僅為城市燃?xì)夤芫W(wǎng)安全管理提供了創(chuàng)新型技術(shù)，也為光學(xué)-生物協(xié)同檢測在其他領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新思路。研究團(tuán)隊正進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)，根據(jù)不同城市環(huán)境條件的應(yīng)用效果，探索該技術(shù)和其他市政安全與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的集成。
 

　　該研究成果近期以“Vehicle–canine collaboration for urban pipeline methane leak detection”為題發(fā)表于國際期刊Nature Cities上(DOI:10.1038/s44284-024-00183-w)。論文第一作者為寧波材料所盧泓方研究員，通訊作者為寧波材料所程玉峰院士。該研究獲國家自然科學(xué)基金和江蘇省自然科學(xué)基金支持。
 

圖1 車犬聯(lián)動策略的測試效果