智能海拔高度测量仪

传说青藏高原是距离天堂最近的地方，这里的天空分外清澈、圣洁。的确，被称为“世界屋脊”的西藏有着独特的地理风貌，这里由于海拔高、气压低、空气含尘量小，天空尤其澄澈湛蓝。然而，雪域高原的美不仅在天上，这里的地底有着丰富的矿产。位于西藏自治区昌都地区的玉龙铜矿，海拔4569-5118米，是国内第二大单体铜矿，铜金属储量高达658万吨，远景储量达1000万吨。尽管早在1966年就已勘探发现，但艰苦的自然环境、落后的交通电力条件，特别是开发资金无着，一直制约着矿山的开发。近年来，在西部大开发、国家加大援藏力度等政策措施激励下，西藏积极吸引区内外投资，终于“激活”了沉睡的矿山。玉龙铜矿一期项目于2016年完工，已实现湿法及浮现采选能力230万吨/年，铜金属产能约3万吨；二期改扩建工程2019年4月启动建设，在2022年全面达产后，可实现年新增铜金属量10万吨，规模将位居中国第二，仅次于江西德兴铜矿。珀金埃尔默与玉龙铜矿的不解之缘早在2005年，当玉龙铜矿启动一期工程时，珀金埃尔默便已参与其中，2007年安装投用的aanalyst 400型原子吸收光谱仪和lambda25型紫外可见光分光光度计，至今仍在玉龙铜矿的检测中心运转。伴随矿山产能的不断释放和二期工程启动，珀金埃尔默的另三款元素检测利器——optima 8000 icp-oes（电感耦合等离子体发射光谱仪）、pinaacle 900f型原子吸收光谱仪、avio 200 icp-oes，也陆续加入其中，共同为原矿石品位分析、冶炼过程样品分析、成品分析，以及环境污染物检测，提供高灵敏度、高精密度的分析检测。滑动查看更多玉龙铜矿融采、选、冶、销为一体，是西藏现代工业的标志性工程。作为藏东高原高质量发展的标杆企业，它的定位十分清晰：智能、高效、绿色、高端。而珀金埃尔默分析仪器的定位也恰是如此。在世界屋脊，挑战极限高海拔地区对于仪器有着格外严苛的要求。超高灵敏度在使用icp-oes对样品进行品位分析、成分分析时，样品溶液会通过雾化器转变为气溶胶进入等离子体中进行激发，高海拔地区由于气压差异，所以会导致雾化效率低，灵敏度明显低于平原地区，这就要求检测仪器的灵敏度必须足够高才能满足用户对于样品分析测试的需求，optima 8000及avio 200在灵敏度上有着突出的优势，即便是在高海拔地区进行低含量样品测试，也能得到稳定的检测效果。足够大的设计余量市场上绝大部分仪器设计海拔高度为2000米，对于海拔高度远远高于设计值的地方，只有拥有足够大设计余量的仪器才能确保正常运行，尤其是气控部分。尽可能低的维护需求玉龙铜矿地处藏东高原，对于偏远地区的生产型用户，仪器必须故障率极低才能满足要求，因为即便从较近的成都派工程师前往，也需要两天时间到达，只有维护需求低、性能稳定的仪器才能胜任雪域高原的要求。去青藏高原安装仪器是怎样的一种体验？“痛并快乐着！”玉龙铜矿位于西藏昌都地区江达县青泥洞镇境内。最近的昌都邦达机场距离昌都市区126千米，早期在交通还不便利的情况下，从机场到昌都县城需耗时7-8个小时，直到2013年交通状况改善后，时间缩短至4小时左右。如果在冬天来昌都的话，可以感受到这里30米/秒以上的风速，低到零下42度的极端温度和极为稀薄的空气密度（仅为海平面的50%）。玉龙铜矿建设初期，条件十分艰苦，住宿只能靠帐篷，珀金埃尔默最初的两台仪器正是在那一阶段安装，尽管十分艰难，但工程师们回忆起来更多的是骄傲：“ 玉龙铜矿开创了我国在4500米以上高原地区发展有色金属工业的先例，能够参与到这样重大的项目中，我们深感自豪。”玉龙铜矿的检测中心在海拔4500米左右，高原反应是每个工程师都会面临的挑战，头疼脑胀、流鼻血都是常见症状，特别是冬天含氧量更低的时候，还可能要一边吸氧一边工作。另外比较特殊的是，在高海拔地区，由于空气稀薄，仪器在安装前需要一些特殊调试，有些仪器需要调整乙炔和空气的压力和流量，有些需要调整气控电路板，以保证仪器的正常工作。工程师回忆在安装optima 8000（icp-oes）时，当时正是玉龙铜矿加紧建设的档口，仪器到货后存放于室外堆货场，仅靠帆布防水，大半年后才得以安装到检测点。仪器经历了藏东高原一个冬天的考验，夜间室外极低温度可达到零下30度，仪器光学系统光栅在恶劣环境下脱胶，从基座上脱落，珀金埃尔默的两位工程师克服各种困难，靠着过硬的技术，完成了核心光学系统的修复和调试，仪器使用至今已有8年，该部件一直正常工作。“用我们的技术和服务，帮助客户解决实际问题，这就是工程师的快乐。”后记：据了解，中国是世界第一大铜消费和进出口贸易国，铜矿资源紧缺，对外依存度高达80%，是所有对外金属里依存度最高的品种之一。随着玉龙铜矿二期工程即将于2022年全面投产，年产铜金属量将达到13万吨，将进一步提升中国铜原料的自给率。这一项目也是我国将资源优势转化为经济效益，建设绿色高效矿业的又一里程碑。很荣幸，在这个浓墨重彩的篇章中，再度有珀金埃尔默的身影。

已持续5年的第二次青藏高原综合科学考察研究,今年开启了“巅峰使命”2022——珠峰极高海拔地区综合科学考察研究。为何如此重视对青藏高原和珠穆朗玛峰的保护和研究?相关研究打破了哪些世界纪录?发现距今1500万年植物化石这次“巅峰使命”珠峰科考,已经取得了多项发现,来自中科院的古植物科考队就在珠峰地区发现了距今1500万年的植物化石。1500万年前喜马拉雅山脉地区的叶子长什么样呢?这些1500万年前的叶子,是科考团队在珠峰附近海拔5800米的区域发现的,分别为高山栎叶片和木贼地下块茎化石,而现今这些植物不可能分布在那样的高海拔地区,这对于认识珠峰地区的抬升历史和植物多样性演化过程都具有重要意义。中国科学院西双版纳热带植物园研究员苏涛介绍,此次科考继续关注珠峰地区新生代的植物多样性演化与环境变化历史,科考队员们实地勘测了珠峰五条不同地质时期的地层剖面,并采集到大量植物化石、孢粉和岩石样品。2亿多年前,喜马拉雅山脉还被特提斯海覆盖,由于印度洋板块和欧亚板块的碰撞,导致地壳上升,海底变成了如今地球上最高的山脉——喜马拉雅山脉。这些化石正是喜马拉雅山脉剧烈地壳运动的见证。在“巅峰使命”珠峰科考活动中,中国科学院西双版纳热带植物园的科考队,还深入到日喀则市的亚东沟、陈塘沟、樟木沟以及吉隆沟等地,考察了现代植物多样性垂直梯度分布,采集到海拔1650米至5500米的表土孢粉样品和现生植物标本,将为珠峰地区地质时期的植物多样性和环境提供参照依据。科考使命A完成污染物、绒布冰川和冰湖变化监测5月1日,冰川与污染物科考分队挺进东绒布冰川,携带先进科学仪器对冰川进行全面“体检”。冰川与污染物科考分队将覆盖珠峰大本营至东绒布冰川的高海拔区域,进行为期一个月的科考工作,主要完成污染物监测、绒布冰川和冰湖变化监测、河流湖泊温室气体通量监测等科考工作。科考队员们要登上海拔5800米到6700米的高度进行钻取冰芯、冰雷达测厚、采集雪样等科考工作。从海拔5800米向上的东绒布冰川冰塔林之路,是极高海拔科考团队必须共同经历的路途。这一路上是东绒布冰川冰塔林分布最密集的地方。科考组成员、青藏高原研究所冰芯组教授李真介绍,冰川,就是河流的意思,冰川也是流动的,在流动的过程中,在历史上的某个时期,温度突然升高,下面流动速度快,冰就断开了,拉开了,就形成了一个一个的截面。B采集高海拔PM2.5颗粒物此次珠峰科考有一项任务,就是在海拔5200米的珠峰大本营,采集大气氮氧化合物和PM2.5颗粒物,这项任务5月5日完成。样本会送进实验室,进行同位素分析,能够从中发现珠峰大气超强自我净化能力的来源和奥秘。本次珠峰科考,为什么要采集这些大气成分?在海拔5200米的珠峰大本营附近,放着两个黄色小帐篷和再远一些的金属箱,就是来自中国科学技术大学的科考队员,采集二氧化氮和PM2.5颗粒物的“利器”。每天早晨8点、下午2点和晚上9点,在这3个固定的时间,科考队员风雪无阻,要收走仪器采集的样本,并更换新的采集容器。收集氮氧化合物样本,科考队员要在仅容一人的小帐篷内,全过程蜷缩着完成,极高海拔的缺氧环境,常常让他们感到晕眩窒息。而回收采集PM2.5颗粒物的滤膜,则要求科考队员动作越快越好,通常控制在1分钟以内,因为光照会分解掉样本中最关键的硝酸根等成分。据介绍,采集的氮氧化合物和PM2.5颗粒物等样本进入实验室,预计最快可在半个月内完成分析。C亲测极高海拔对人体影响5月1日,为探寻高原反应对人体产生的影响并获取一手数据,中科院院士、北京大学环境科学与工程学院院长朱彤和部分科研人员,以自己的身体作为实验对象,佩戴测量血氧、心电监测的传感器,在珠峰登山大本营和绒布冰川之间来回徒步穿梭。科考队员要收集自身血样、尿样、唾液、粪便等样本,还要测量血压、监测脉搏波传导速度,为后续研究提供样本支撑。为了获取更多数据,科考分队将追踪在海拔5200米、5800米、6350米、8848米这4个高度活动的人群,开展高海拔缺氧的人体健康效应等科学问题研究。这也是第二次青藏高原科学考察“巅峰使命——珠峰极高海拔地区综合科学考察研究”的重要项目之一。珠峰科考百科为何如此重视珠峰科考?“守护好世界上最后一方净土”第二次青藏高原综合科学考察研究队队长、现场总指挥、中国科学院院士姚檀栋介绍,青藏高原是世界屋脊、亚洲水塔,是地球第三极,是我国重要的生态安全屏障、战略资源储备基地,是中华民族特色文化的重要保护地。新中国对青藏高原的科学研究从20世纪50年代就开始了。20世纪70年代初,在我们国家还很困难的时候,就启动了第一次青藏高原综合科考。2003年12月,中国科学院青藏高原研究所成立,专门从事青藏高原综合科学研究。国家第二次青藏高原综合考察研究的使命,聚焦水、生态、人类活动,着力解决青藏高原资源环境承载力、灾害风险、绿色发展途径等方面的问题,为守护好世界上最后一方净土、建设美丽的青藏高原作出新贡献,让青藏高原各族群众生活更加幸福安康。青藏高原综合科考,第一次主要是“摸家底”,第二次则要“看变化”。我们要努力取得重大科研突破,为青藏高原经济社会发展和生态环境保护提供决策依据。为何锁定珠穆朗玛峰?“揭秘气候变暖背景下珠峰环境变化规律”今年科考任务目标为何锁定珠穆朗玛峰?姚檀栋介绍,珠峰是青藏高原的标志,从科学角度来讲,青藏高原气候环境变化对世界其他地区而言,可谓牵一发而动全身。首先,青藏高原是亚洲水塔,世界上很多重要江河都从这里发源,从而造福人类。第二,从生态角度看。从珠峰往南走,下面就是恒河平原,海拔接近零米。也就是说,直线距离仅两三百公里,海拔落差就超过八千米。这里的动植物分布、生态系统变化就相当于一个微缩的地球景观,这也是珠峰最大的魅力之一。第三,从气候角度看。青藏高原是季风和西风的巨型调节器,对全球气候变化具有重要影响。我国科研地位如何?“某些研究领域已处于国际第一方阵”围绕青藏高原的科学研究备受世界关注,我国科学家的相关科研在国际上是否处于领先地位?姚檀栋介绍,从20世纪50年代至今,我国在青藏高原进行了多次专项和综合科考,中科院在青藏高原建立了多个观测台站,包括西藏的珠峰站、纳木错站、藏东南站、阿里站等等,持续开展相关科学研究。青藏高原研究范围很广泛,包括地球物理、地质构造、生态、环境等等。我国科学家的研究,特别是近二三十年在国家对重大基础研究项目的支持下,某些领域已经在国际上处于第一方阵,例如,包括冰川变化等气候变化领域,以及生态领域等。随着研究的推进,相信我们会在国际上展示更多新发现和新进展,将在相关科研领域拥有更多国际话语权。背景自20世纪50年代起,我国开展了超过6次的珠峰科考活动。此次“巅峰使命”首次突破8000米以上海拔高度并完成珠峰峰顶的综合科学考察任务,是第二次青藏科考自2017年启动以来学科覆盖面最广、参加科考队员最多、采用的仪器设备最先进的一次综合性科考,是人类在珠峰地区开展极高海拔综合科学考察研究的一次壮举。

5月4日中午，我国13名珠峰科考登山队员成功登顶珠穆朗玛峰。这是我国珠峰科考首次突破8000米以上海拔高度。此次珠峰科考聚焦珠峰地区的环境变化，从大气、水、生态、地表过程等方面进行全方位的考察。5个科考分队、16支科考小组的270多名科考队员参加科考任务，应用先进技术、方法和手段，围绕西风-季风协同作用、亚洲水塔变化、生态系统与生物多样性、人类活动等重大科学问题开展研究。图源：新华社成功架设全球海拔最高气象站登顶的第一项重要任务，就是架设气象站。4日中午12时46分，在珠峰海拔8830米处，科考队员成功架设一台重达50公斤的自动气象观测站，并成功传回实时数据。这是全世界海拔最高的自动气象观测站，可实现珠峰极高海拔区气象梯度自动观测和数据传输，获取的实测数据可填补珠峰极高海拔气象记录空白。据介绍，该自动气象站由太阳能电池板供电，正常情况下可使用2年，经过卫星通信等手段，传送温度、湿度、风向、风速、太阳辐射等气象信息。图源：新华社珠峰地区架设8个极高海拔梯度气象站此次科考的一项重要任务，是在珠峰北坡搭建海拔梯度气象站。今年以来，科考队已陆续在海拔5200米、7028米、7790米和8300米，架设了4个自动气象站。加上去年在海拔6500米、5800米及5400米架设的3个自动气象站，一个从海拔5200米至8300米之间的7个梯度自动气象站已建成运行。而在海拔8830米架设的这个自动气象站，是“巅峰使命”珠峰科考活动中架设的最后一个气象站，相当于海拔梯度气象站的最后一块“拼图”。图源：新华社8个气象站呈阶梯分布，立体、精准实测珠峰北坡的气温、相对湿度、风速、风向和太阳辐射等数据，并可实时远程传输。目前我们的高海拔地区相对缺少这种气象观测，常规的气象观测一般都在5000米以下，5000米以上很少。通过收集的气象数据，可以进一步研究极高海拔的气象要素变化特征，对我国建设珠峰梯度气象观测体系，对高海拔冰川和积雪变化的监测意义重大。开展系列极高海拔综合科考工作，“极目一号”Ⅲ型浮空艇升空高度有望超过9000米此次珠峰科考还开展了一系列极高海拔综合科考工作，比如极高海拔大气污染的输送和人体极高海拔适应性研究。在海拔5200米的珠峰大本营，中科院院士、北京大学环境科学与工程学院院长朱彤带领珠峰大气与人体健康科考分队，首次释放了由我国科研人员自主研发的臭氧探空气球，获取了从地面至万米高空的臭氧浓度信息，为解密青藏高原如何影响大气自净能力这一重大科学问题，积累了首批珍贵数据。坐落于珠峰北坡地区、海拔近4300米的珠峰站，是此次科考的主要营地之一。在这里，一个体格硕大的“飞艇”浮在半空，十分“抢镜”。这是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇。在这次科考任务中，科考队将利用“极目一号”Ⅲ型浮空艇展开高空大气环境的综合测试。2019年，第二次青藏科考水汽传输科考分队在西藏纳木错多圈层综合观测站开展区域水循环观测研究，就曾利用“极目一号”系列浮空器综合观测地表至海拔7000米高空的大气水汽稳定同位素、大气黑碳和大气甲烷含量等大气组分，首次获得了青藏高原海拔7000米高空的大气组分变化科学数据。这为揭示亚洲水塔的水从何处来提供了关键科学数据。这一次，“极目一号”Ⅲ型浮空艇将挑战世界最高升空海拔，升空目标预计将超过珠峰峰顶。浮空艇的体积是9060立方米，是由我国自主研发的一个高空观测科学平台，主要目标是希望浮空艇升空高度能超过珠穆朗玛峰，超过9000米。