HORIBA 新型便携式废气测量系统：精准便携，智测未来

HORIBA 新型便携式废气测量系统：精准便携，智测未来

      在全球环保法规日益严苛的背景下，废气排放监测正从实验室走向现场，从固定场景转向移动应用。HORIBA 作为全球排放测量领域的领导者，推出新型便携式废气测量系统，以超轻量级设计、多组分同步检测、智能数据分析三大核心优势，重新定义现场废气监测标准。本文结合最新技术动态与行业实践，解析 HORIBA 如何以创新科技赋能环境监管、工业减排与汽车研发。

一、技术突破：便携性与精准度的完美平衡

1. 超轻量级架构，适应全场景部署

HORIBA 新型便携式系统采用航空级铝合金机身，整机重量仅2.8kg（以 OBS-ONE-GS 为例），体积比传统设备缩小 40%。通过模块化设计，可快速拆装并适配背包、车载支架或无人机平台，满足以下场景需求：

• 汽车路侧检测：执法人员可携带设备快速响应临时抽检，5 分钟内完成 CO、NOx、颗粒物等 12 项参数测量；

• 工业巡检：在化工园区、钢铁厂等复杂环境中，工程师可手持设备深入产线，实时捕捉泄漏点的 VOCs 浓度变化；

• 应急监测：通过无人机搭载实现高空废气溯源，结合 GPS 定位绘制污染扩散热力图，响应速度提升 80%。

2. 多技术融合，实现全组分覆盖

依托 HORIBAIRLAM™红外激光吸收调制技术，新型系统可同时检测CO、NOx、NH3、CH4、颗粒物等 20 + 种成分，测量精度达±0.5% FS，响应时间＜1 秒。关键技术亮点包括：

• 量子级联激光光谱：MEXA-ONE-QL-NX 型号可直接测量 NO、NO2、N2O、NH3 四种含氮化合物，无需复杂预处理，适用于发动机后处理系统研发；

• 干湿法切换：PG-300 系列采用交替流动调制技术，SO2 校准时间从 15 分钟缩短至 3 分钟，同时兼容高湿度样气（露点≤60℃）；

• 颗粒数测量：OBS-ONE-PN 单元支持 23nm 以下超细颗粒检测，满足欧盟 RDE + 法规对固体颗粒的严苛要求。

3. 智能互联，构建数据闭环

新型系统集成HORIBA ONE PLATFORM，实现从数据采集到分析的全流程数字化：

• 远程监控：通过 WiFi/4G 模块连接云端，用户可在手机 APP 实时查看测量数据、设置报警阈值，并远程控制设备启停；

• AI 算法赋能：内置机器学习模型自动识别异常排放模式，如柴油机颗粒过滤器（DPF）堵塞预警，预测准确率达 92%；

• 数据管理：支持 ISO 17025 认证的加密存储，数据可一键导出为 PDF/CSV 格式，并与企业 MES 系统无缝对接。

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二、行业应用：从合规检测到研发创新

1. 汽车排放监管：RDE 测试的黄金标准

场景需求：真实驾驶排放（RDE）测试需在动态路况下同步采集尾气、GPS、环境数据，传统设备难以满足精度与便携性要求。

HORIBA 解决方案：

• OBS-ONE 系列：集成高精度气体分析仪、颗粒物计数器、气象传感器，通过 EtherCAT 总线实现 μ 级同步，数据符合欧盟 Euro 7、中国国七等最新法规；

• Road-to-Rig 技术：将路测数据导入实验室模拟真实工况，帮助车企优化发动机标定，某德系车企应用后，NOx 排放均值降低 18%。

2. 工业污染源监测：精准溯源与减排增效

案例：化工园区 VOCs 泄漏排查

• 痛点：挥发性有机物（VOCs）泄漏具有隐蔽性，传统固定监测站难以定位具体排放源。

• HORIBA 方案：

• 移动巡检：PG-300 便携式烟气分析仪支持 CH4、苯系物等多组分检测，配合红外热成像仪快速锁定泄漏点；

• 智能预警：通过历史数据训练高斯扩散模型，预测污染扩散路径，辅助应急决策；

• 成效：某石化企业应用后，VOCs 无组织排放减少 65%，年度环保罚款降低 90%。

3. 新能源研发：氢燃料与混动系统验证

技术挑战：氢内燃机、燃料电池汽车的尾气成分复杂（如 NH3、N2O），需高精度测量支持技术迭代。

HORIBA 创新应用：

• FTX-ONE 傅里叶变换红外分析仪：5Hz 高速采样率实时捕捉氢发动机燃烧瞬态数据，助力某氢能车企将燃料电池效率提升 5%；

• MEXA-ONE 平台：集成气体分析、流量测量、ECU 通信功能，支持混动系统能量流与排放的联合分析。

4. 航空航天与科研教育：极端环境下的精密测量

场景：航空发动机燃烧效率优化需实时监测高温高压废气成分，传统设备难以适应严苛环境。

HORIBA 技术突破：

• 耐高温设计：PG-300 系列采用全金属屏蔽机身，可在 - 40℃~70℃稳定运行，通过盐雾、振动测试；

• 多参量同步：同时接入压力传感器（0.001% FS 精度）、温度传感器（±0.1℃），实现燃烧过程的三维解耦分析。

三、核心竞争力：重新定义便携式测量标杆

1. 全场景适应性

• 极端环境耐受：温度范围：-40℃~70℃，防护等级 IP67，通过盐雾、振动测试，适用于极地、沙漠、海上等极端环境；

• 能源管理：内置锂电池支持 8 小时连续工作，可选配太阳能充电模块，满足野外长期监测需求。

2. 易用性设计

• 触控交互：4.3 英寸彩色触摸屏支持手势操作，内置多国语言操作指南，新手 10 分钟即可上手；

• 自动维护：智能提示滤芯更换、传感器校准，维护成本比传统设备降低 30%。

3. 合规性保障

• 认证覆盖：通过 EPA、CARB、中国计量认证（CMA）等 20 + 项国际国内认证，数据可直接用于法规申报；

• 技术前瞻性：提前适配欧 7 对 NH3、N2O 的监测要求，保护用户投资未来。

四、智能化数据分析：从数据采集到决策赋能

HORIBA 新型便携式系统不仅是硬件设备，更构建了 “采集 - 分析 - 决策” 一体化智能生态 ，通过深度数据挖掘释放监测价值：

1. 实时多维分析工具

• 动态趋势建模：DewesoftX 软件内置 200 + 信号处理工具，支持 FFT 频谱分析、浓度梯度热图、相关性矩阵计算，例如在汽车路测中实时生成 “车速 - NOx 排放” 拟合曲线，秒级定位超标工况；

• 自定义报警策略：用户可基于历史数据设定动态阈值（如按小时 / 季节自动调整排放限值），当某化工园区 VOCs 浓度波动超过 3σ 时，系统自动触发三级预警（声光报警→短信通知→设备联动停机）。

2. 行业专属算法库

• 汽车领域：集成 RDE 合规性评估算法，自动计算实际行驶排放因子（如 NOx 排放因子 NEF），并生成符合 EUDC 循环的实验室等效报告；

• 工业领域：内置 PID 控制优化模型，根据实时废气数据动态调整脱硫脱硝设备参数，某钢铁厂应用后，脱硝效率提升 12%，药剂消耗量降低 15%。

3. 数据资产化管理

• 全生命周期追溯：每个数据文件附带设备校准证书、环境参数日志、操作人员权限记录，满足 ISO 17025 对数据可追溯性的严苛要求；

• 跨平台数据中台：通过 HORIBA ONE PLATFORM 实现多设备数据汇聚，支持与企业 ERP、环保监管平台 API 对接，某省环境监测中心借此构建全省废气排放数字孪生模型，决策效率提升 40%。

五、技术纵深：突破传统的底层创新

1. 量子级联激光光谱（QCL-IR）

HORIBA 独家专利的IRLAM™技术采用量子级联激光器，发射 4-10μm 中红外激光，通过赫里奥特池（Herriott Cell）实现光路多次反射，显著提升检测灵敏度（可达 ppb 级），同时消除传统红外技术的交叉干扰。例如，在欧 7 法规要求的 NH3 监测中，IRLAM 技术可实现 ±1% 的测量精度，远超行业平均水平。

2. 交替流动调制（Cross-Flow Modulation）

PG-300 系列采用的双向交替流动技术，将样气与参比气以 1 秒为周期交替通入同一测量池，不仅消除零点漂移，还通过传感器膜双向位移增强信号强度，使 SO2 检测下限低至 0.1ppm，响应时间缩短至 3 秒。

3. 边缘计算与 AI 融合

OBS-ONE 系列内置边缘计算模块，可实时运行高斯扩散模型，结合历史数据预测污染扩散路径。例如，在某港口监测中，系统通过分析船舶尾气数据，提前 15 分钟预警氮氧化物浓度超标，辅助环保部门实施动态管控。

六、行业动态：引领未来的技术布局

2025 年，HORIBA 推出MEXA Cube 紧凑型排放测量系统，可同时测量 CO、CO2、NOx、NH3、CH4 等九种成分，体积仅为传统设备的 1/3，已被欧盟认证为 RDE 测试的标准设备。此外，其PFS-One Generation 3颗粒物过滤管理系统，通过 AI 算法实现滤芯寿命预测，维护效率提升 40%。

同年，HORIBA 宣布与 Tethys Instruments 合作，将水质监测技术整合至废气测量平台，实现 “气 - 水” 协同分析，助力工业园区环境综合治理。

结语：便携不止于轻，精准超越所见

HORIBA 新型便携式废气测量系统，不仅是一台检测设备，更是环境治理与工业升级的智能伙伴。从汽车尾气的动态追踪到工业废气的精准溯源，从氢燃料研发的微观分析到环保法规的宏观合规，HORIBA 以技术创新突破场景边界，用精准数据赋能可持续发展。

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