山东科技大学学生科研团队研发粉尘检测预警装置，破解高温高湿环境下数据失准难题

今年8月，正值暑期，山东科技大学电气与自动化工程学院实验室里，许传诺带领团队成员对粉尘浓度精准检测与动态预警装置进行新一轮调试升级。这支由学生组成的科研团队，历时7年攻关，研制出一套基于粉尘荷电特性的粉尘浓度检测与动态预警装置，成功解决了高温高湿环境下传统光学检测设备数据易失准、维护频繁的行业难题，为矿山安全生产提供了新的技术支撑。

据了解，在我国煤矿、非煤矿山、电厂等工业现场，悬浮的粉尘颗粒既威胁作业人员健康，也是诱发安全事故的重要风险源。传统光学检测设备依靠光散射或透射原理测量粉尘浓度，在高温高湿环境中镜片易受粉尘和水汽污染，会导致检测数据失准。工作人员不得不频繁擦拭或更换镜片，不仅增加维护成本，更可能延误安全预警。

为找准症结，团队负责人许传诺带领成员先后赴山东能源集团等企业一线，累计开展实地调研30余次。在粉尘弥漫的矿井下，他们反复测试、记录、比对，积累了数千组一手数据。许传诺回忆：“井下条件恶劣，有时待上几个小时，口罩外全是黑灰，但只有亲临现场，才能拿到最真实的工况参数。”

针对工业现场的复杂环境，团队集中攻关，基于粉尘荷电特性，设计出多种结构的静电感应检测元件，并构建了系统的粉尘荷电特征体系，有效提升了测量精度。针对现场高温高湿环境导致镜头易污染的问题，团队基于温湿度补偿算法，开发了低功耗自加热干燥技术，从源头避免镜头污染问题，让设备告别“频频擦镜、频繁换件”的窘境。针对现有动态预警精度不足的短板，团队自主研发了基于AI端侧部署的粉尘浓度动态预警技术，依托Patch Time Series Transformer模型，实现了对粉尘浓度变化的高精度预警。

山东科技大学这支青年团队的指导老师李继明介绍，学生能在井下待得住、在技术上钻得深，这种韧劲令人欣慰。但要把实验室构想变成工业产品，必须跨越工程化这道坎。团队始终坚持“问题从现场来，成果到现场去”，在每周一次的技术复盘中引导学生从全局思考问题、理论联系实践。

目前，该装置已在山东能源部分工业现场投入应用。合作企业反馈，设备运行稳定、数据准确，有效解决了传统光学设备在高温高湿环境中数据易失准、维护频繁等难题。

 面向未来，他们正致力于将检测技术与人工智能、物联网深度融合，搭建远程监控与智能预警平台，同时将应用场景拓展至冶金、建材等行业。许传诺说：“我们希望能让这套装置守护更多工业现场，让粉尘无处遁形。”

（大众新闻·大众日报记者   薄克国  通讯员 郭婷）