PL389627A1

PL389627A1 - Device for remote detection of alcohol vapours in a car

Info

Publication number: PL389627A1
Application number: PL389627A
Authority: PL
Inventors: Zygmunt Mierczyk; Krzysztof Kopczyński; Jan Kubicki; Mirosław Kopica; Mirosław Kwaśny
Original assignee: Wojskowa Akad Tech
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-05-23

Description

3 8 gf j3 8 gf j

URZĄDZENIE DO ZDALNEGO WYKRYWANIA PAR ALKOHOLU WDEVICE FOR REMOTE DETECTION OF ALCOHOL VAPORS W

SAMOCHODZIECAR

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do zdalnego wykrywania par alkoholu w samochodzie,The subject of the invention is a device for remote detection of alcohol vapors in a car,

Powszechnie znane są statystyki na temat wypadków samochodowych z udziałem nietrzeźwych kierowców, Jedną z podstawowych metod przeciwstawienia Jest oczywiście «wyłapywanie’1 tych kierowców Zadanie to jest trudne, ponieważ występuje ogromne natężenie mchu drogowego, a podstawowym narzędziem służb drogowych do jego przeciwdziałania jest alkomat Jednak warunkiem jego wykorzystania Jest zatrzymanie samochodu j kontrola kierowcy. Praktycznie można więc skontrolować jedynie nieznaczną część przypadkowo wybranych kierowców, Tym samym większość z nich, jeżeli nie spowoduje wypadku, ma dużą szansę być nie zauważonym przez służby drogowe- Wiadomo jednak, że nietrzeźwy kierowca oddychając, musi wydychać pary alkoholu do wnętrza samochodu.Statistics on car accidents involving intoxicated drivers are well known. One of the basic methods of counteracting is, of course, 'catching'1 these drivers. This task is difficult, because there is a huge amount of road moss, and the basic tool of road services to counteract it is a breathalyser. its use There is a car stop j driver control. In practice, only a small part of randomly selected drivers can be inspected. Thus, most of them, if they do not cause an accident, have a good chance of being unnoticed by the road services - It is known, however, that a drunk driver must breathe alcohol into the interior of the car.

Powszechnie znane są metody zdalnego wykrywania różnych związków chemicznych przy pomocy wiązki monochromatycznego światła o częstotliwości dopasowanej do pasma absorpcji tych substancji. Opis tych metod można znaleźć rn, in. w literaturze: W. Zieliński i A, Rajca (red,), Metody spektroskopowe i ich zastosowanm da.identyfikacji związków organicznych, WNT, Warszawa 199$ o. Z. Miemzyk, M Mazśąjak, S, Mielczarek, M, Kwaśny) K, Kopczyński G, Kałdoński, Opto&i&klmmczpy monitoring emisji zanieczyszczeń w instalacjach utylizacji odpadów. Konferencja EK&MiUTARiS 2004 Ł, Z, Miemzyk, Laserowo systemy zdatnego wykrywania skażeń i zanieczyszczeń atmosfery, 8, Sympozjum TechnikiMethods of remote detection of various chemical compounds with the use of a beam of monochromatic light with a frequency matching the absorption band of these substances are well known. A description of these methods can be found in Mn, et al. in literature: W. Zieliński i A, Rajca (ed.), Spectroscopic methods and their application for the identification of organic compounds, WNT, Warsaw 199 $ o. Z. Miemzyk, M Mazśąjak, S, Mielczarek, M, Kwaśny) K, Kopczyński G, Kałdoński, Opto & i & klmmczpy monitoring of pollutant emissions in waste disposal installations. Conference EK & MiUTARiS 2004 Ł, Z, Miemzyk, Laser systems for detecting contamination and pollutants in the atmosphere, 8, Symposium of Technology

Laserowej 20Mf m $77 - $90, 200$ r. Wszystkie om: przedstawiają możliwości wykrywania i badania związków chemicznych przy pomocy promieniowania Oddziaływującego rezonansowa z tymi związkami. Pokazano w nich wiele urządzeń pracujących w laboratoriach, przemyśle, w ochronie środowiska, jak również i w boisku* W związku z tym istotą wynalazku jest urządzenie do zdalnego okrywania par alkoholu w samochodzie, składające się z układów: laserowego, detekcji, oraz przetwarzania danych, Układ laserowy {3} emituje dwie wiązki świata monochromatycznego, które po „prześwietleniu* jadącego samochodu {4} są rejestrowane przez układ detekcji (2), dając sygnał różnicowy na podstawie którego układ przetwarzania danych (1) sygnalizuje i określa zawartość par alkoholu w sprawdzanym samochodzie. Dwie wiązki świata monochromatycznego są emitowane na częstotliwości dopasowanej do pasma: absorpcji par alkoholu I na częstotliwości nie pokrywającej się z pasmem absorpcji tych par w niewielkich odstępach czasowych i po „prześwietleniu” badanego samochodu (4) są rejestrowane przez układ detekcji, W wariancie wykonania urządzenia wiązki światła są emitowano przez dwa niezależne lasery (§) i (§), a łączone w układzie optycznym (7}; następnie po „prześwietleniu” jadącego samochodu (4) są rozdzielone przez stosowny układ (8) i podawane na dwa niezależne detektory (9) I {10} połączone z układem przetwarzania danych Oj.}, przy czym funkcję układu Cfj) może spełniać zarówno siatka dyfrakcyjna jak i pryzmat.20Mf laser m $ 77 - $ 90, $ 200. All ohms: present the possibility of detecting and testing chemical compounds by means of radiation interacting resonating with these compounds. They show many devices working in laboratories, industry, in environmental protection, as well as in the field * Therefore, the essence of the invention is a device for remote covering of alcohol vapors in a car, consisting of systems: laser, detection and data processing, the laser {3} emits two beams of the monochrome world, which, after "x-raying * of the moving car {4}, are registered by the detection system (2), giving a differential signal based on which the data processing system (1) signals and determines the alcohol vapor content in the tested car . Two beams of the monochromatic world are emitted at a frequency matched to the band: alcohol vapor absorption I at a frequency not coinciding with the absorption band of these vapors at short intervals and after "x-raying" the tested car (4) they are registered by the detection system. the light beams are emitted by two independent lasers (§) and (§), and combined in an optical system (7}; then, after "x-raying" the moving car (4), they are separated by an appropriate system (8) and fed to two independent detectors ( 9) I {10} connected with the data processing system Oj.}, Where the function of the system Cfj) can be performed by both the diffraction grating and the prism.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania, na rysunkach na którym Fig. 1 przedstawia ogólną zasadę składu wykrywają pary alkoholu w samochodzie, Fig, 2 odmianę tego układu z dwoma niezależnymi laserami, Fig, 3 przedstawia schemat układu eksperymentalnego, natomiast Fig, 4 prezentuje przebiegi oscyloskopowe z detektora; a ~ dla samochodu „czystego” -bez par alkoholu, h - dla samochodu z parami alkoholu W przykładzie wykonania wykorzystano laser heiowomeoncwy {5} emitujący promieniowanie podczerwone o długości fali 3,49 pm. Z wiązką tego lasera połączono przy pomocy pólprzepuszozalnej płasko-równolegfej płytki {?} wiązkę pilotującą z lasera półprzewodnikowego (8) skierowaną na płytkę (Z) przy pomocy zwierciadła Π1). Jednocześnie płytka Ę) rozdzielała wiązkę podstawową lasera (i) na dwie wiązki, przechodzące przez przerywacz (f|) w postaci wirującej tarczy zThe subject of the invention has been presented in exemplary embodiments, in which Fig. 1 shows the general principle of the composition of alcohol vapors in a car, Fig. 2 shows a variant of this system with two independent lasers, Fig. 3 shows a diagram of the experimental setup, while Fig. 4 shows the waveforms oscilloscope with detector; a ~ for a "clean" car - no alcohol vapor, h - for a car with alcohol vapor. A pilot beam from a semiconductor laser (8) directed at the plate (Z) with a mirror Π1) was connected to the beam of this laser by means of a semi-transmissive plane-parallel interface of the plate {?}. At the same time, the plate Ę) divided the primary laser beam (i) into two beams passing through the interrupter (f |) in the form of a rotating target with

Jednym otworem. Otrzymano w ten sposób dwie wiązki Impulsowe z impulsami na przemian raz w jednej: raz w drugiej wiązoe. Jedna z wiązek została skierowana przy pomocy płaskich zwierciadeł 113), <14), <1 S)--t3«^ośredPi6..na-.'detektor ,{g)> Natomiast drogą wiązkę przy pomocy zwierciadeł (16) i (17) skierowano na badany samochód uoikswagen polo (4). Po prześwietleniu samochodu przez jego zamknięte boczne okna wiązka przy pomocy zwierciadeł {18} I (19) została skierowana na zwierciadło sferyczne (20) skupiające ją na detektorze (9); Dzięki temu na detektor (g) padały przermennse siało toOne hole. In this way, two Pulse beams were obtained with pulses alternating time in one beam: once in the other beam. One of the beams was directed with the help of flat mirrors 113), < 14), < 1 S) - t3 «^ interPi6..na -. 'Detector, {g) > On the other hand, the road beam was directed at the uoikswagen polo car (4) with the help of mirrors (16) and (17). After the car was shone through its closed side windows, the beam was directed at the spherical mirror (20) with the help of mirrors {18} and (19), focusing it on the detector (9); As a result, it fell on the detector (g)

io z lasera ewentualne ..niestabilności w pracy lasera, nia samochodu „czystego" s samochodu z ni poprzez odparowanie w samochodzie , Zarejestrowane przebiegi prezentuje Fig, 4. rysunków pierwszy impuls (1a, 1PI /ęzne z i w tm siu atyloweaoand with the laser, possible .. instability in the work of the laser, no "clean" car; the car is evaporated in the car, the recorded waveforms are presented in Fig. 4. in the figures, the first impulse (1a, 1PI / bilge with i in tm siu

impulsowi świetlnemu przechodzącemu przez samochód natomiast drugi Sl, |b), impulsowi odniesienia padającemu bezpośrednio na detektor. Widać wyraźnie, że przy takiej samej wieikości impulsu odniesienia, po wprowadzeniu do samochodu par alkoholu, impuls świetlny (Ib) przechodzący przez samochód zmalał o ponad 2S% w stosunku do impulsu (la) przechodzącego przez samochód „czysty'1. Na podstawie powyższych danych i wcześniejszego przeskakiwania, można przy pomocy odpowiedniego układu przetwarzania danych określić zawartość par alkoholu wthe light pulse passing through the car and the other S1, | b), a reference pulse falling directly on the detector. It is clearly visible that for the same size of the reference impulse, after introducing alcohol vapor into the car, the light impulse (Ib) passing through the car decreased by more than 2% in relation to the impulse (Ia) passing through the “clean” car1. From the above data and the previous skipping, the alcohol vapor content in

Urządzenie do zdalnego wykiwania par alkoholu w samochodzie może samochocA device for remotely extracting alcohol vapors in a car can be a car

de, w którym wykryto pary alkoholu jest niewspółmiernie większe niż w przeciętnym samochodzie, W związku z tym. instalując zgłaszane umądzenie obok fotoradarów i wykorzystując zainstaldwane kamery, można przekazywać zdjęcia podejrzanych samochodów ustawionemu w odpowiedniej odległości funkcjonariuszowi, który będzie mógł zatrzymywać samochody wstępnie wyselekcjonowane w celu skontrolowania trzeźwości kierowców w tych samochodach. Pozwała to praktycznie „wyłapywać'1 wszystkich nietrzeźwych kierowców nawet na nąjbardziei zatłoczonych drogach. Biorąc pod uwagę zatrważające statystyki wypadków z udziałem nietrzeźwych kierowców, widzimy że każdy nawet niewielki ułamek wyeliminowania nietrzeźwych kierowców z ruchu prowadzi do osiągania olbrzymich korzyści materialnych j przede wszystkim korzyści niematerialnych w postaci faiov^nia olbrzymią liczby osób. Potwierdzają to przedstawione poniżej statystyki policyjne: W 2038 roku w Ρό&«. nietrzeźwi użytkownicy dróg uczestniczyli w 6373 wypadkach drogowych, z czego w 4979 wypadkach byli zarazem ich sprawcami W zdarzeniach tych zginęły 003 osoby, a 6319 osób zostało rannych, ^apczniejszą grupę niefrzeźwyeh sprawców wypadków stanowili kierujący pojazdami. Spowodowali om 3629 wypadków, co w odniesieniu do ogólnej liczby wypadków spowodowanych przez kierujących pojazdami, stenowi 9,2%, W wypadkach tych 427 osób zginęło (11:6%). a 4976 osób zostało rannych (9,6%), 2068 roku, w porównaniu z rokiem 2007 nastąpił wzrost o 9268 liczby ujawnionych kierujących pojazdami pod wpływem alkoholu (w stanie po użyciu oraz w stanie nietrzeźwości) tj, 06,8%.de in which the alcohol vapor is detected is disproportionately greater than in the average car, therefore. by installing the reported fatigue next to speed cameras and using installed cameras, it is possible to provide photos of suspicious cars to an officer positioned at a suitable distance, who will be able to stop pre-selected cars to check the sobriety of drivers in these cars. It made it possible to practically "catch" 1 drunk drivers, even on busy roads. Taking into account the alarming statistics of accidents with the participation of intoxicated drivers, we can see that even a small fraction of eliminating intoxicated drivers from the traffic leads to the achievement of enormous material benefits, mainly non-material benefits in the form of a huge number of people. This is confirmed by the police statistics presented below: In 2038 in Ρό & «. Drunk road users participated in 6373 road accidents, of which 4,979 accidents were also their perpetrators. 003 people were killed and 6,319 injured in these incidents, while vehicle drivers were a more frequent group of unresponsive perpetrators. They caused about 3,629 accidents, which is 9.2% of the total number of accidents caused by drivers. These 427 people died (11: 6%). and 4976 people were injured (9.6%), in 2068, compared to 2007, there was an increase by 9268 in the number of disclosed drivers of vehicles under the influence of alcohol (in a state of use and under the influence of alcohol), i.e. by 06.8%.

Claims

38 91: 2 7, y PATENT DISCLAIMERS 1 The device for remote alcohol detection in a car, consisting of laser systems, detection and data processing, characterized by the fact that the laser system £ 3) emits two beams of monochrome light, which after "x-raying" of the moving car (4) are registered by the detection system (l) and give a differential signal on the basis of which the data processing system (i) signals and determines the alcohol vapor content in the tested car.

The device according to claim 1, characterized in that the beams of the monochromatic world are emitted at a frequency adjusted to the absorption band of alcohol vapors and at a frequency not coinciding with the absorption band of these vapors at short time intervals and after "x-ray"; of the tested car (¾ are registered by the detection system (21. Device according to claim 1, characterized in that the light beams are emitted by two independent lasers (§} and (§) and combined in an optical system (7). x-rays of the moving car (4) are separated by the system (8) and fed to two independent detectors (9jj (ID combined with the data processing system (1).

3, characterized in that the functions of the system (8) can be performed by a diffraction grating or a prism. and