CN103278603B - 利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统及方法,该系统由数据处理模块,采样控制模块,二氧化硫采样处理模块,车辆占用道路时间处理模块,二氧化硫采样模块,号牌识别终端构成。通过号牌识别终端与车辆占用道路时间处理模块对车辆运行状态进行监控与采样分析,通过二氧化硫采样模块与二氧化硫采样处理模块对大气污染程度进行采样与分析,采样控制模块实现对二氧化硫采样模块和车辆占用道路时间处理模块的同步控制,数据处理模块用图或表的方式显示机动车运行状态与大气污染程度的关系曲线,并对超过设定污染指数等级阈值的状态进行报警。通过本发明可以定量得出机动车当前运行时的尾气对大气环境的实际影响程度。
Description
技术领域
本发明属于环境科学技术领域,具体涉及一种利用号牌识别技术监测机动车排放的尾气对大气环境的实际影响的系统及方法。
背景技术
随着经济快速发展,城市的空气污染加剧。大气污染主要来源于人类生活及生产活动,大气的人为污染源主要有三种,包括生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。造成大气环境严重污染的因素是多方面的,人们对机动车产生的尾气是大气污染严重超标的主要成因已形成共识。如何定量的分析机动车尾气对某一个区域大气环境污染影响程度,是人们关注的焦点。要获得机动车排放的尾气对大气环境的实际污染程度,就需要对机动车的行驶状况进行实时检测。而对于机动车检测现有技术多采用环形线圈式车辆检测器(又称为地感式,多为埋设式检测系统)以及视频检测技术。环形线圈式车辆检测器安装时必须直接埋入路面,该种方式在施工过程中交通会受到阻碍且容易损坏路面。而视频检测技术不能准确的检测出每一台车在监测区域的行驶时间。
现有专利文献CN102095830A公开了“一种汽车尾气监测系统”,该文献中公开了汽车尾气检测单元、车牌识别单元、速度/加速度识别单元以及信号处理单元。通过对正常行驶中的汽车的速度/加速度、车牌号码以及尾气含量进行测量,方便对重度污染的车辆进行即时治理。该技术方案偏重对单个车辆尾气排放情况进行监测,重点在于对汽车尾气的监管,未能将监测机动车当前运行状态与大气的实际污染程度进行实时关联,无法确切的监测汽车运行过程产生的尾气对大气环境实际影响的程度,也就无法准确对车辆运行情况进行有效的控制和诱导。
发明内容
本发明所要解决的是实时监测汽车当前运行过程产生的尾气对大气环境实际影响的程度,提出了利用一种号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统及方法。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统,包括:
号牌识别终端,设置于被检路段的入口和出口处,实时对驶入车辆和驶出车辆的号牌进行检测;
二氧化硫采样模块,设置于所述被检路段处,采集所述被检路段范围内的大气样本;
车辆占用道路时间处理模块,接收所述号牌识别终端发送的号牌信息,针对同一号牌的车辆得到其通过所述被检路段所用的时间tci,其中i为通过所述被检路段的车辆数,并得到在采样周期T内所有通过所述被检路段的车辆占用道路总时间tc=Σtci;
二氧化硫采样处理模块,每隔采样周期T接收一次所述二氧化硫采样模块采集到的大气样本,获得所述大气样本中二氧化硫含量Qj;
采样控制模块,控制所述车辆占用道路时间处理模块与所述二氧化硫采样处理模块同时启动;
数据处理模块,接收所述车辆占用道路时间处理模块发送的车辆占用道路总时间tc,以及所述二氧化硫采样处理模块发送的二氧化硫含量Qj;获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系并输出。
进一步地所述数据处理模块包括:
数据整合单元,接收所述车辆占用道路时间处理模块发送的车辆占用道路总时间tc,以及所述二氧化硫采样处理模块发送的二氧化硫含量Qj,获得所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系;
数据显示单元,接收所述数据整合单元发送的函数关系并以图或表的形式显示。
进一步地所述数据处理模块还包括:
存储单元,存储二氧化硫含量报警阈值;
比较单元,比较所述二氧化硫采样处理模块发送的二氧化硫含量Qj与所述二氧化硫含量报警阈值;
报警单元,接收所述比较单元的比较结果,当所述二氧化硫含量Qj超过所述二氧化硫含量报警阈值时报警。
进一步地一种利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的方法,包括如下步骤:
S1:号牌识别终端实时对驶入车辆和驶出车辆的号牌进行检测;二氧化硫采样模块采集所述被检路段范围内的大气样本;
S2:采样控制模块控制车辆占用道路时间处理模块与二氧化硫采样处理模块同时启动;
所述车辆占用道路时间处理模块接收所述号牌识别终端发送的号牌信息,针对同一号牌的车辆得到其通过所述被检路段所用的时间tci,其中i为通过所述被检路段的车辆数,并得到在采样周期T内所有通过所述被检路段的车辆占用道路总时间tc=Σtci;
所述二氧化硫采样处理模块每隔采样周期T接收一次所述二氧化硫采样模块采集到的大气样本,获得所述大气样本中二氧化硫含量Qj;
S3:数据处理模块,接收所述车辆占用道路时间处理模块发送的车辆占用道路总时间tc,以及所述二氧化硫采样处理模块发送的二氧化硫含量Qj,获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系并输出。
进一步地所述步骤S3中还包括:数据整合单元根据所述车辆占用道路总时间tc以及所述二氧化硫含量Qj,获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系发送至数据显示单元,所述数据显示单元以图或表的形式显示出来。
进一步地所述步骤S3还包括:通过比较单元比较所述二氧化硫采样处理模块发送的二氧化硫含量Qj与存储单元中存储的二氧化硫含量报警阈值,当所述二氧化硫含量Qj超过所述二氧化硫含量报警阈值时报警单元报警。
进一步地所述步骤S2中,采样周期T=60s。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
(1)本发明所述利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统及方法,结合号牌识别技术可以精准的检测当前路口通过的车辆数量,通过对同一号牌驶入和驶出时刻识别可以准确的检测出某一段时间内每一辆车辆占用道路的时间,并能计算出该时间段所有汽车占用该监测区域道路的时间。同时本发明能够实时检测出大气污染的程度,具体为空气中二氧化硫的含量,对比分析检测出某一段时间内车辆占用道路的总时间输出两者关系曲线图,从而可以定量得出机动车运行时产生的尾气对大气环境的实际影响程度,为决策者通过提高道路通行效率,减少尾气排放提供精确的依据。
(2)本发明所述利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统及方法,通过使用采样控制模块,确保了大气采样周期与车辆占用道路时间的采样周期的同步,保证当前检测的汽车占用道路时间数据与当前采样的大气样本数据的一致性及同步性,提高了汽车当前尾气排出量与大气实测当前污染程度的关联性;同时该系统缩短了取样时间的间隔,现有大气污染检测设备一天只监测几次,本发明为了确保准确评价当前汽车尾气对大气环境的实际影响,实现了一分钟监测一次,提高了监测的实时性和准确性。
(3)本发明所述利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统及方法,同时具有报警的功能,当检测到某一区域大气的二氧化硫含量超标后,会发出警报,便于执勤人员及时发现污染成因并采取治理措施。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中,
图1是本发明所述的利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统的原理框图;
图2是本发明所述的利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统在单行路口处号牌识别终端设置位置示意图;
图3是本发明所述的利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统在十字路口处号牌识别终端设置位置示意图;
图4是本发明所述的利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统的运行方法流程图。
图中附图标记表示为:1-数据处理模块,2-采样控制模块,3-二氧化硫采样处理模块,4-车辆占用道路时间处理模块,5-二氧化硫采样模块,6-号牌识别终端,61-摄像机,62-滤光设备,63-车牌识别器,64-数据服务器,65-数据库服务器,101-存储单元,102-比较单元,103-报警单元,104-数据整合单元,105-数据显示单元。
具体实施方式
本实施例提供一种利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统,其原理框图如图1所示,包括号牌识别终端6,设置于被检路段的入口和出口处,实时对驶入车辆和驶出车辆的号牌进行识别;二氧化硫采样模块5,设置于所述被检路段处,采集所述被检路段范围内的大气样本;车辆占用道路时间处理模块4,接收所述号牌识别终端6发送的号牌信息,针对同一号牌的车辆,得到其驶入被检路段的时间和驶出被检路段的时间进一步得到其通过所述被检路段所用的时间tci,其中i为通过所述被检路段的车辆数,并得到在采样周期T内所有通过所述被检路段的车辆占用道路总时间tc=Σtci;二氧化硫采样处理模块3,每隔采样周期T接收一次所述二氧化硫采样模块5采集到的大气样本,获得所述大气样本中二氧化硫含量Qj;采样控制模块2,控制所述车辆占用道路时间处理模块4与所述二氧化硫采样处理模块3同时启动;数据处理模块1,接收所述车辆占用道路时间处理模块4发送的车辆占用道路总时间tc,以及所述二氧化硫采样处理模块3发送的二氧化硫含量Qj;获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系并输出。
下面对各主要功能模块进行说明。
所述号牌识别终端6,包括:摄像机61,实时拍摄驶入车辆和驶出车辆信息,将真实的车流情况转化为视频信号输出;滤光设备62,滤去车前大灯的眩光,保证摄像机61可以拍摄到清晰的车牌图片;车牌识别器63,对摄像机61的视频信号输出进行分析处理,实时准确地识别出高速运动的车辆的车牌信息(包括车牌号码、识别时的时刻,以及其他可识别的信息),并将识别结果送到输出数据服务器64;数据服务器64,对识别结果进行读取、管理与分析处理,将识别结果转换成车辆占用道路时间处理模块4可辨别的号牌信息,发送给车辆占用道路时间处理模块4;数据库服务器65,完成识别结果与号牌信息的存储与管理,并可根据需要进行统计查询。
每个所述号牌识别终端6的所述车牌识别器63可以设置多个,可以根据每路口的车流量情况相应设置,能够灵活的提高车辆占用道路时间的准确度。
所述号牌识别终端6在道路上的位置设置如图2和图3所示。图2所示的被检路段为单行的路段,设置两个号牌识别终端6,分别设置于被检路段的车辆进口处以及车辆出口处,通过两个号牌识别终端6实时对同一车辆驶入和驶出的时间进行检测。图2和图3中的系统设备即为包括车辆占用道路时间处理模块4和数据处理模块1的设备(有时亦可包括号牌识别终端6的除了摄像机61外的其余部分,可根据实际需要设置)。图3所示的为十字路口,则需要设置四个号牌识别终端,即在车辆行驶的横纵两个方向上各设置一个号牌识别终端6,实时对驶入车辆和驶出车辆进行检测;同理,其他特殊路口可根据实际情况安装不同数量的号牌识别终端。
号牌识别终端6可安装在车道的上方和侧面。与传统的检测技术相比,号牌识别技术可提供每台车的准确占用道路时间,有着直观可靠,安装调试维护方便等优点。
所述车辆占用道路时间处理模块4,接收所述号牌识别终端6发送的号牌信息,针对同一号牌的车辆得到其通过所述被检路段所用的时间tci,其中i为通过所述被检路段的车辆数,并得到在采样周期T内所有通过所述被检路段的车辆占用道路总时间tc=Σtci;优选地可以设置采样周期T=60s。
大气采样与数据处理需要二氧化硫采样模块5与二氧化硫采样处理模块3共同完成。所述二氧化硫采样模块5采用主动采样法对大气中污染物成分进行采样。二氧化硫采样模块5内接有抽气装置,将抽入一定量的气体,通过管道将大气样本传递给二氧化硫采样处理模块3。二氧化硫采样处理模块3内设置有二氧化硫传感器与信号转换器,将感测到的二氧化硫转换成电信号,以数据的形式在二氧化硫采样处理模块3中存储显示。其中二氧化硫的含量Qj的单位为毫克/立方米,即为单位体积的空气中所含二氧化硫的质量。
所述数据处理模块1,接收所述车辆占用道路时间处理模块4发送的车辆占用道路总时间tc,以及所述二氧化硫采样处理模块3发送的二氧化硫含量Qj;获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系并输出。
如图1所示,所述数据处理模块1具体包括:数据整合单元104,接收所述车辆占用道路时间处理模块4发送的车辆占用道路总时间tc,以及所述二氧化硫采样处理模块3发送的二氧化硫含量Qj,获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系;数据显示单元105,接收所述数据整合单元104发送的函数关系并以图或表的形式显示。
存储单元101,存储二氧化硫含量报警阈值;比较单元102,比较所述二氧化硫采样处理模块3发送的二氧化硫含量Qj与所述二氧化硫含量报警阈值;报警单元103,接收所述比较单元102的比较结果,当所述二氧化硫含量Qj超过所述二氧化硫含量报警阈值时报警。
图4给出了本发明基于上述系统的一种运行方法,包括如下步骤:
S1:号牌识别终端6实时对驶入车辆和驶出车辆的号牌进行检测;二氧化硫采样模块5采集所述被检路段范围内的大气样本;
S2:采样控制模块2控制车辆占用道路时间处理模块4与二氧化硫采样处理模块3同时启动;
所述车辆占用道路时间处理模块4接收所述号牌识别终端6发送的号牌信息,针对同一号牌的车辆得到其通过所述被检路段所用的时间tci,其中i为通过所述被检路段的车辆数,并得到在采样周期T内所有通过所述被检路段的车辆占用道路总时间tc=Σtci;
所述二氧化硫采样处理模块3每隔采样周期T接收一次所述二氧化硫采样模块5采集到的大气样本,获得所述大气样本中二氧化硫含量Qj;
S3:数据处理模块1,接收所述车辆占用道路时间处理模块4发送的车辆占用道路总时间tc,以及所述二氧化硫采样处理模块发送的二氧化硫含量Qj,获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系并输出。
所述步骤S3还包括:数据整合单元104根据所述车辆占用道路总时间tc以及所述二氧化硫含量Qj,获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系发送至数据显示单元105,所述数据显示单元105以图或表的形式显示出来。
同时,本发明还设有报警功能,所述步骤S3中还包括:通过比较单元102比较所述二氧化硫采样处理模块3发送的二氧化硫含量Qj与存储单元101中存储的二氧化硫含量报警阈值,当所述二氧化硫含量Qj超过所述二氧化硫含量报警阈值时报警单元103报警。国家环境质量标准规定,居住区二氧化硫日平均浓度低于0.15毫克/立方米,年平均浓度低于0.06毫克/立方米。本发明中优选报警阈值为0.15毫克/立方米。
采用本发明的上述实施例可以得出某一监测点周边的二氧化硫含量与车辆占用道路的时间的关系,可以直观的得到该地区的污染源是否是汽车排放的尾气。如果根据对上述数据的监测发现车辆占用道路的时间:对二氧化硫的含量影响大,就可以通过智能交通控制系统,提高道路通行效率;对二氧化硫的含量影响很小,则决策者可以去查找其他可能的污染源头,并且最终根据污染原因制定治理污染的方案。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统,其特征在于,包括:
号牌识别终端(6),设置于被检路段的入口和出口处,实时对驶入车辆和驶出车辆的号牌进行检测;
二氧化硫采样模块(5),设置于所述被检路段处,采集所述被检路段范围内的大气样本;
车辆占用道路时间处理模块(4),接收所述号牌识别终端(6)发送的号牌信息,针对同一号牌的车辆得到其通过所述被检路段所用的时间tci,其中i为通过所述被检路段的车辆数,并得到在采样周期T内所有通过所述被检路段的车辆占用道路总时间tc=Σtci;
二氧化硫采样处理模块(3),每隔采样周期T接收一次所述二氧化硫采样模块(5)采集到的大气样本,获得所述大气样本中二氧化硫含量Qj;
采样控制模块(2),控制所述车辆占用道路时间处理模块(4)与所述二氧化硫采样处理模块(3)同时启动;
数据处理模块(1),接收所述车辆占用道路时间处理模块(4)发送的车辆占用道路总时间tc,以及所述二氧化硫采样处理模块(3)发送的二氧化硫含量Qj;获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系并输出。
2.根据权利要求1所述的利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统,其特征在于,所述数据处理模块(1)包括:
数据整合单元(104),接收所述车辆占用道路时间处理模块(4)发送的车辆占用道路总时间tc,以及所述二氧化硫采样处理模块(3)发送的二氧化硫含量Qj,获得所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系;
数据显示单元(105),接收所述数据整合单元(104)发送的函数关系并以图或表的形式显示。
3.根据权利要求1或2所述的利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的系统,其特征在于,所述数据处理模块(1)还包括:
存储单元(101),存储二氧化硫含量报警阈值;
比较单元(102),比较所述二氧化硫采样处理模块(3)发送的二氧化硫含量Qj与所述二氧化硫含量报警阈值;
报警单元(103),接收所述比较单元(102)的比较结果,当所述二氧化硫含量Qj超过所述二氧化硫含量报警阈值时报警。
4.一种利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:号牌识别终端(6)实时对驶入车辆和驶出车辆的号牌进行检测;二氧化硫采样模块(5)采集被检路段范围内的大气样本;
S2:采样控制模块(2)控制车辆占用道路时间处理模块(4)与二氧化硫采样处理模块(3)同时启动;
所述车辆占用道路时间处理模块(4)接收所述号牌识别终端(6)发送的号牌信息,针对同一号牌的车辆得到其通过所述被检路段所用的时间tci,其中i为通过所述被检路段的车辆数,并得到在采样周期T内所有通过所述被检路段的车辆占用道路总时间tc=Σtci;
所述二氧化硫采样处理模块(3)每隔采样周期T接收一次所述二氧化硫采样模块(5)采集到的大气样本,获得所述大气样本中二氧化硫含量Qj;
S3:数据处理模块(1),接收所述车辆占用道路时间处理模块(4)发送的车辆占用道路总时间tc,以及所述二氧化硫采样处理模块(3)发送的二氧化硫含量Qj,获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系并输出。
5.根据权利要求4所述的利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的方法,其特征在于,所述步骤S3中还包括:数据整合单元(104)根据所述车辆占用道路总时间tc以及所述二氧化硫含量Qj,获得在所述车辆占用道路总时间tc及二氧化硫含量Qj之间的函数关系发送至数据显示单元(105),所述数据显示单元(105)以图或表的形式显示出来。
6.根据权利要求5所述的利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的方法,其特征在于,所述步骤S3还包括:通过比较单元(102)比较所述二氧化硫采样处理模块(3)发送的二氧化硫含量Qj与存储单元(101)中存储的二氧化硫含量报警阈值,当所述二氧化硫含量Qj超过所述二氧化硫含量报警阈值时报警单元(103)报警。
7.根据权利要求4-6任一所述的利用号牌识别技术监测机动车对环境影响的方法,其特征在于,所述步骤S2中,优选采样周期T=60s。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
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