CN108169180A - 尾气不透光度遥测系统及光路设置结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种尾气不透光度遥测系统及光路设置结构，包括：控制器和光路设置结构；光路设置结构，包括光源，反射装置和接收探测器；其中，反射装置包括出射光反射结构，出射光反射结构包括第一电机和由第一电机驱动的一组反射镜，由第一电机带动调整反射镜的角度，可以随意调整光路，使光路从车辆排气口附近穿过，在尾气刚刚被排出后进行测量，测量结果准确度高；光源和所述接收探测器设置车道的上方，不占用车道，不影响车辆通行，可在车主不知情情况下监测尾气的不透光度，全自动检车、节省人力成本，并且可以同时监测多车道，多车车辆同时通过互不影响。

Description

尾气不透光度遥测系统及光路设置结构
技术领域
本发明涉及尾气检测技术领域，尤其是涉及一种尾气不透光度遥测系统及光路设置结构。
背景技术
现有技术中对机动车尾气不透光度的遥测主要包括三种方式，1，便携式烟度计，测量尾气不透光度最为准确，但其缺点在于必须到指定检测点检测，影响车辆正常行驶，检测效率低，且需要人力成本，不可避免人为干预；2，水平式遥测设备，对排气管定位稍微准确，但其缺点只适用于单辆车通过，两辆或多辆车同时通过，无法区分。；3，垂直式遥测方案，目前现有的垂直式遥测方案，无非是将不透光度的光束设置成“V”型(华清深空)或“W”型(多普勒公司)等固定式光路，其光束覆盖范围窄，对车辆的排气管捕捉效率低，且测量数据准确度差。
针对上述指出的现有技术存在的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种尾气不透光度遥测系统及光路设置结构，以缓解现检测不准确以及效率低的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种尾气不透光度遥测系统，包括：控制器和光路设置结构；
光路设置结构，包括光源，反射装置和接收探测器；其中，反射装置包括出射光反射结构，出射光反射结构包括第一电机和由第一电机驱动的一组反射镜，光源和接收探测器设置车道的上方；光源发射光线，经过反射装置反射，被接收探测器接收；
控制器，用于与光源和接收探测器连接，控制光源的开启和闭合，接收接收探测器采集的光的强度。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，系统还包括车牌照识别模块，用于与控制器连接，采集系统检测范围内车辆的车牌照号信息，并将采集的信息传输给控制器。
结合第一方面的第一种可能，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，车牌照识别模块为摄像头和补光灯。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述系统还包括光电开关，与所述控制器连接，用于控制系统的开启和关闭。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，系统还包括气象监测模块；
气象监测模块，用于与控制器连接，监测系统检测范围的气象，并且监测到的气象信息传输给控制器。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，系统设置在上坡路段的车道上，并且系统还包括速度和加速度监测模块；
速度和加速度监测模块，用于与控制器连接，监测系统检测范围内车辆的速度和加速度，并且将监测结果传输给控制器。
第二方面，本发明实施例还提供一种光路设置结构，包括光源，反射装置和接收探测器；其中，反射装置包括出射光反射结构和地面反射结构，出射光反射结构包括第一电机和由第一电机驱动的一组反射镜，地面反射结构设置在车道上，光源和接收探测器设置车道的上方；光源发射光线，经过反射装置反射，被接收探测器接收。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，反射装置还包括地面反射结构，地面反射结构设置在地面上。
结合第二方面的第一种可能，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，地面反射结构为设置在车道表面的反射薄膜或多个后向发射器。。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，结构还包括标定装置；标定装置包括第二电机和由第二电机驱动的一组标准滤光片。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供一种尾气不透光度遥测系统，包括：控制器和光路设置结构；光路设置结构，包括光源，反射装置和接收探测器；其中，反射装置包括出射光反射结构，出射光反射结构包括第一电机和由第一电机驱动的一组反射镜，由反射镜反射的光路的摆动角度是第一电机摆动角度的两倍，第一电机能够驱动反射镜在预设角度范围内摆动，，电机的摆动频率可调，使出射光路从车辆排气口附近穿过，在尾气刚刚被排出后进行测量，测量结果准确度高；光源和所述接收探测器设置车道的上方，不占用车道，不影响车辆通行，可在车主不知情情况下监测尾气的不透光度，全自动检车、节省人力成本，并且可以同时监测多车道，多车车辆同时通过互不影响。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的地和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种尾气不透光度遥测系统的结构框图；
图2为本发明实施例所提供的一种光路设置结构的结构框图；
图3为本发明实施例所提供的一种尾气不透光度遥测系统的结构框图；
图4为本发明实施例所提供的一种光路设置结构的结构示意图。
111-光源，112-反射装置，1121-第一电机，1122-反射镜，1123-地面反射结构，113-接收探测器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的地、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参加图1所示的一种尾气不透光度遥测系统的结构框图，一种尾气不透光度遥测系统，包括：控制器12和光路设置结构11；
如图2所示，光路设置结构11，包括光源111，反射装置112和接收探测器113；其中，反射装置112包括出射光反射结构，出射光反射结构包括第一电机和由第一电机驱动的一组反射镜，由反射镜反射的光路的摆动角度是第一电机摆动角度的两倍，第一电机能够驱动反射镜在预设角度范围内摆动，电机的摆动频率可调，使出射光路从车辆排气口附近穿过，在尾气刚刚被排出后进行测量，测量结果准确度高光源111和接收探测器113设置车道的上方；光源111发射光线，经过反射装置112反射，被接收探测器113接收。具体地说，光源111发射光线，首先经过反射镜发射，再经过地面后向反射，被接收探测器113接收。
控制器12，用于与光源111和接收探测器113连接，控制光源111的开启和闭合，接收接收探测器113采集的光的强度。
本发明实施例提供一种尾气不透光度遥测系统，包括：控制器和光路设置结构；光路设置结构，包括光源，反射装置和接收探测器；其中，反射装置包括出射光反射结构，出射光反射结构包括第一电机和由第一电机驱动的一组反射镜，由第一电机带动调整反射镜的角度，可以随意调整光路，使光路从车辆排气口附近穿过，在尾气刚刚被排出后进行测量，系统对车辆有效捕捉效率高，且测量结果准确度高；光源和所述接收探测器设置车道的上方，不占用车道，不影响车辆通行，可在车主不知情情况下监测尾气的不透光度，全自动检车、节省人力成本，并且可以同时监测多车道，多车车辆同时通过互不影响。
实施例二
参加图3所示的一种尾气不透光度遥测系统的结构框图，一种尾气不透光度遥测系统，包括：控制器22、光路设置结构11、车牌照识别模块23、气象监测模块24、光电开关、加速度和速度监测模块25以及数据传输模块；
光路设置结构11，包括光源111，反射装置112和接收探测器113；其中，反射装置112包括出射光反射结构，出射光反射结构包括第一电机和由第一电机驱动的一组反射镜，第一电机电机改变转速、方向及旋转角度，带动反射镜转动，从而达到改变光线入射角，进而改变出射角的目的；光源和接收探测器设置车道的上方；光源111发射光线，经过反射装置反射，被接收探测器接收。具体地说，光源发射光线，首先经过反射镜发射，再经过地面漫反射，被接收探测器接收。控制器22，用于向其他装置发射指令，采集和发射其他装置的数据等，控制器22用于处理有车辆和无车辆通过时，通过速度和加速度监测模块25提供的车辆信息和气象监测模块24提供的环境参数，补充计算尾气烟羽的不透光度。
所述光电开关设置于单车道上方中间位置，用于控制系统的开启和关闭；即当车辆通过时，车头经过光电开关的预设光路，控制器22接收到预设光路的挡光信息，即刻开启系统；当车尾经过后，不透光度光路即可穿过机动车的尾气，探测尾气浓度最高处的不透光度，结合速度和环境参量最终计算出该车辆尾气的不透光度。
所述光源可以是激光光源，光源中心波长不限；根据散射和吸收原理，光源波长越短，其能测量到的颗粒物的粒径越小。
进一步地，反射装置还包括地面反射结构，地面反射结构设置在地面上，地面反射结构代替上述地面对光线进行反射。
其中，地面反射结构可以为横跨车道表面的反射薄膜，反射薄膜可平铺于路面并可将任意方向入射光沿同一方向返回，实现后向反射或回归反射；地面反射装置可以呈长方形垂直于车道方向铺射在车道上，相较路面无明显凸起，不干扰司机视线且不会引起车辆减速。
车牌照识别模块23，用于与控制器22连接，采集系统检测范围内车辆的车牌照号信息，并将采集的信息传输给控制器22。
具体地，车牌照识别模块23可以摄像头和补光灯，拍摄系统检测范围内车辆的车牌照号，其中，补光灯用于夜间监测。
车牌照识别模块23可以为射频识别标签读取设备，待测车辆上均携带有射频识别标签，射频识别标签上携带有对应车辆的车牌照信息。
气象监测模块24，用于与控制器22连接，监测系统检测范围的气象，并且监测到的气象信息传输给控制器。
系统设置在上坡路段的车道上，在车辆加速行驶过程中测量效果更佳，加速度和速度监测模块25，用于与控制器22连接，监测系统检测范围内车辆的速度和加速度，并且将监测结果传输给控制器22。数据传输模块用于将检测到的信息数据传输到指定平台。
当车辆经过时，光源发出一束准直的平行光束入射到第一电机带动的反射镜上，经反射镜反射光束入射到地面反射装置上，伴随第一电机转动，光束入射到地面反射装置的位置可扫描整个车道或者多车道，反射装置将入射光束按原路返回到系统接收端并通过汇聚反射镜后被接收探测器接收，接收探测器由控制器内的高频数据采集装置采集并存储数据，经软件及算法分析定位出尾气排放的位置，并计算出其不透光度N和吸光系数k；
同时加速度和速度监测模块25检测出对应车辆行驶的速度和加速度、车牌照识别模块23、气象监测模块24将探测到的实时数据等统一传送到控制中心，控制中心将不透光度计算结果连同车辆信息等数据传送到指定平台，整体过程无人为干预，其中数据储存和计算均为现有技术。
本发明实施例提供一种尾气不透光度遥测系统，包括：控制器、光路设置结构、车牌照识别模块、气象监测模块和加速度和速度监测模块；光路设置结构，包括光源，反射装置和接收探测器；其中，反射装置包括出射光反射结构，出射光反射结构包括第一电机和由第一电机驱动的一组反射镜，由第一电机带动调整反射镜的角度，可以随意调整光路，使光路从车辆排气口附近穿过，在尾气刚刚被排出后进行测量，系统对车辆有效捕捉效率高，且测量结果准确度高；光源和所述接收探测器设置车道的上方，不占用车道，不影响车辆通行，可在车主不知情情况下监测尾气的不透光度，全自动检车、节省人力成本，并且可以同时监测多车道，多车车辆同时通过互不影响车牌照识别模块、气象监测模块将探测到的实时数据等统一传送到控制中心，控制中心将不透光度计算结果连同车辆信息等数据传送到指定平台，整体过程无人为干预。
实施例三
参加图4所示的一种光路设置结构的结构示意图，一种光路设置结构，包括光源111，反射装置112和接收探测器113；其中，反射装置112包括出射光反射结构，出射光反射结构包括第一电机1121和由第一电机1121驱动的一组反射镜1122，第一电机1121电机改变转速、方向及旋转角度，带动反射镜1122转动，从而达到改变光线入射角，进而改变出射角的目的；光源111和接收探测器113设置车道的上方；光源111发射光线，经过反射装置112反射，被接收探测器113接收。具体地说，光源111发射光线，首先经过反射镜1122发射，再经过地面或烟羽内颗粒物漫反射，被接收探测器113接收。
进一步地，反射装置112还包括地面反射结构1123，地面反射结构1123设置在地面上，地面反射结构1123代替上述地面对光线进行反射。
其中，地面反射结构1123可以为设置在车道表面的反射薄膜，反射薄膜可平铺于路面并可将任意方向入射光沿同一方向返回，实现后向反射或回归反射；地面反射装置1123可以呈长方形垂直于车道方向铺射在车道上，相较路面无明显凸起，不干扰司机视线且不会引起车辆减速。地面反射结构1123也可以为多个后向发射器。
需要说明的是，光路设置结构还包括标定装置；
标定装置包括第二电机和由第二电机驱动的一组滤光片。滤光片均匀排列在同一平面内，该平面垂直于光束传播方向，并与第二电机连接，第二电机控制滤光片自动将任一滤光片垂直置于或者离开光路，根据接收探测器接收的光强度，对测量结果进行标定。
本发明实施例提供一种光路设置结构，包括：光源，反射装置和接收探测器；其中，反射装置包括出射光反射结构，出射光反射结构包括第一电机和由第一电机驱动的一组反射镜，由第一电机带动调整反射镜的角度，可以随意调整光路，使光路从车辆排气口附近穿过，在尾气刚刚被排出后进行测量，测量结果准确度高；光源和所述接收探测器设置车道的上方，不占用车道，不影响车辆通行，可在车主不知情情况下监测尾气的不透光度，全自动检车、节省人力成本，并且可以同时监测多车道，多车车辆同时通过互不影响。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种尾气不透光度遥测系统，其特征在于，包括：控制器和光路设置结构；
所述光路设置结构，包括光源，反射装置和接收探测器；其中，所述反射装置包括出射光反射结构，所述出射光反射结构包括第一电机和由所述第一电机驱动的一组反射镜，所述光源和所述接收探测器设置车道的上方；所述光源发射光线，经过所述反射装置反射，被所述接收探测器接收；
所述控制器，用于与所述光源和所述接收探测器连接，控制光源的开启和闭合，接收所述接收探测器采集的光的强度。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括车牌照识别模块，用于与所述控制器连接，采集所述系统检测范围内车辆的车牌照号信息，并将采集的信息传输给所述控制器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车牌照识别模块为摄像头和补光灯。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括光电开关，与所述控制器连接，用于控制系统的开启和关闭。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括气象监测模块；
所述气象监测模块，用于与所述控制器连接，监测所述系统检测范围的气象，并且监测到的气象信息传输给所述控制器。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统设置在上坡路段的车道上，并且所述系统还包括速度和加速度监测模块；
所述速度和加速度监测模块，用于与所述控制器连接，监测所述系统检测范围内车辆的速度和加速度，并且将监测结果传输给所述控制器。
7.一种光路设置结构，其特征在于，包括光源，反射装置和接收探测器；其中，所述反射装置包括出射光反射结构，所述出射光反射结构包括第一电机和由所述第一电机驱动的一组反射镜，所述光源和所述接收探测器设置车道的上方；所述光源发射光线，经过所述反射装置反射，被所述接收探测器接收。
8.根据权利要求7所述的结构，其特征在于，所述反射装置还包括地面反射结构，所述地面反射结构设置在地面上。
9.根据权利要求8所述的结构，其特征在于，所述地面反射结构为设置在车道表面的反射薄膜或多个后向发射器。
10.根据权利要求7所述的结构，其特征在于，所述结构还包括标定装置；
所述标定装置包括第二电机和由所述第二电机驱动的一组标准滤光片。
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