CN109655407B - 固定式机动车尾气遥感自动监测系统 - Google Patents

固定式机动车尾气遥感自动监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机动车尾气监测技术领域，尤其是固定式机动车尾气遥感自动监测系统；它包括道旁水平固定式遥感检测主机、道旁反射器和水马，所述道旁水平固定式遥感检测主机、道旁反射器对向设置且两者均安装在道路的同一侧，两侧与道路之间还安装有水马，水马使得道路内由于车辆高速行驶产生的气浪和声浪无法冲击道旁水平固定式遥感检测主机、道旁反射器，而道路内的气体通过自由扩散分散在空气中，空气越过水马后被检测到，此时的数据基本可以代表道路上的均值，具有参考意义。

Description

固定式机动车尾气遥感自动监测系统
技术领域
本发明涉及机动车尾气监测技术领域，尤其是固定式机动车尾气遥感自动监测系统。
背景技术
固定式机动车尾气遥感自动监测系统是一种置于每一车道上方，可以同时检测到每一辆车的排放数据的遥感监测系统。产品采用红外吸收光谱法、紫外差分吸收光谱法对尾气中污染物CO、CO2、NOX、HC和烟尘不透光度和烟度因子进行自动检测。现有技术存在的缺陷在于：在极端天气下(雾霾)，仅监测过往车辆而不监测周围环境，假如环境本身的废气浓度较高，那么得出来的车辆尾气水平显然是不客观的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种可为客观评价车辆尾气提供环境参考数据的监测系统。
本发明的技术方案为：
固定式机动车尾气遥感自动监测系统，其特征在于：它包括道旁水平固定式遥感检测主机、道旁反射器和水马，所述道旁水平固定式遥感检测主机、道旁反射器对向设置且两者均安装在道路的同一侧，两侧与道路之间还安装有水马，水马使得道路内由于车辆高速行驶产生的气浪和声浪无法冲击道旁水平固定式遥感检测主机、道旁反射器，而道路内的气体通过自由扩散分散在空气中，空气越过水马后被检测到，此时的数据基本可以代表道路上的均值，具有参考意义。
具体的，所述水马为一钝角三角形柱体，所述水马由壳体和内容物组成。
具体的，所述壳体由TPE吸震材料层、聚氨酯层、玻纤层、胶皮层和耐磨涂料层组成，所述TPE吸震材料层外壁粘附有聚氨酯层，所述聚氨酯层外壁粘附有玻纤层，所述玻纤层外壁粘附有胶皮层，所述胶皮层外壁涂覆有耐磨涂料层。TPE吸震材料层作为容器的侧壁，聚氨酯层具有减震作用，玻纤层具有防撕裂作用，胶皮具有防水作用，耐磨涂料层具有耐磨作用。
具体的，所述内容物为阻尼液，内容物注入壳体内。起到吸音作用。
具体的，所述水马通过玻璃胶粘附在道路旁边的硬质地面(水泥地)上，所述水马高于道旁水平固定式遥感检测主机、道旁反射器。
固定式机动车尾气遥感自动监测系统还包括水平固定式遥感检测主机、反射器、全景相机、第一摄像机和第二摄像机，水平固定式遥感检测主机和反射器相对设置在机动车道路两侧，全景相机、第一摄像机和第二摄像机固定设置在机动车上方龙门杆上，第一摄像机和第二摄像机设置方向相反并且分别对应双向机动车道。
所述水平固定式遥感检测主机包含红外和紫外吸收光谱法污染气体检测单元、不透光烟度检测单元、车牌自动识别记录单元、道路路况识别单元、数据处理单元、电子学控制和数据中心单元和遥感检测区域监控单元，电子学控制和数据中心单元为水平固定式遥感检测主机的控制核心用于处理各检测单元产生的数据结果并控制各个单元的协同操作，红外和紫外吸收光谱法污染气体检测单元与电子学控制和数据中心单元连接用于对采集的信号进行污染物气体分析处理，不透光烟度检测单元与电子学控制和数据中心单元连接用于检测机动车尾气的不透光性，车牌自动识别记录单元与电子学控制和数据中心单元连接用于对过检车辆的车牌号码进行识别处理，道路路况识别单元与电子学控制和数据中心单元连接用于判断道路路况是否适合进行车辆尾气遥感检测，数据处理单元与电子学控制和数据中心单元连接用于各检测单元产生的数据结果的处理，遥感检测区域监控单元与电子学控制和数据中心单元连接用于检测遥感检测区域以及车辆监测区域的车辆行驶状况。
进一步地，所述全景相机覆盖区域为龙门杆正下方覆盖正反机动车道的长方形虚拟线圈，第一摄像头和第二摄像头覆盖区域为覆盖单向机动车道的长方形虚拟线圈。
一种固定式机动车尾气遥感自动监测系统的检测方法，其特征在于包含以下步骤：
步骤一：通过设置摄像机的虚拟线圈划定监测区域，车辆正常行驶触及摄像头实时监控的虚拟线圈边缘，从而获取到有车辆进入监测区域的信息，并将有车辆驶入监测区域的信号发送至电子学控制单元；
步骤二：通过设置全景摄像机的虚拟线圈划定遥感检测区域，对遥感检测区域进行实时图像采集，通过虚拟线圈被切割的技术判断车辆驶入和驶出监测或检测区域，对遥感检测区域进行实时监控并将车辆驶入或驶出的信号发送至电子学控制单元；
步骤三：第一摄像机和第二摄像机分别对正向车道和反向车道的监测区域进行实时监控，同一时刻只检测到一辆车进入监测区域，遥感监测区域监控单元将发送开始检测信号给电子学控制单元，由电子学控制单元协调控制检测单元进行检测；
步骤四：第一摄像机和第二摄像机同时识别监测区域有多辆车辆驶入，系统发送不检测信号，本次过车不进行检测。
进一步地，所述步骤三中同一时刻只检测到一辆车进入监测区域具体过程为：
1)若正向车道通过的唯一车辆正常通过遥感检测区域完成检测，在该车辆遥感检测过程中，第二摄像机的监测区域没有检测到其他车辆驶入，则系统确认正向车道的唯一车辆检测完成，检测数据有效，同时进入下一次检测处理；
2)若正向车道通过的唯一车辆进入遥感检测区域，正向的车辆遥感检测未完成前，第二摄像机的监测区域监测到有车辆驶入：
a，全景相机未识别到遥感检测区域反向车道有车辆进入，则系统确认本次正向车道通过的唯一车辆遥感检测有效；
b，全景相机识别到遥感检测区域反向车道有车辆进入，则系统确认本次正向车道通过的唯一车辆遥感检测无效；
c，若正向车道的车辆和反向车道的车辆同时进入第一摄像机和第二摄像机的监测区域，双向行驶车辆对检测光路遮挡，系统发送不检测信号，本次过车不进行检测。
进一步地，双向行驶的车辆进入遥感检测区域的间隔时间不超过1s，双方车辆尾气在遥感检测区域还未完全扩散，遥感监测系统对检测数据自动判定无效。
进一步地，所述道旁水平固定式遥感检测主机定时检测数据，作为水平固定式遥感检测主机参考数据。
本发明的有益效果为：在道旁设置尾气监测机构，并设置水马阻隔气浪和声浪，提取环境中某时间节点的尾气数据，从而作为正规尾气监测的数据补充和参考，提高了整个尾气监测的可信度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的水马结构示意图；
图3为本发明的水马侧视图；
图4为本发明的水马的壳体层次机构图。
图中，1、水平固定式遥感检测主机；2、反射器；3、全景相机；4、第一摄像机；5、第二摄像机；6、道旁水平固定式遥感检测主机；7、道旁反射器；8、水马；11、第一立柱；12、横梁；13、第二立柱；81、壳体；82、内容物；811、TPE吸震材料层；812、聚氨酯层；813、玻纤层；814、胶皮层；815、耐磨涂料层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
实施例1
如图1-4所示，固定式机动车尾气遥感自动监测系统，其特征在于：它包括道旁水平固定式遥感检测主机6、道旁反射器7和水马8，所述道旁水平固定式遥感检测主机6、道旁反射器7对向设置且两者均安装在道路的同一侧，两侧与道路之间还安装有水马8，水马8使得道路内由于车辆高速行驶产生的气浪和声浪无法冲击道旁水平固定式遥感检测主机6、道旁反射器7，而道路内的气体通过自由扩散分散在空气中，空气越过水马8后被检测到，此时的数据基本可以代表道路上的均值，具有参考意义。
具体的，所述水马8为一钝角三角形柱体，所述水马8由壳体81和内容物82组成。
具体的，所述壳体81由TPE吸震材料层811、聚氨酯层812、玻纤层813、胶皮层814和耐磨涂料层815组成，所述TPE吸震材料层811外壁粘附有聚氨酯层812，所述聚氨酯层812外壁粘附有玻纤层813，所述玻纤层813外壁粘附有胶皮层814，所述胶皮层814外壁涂覆有耐磨涂料层815。
具体的，所述内容物82为阻尼液，内容物82注入壳体81内。起到吸音作用。
具体的，所述水马8通过玻璃胶粘附在道路旁边的硬质地面(水泥地)上，所述水马8高于道旁水平固定式遥感检测主机6、道旁反射器7。
本实施例中，TPE吸震材料层811为永嘉县桥下镇中胜新材料厂提供的TPE；聚氨酯层812为山东宇广新材料股份有限公司提供的聚氨酯卷材；玻纤层813采用长沙建益新材料有限公司提供的玻纤织物；胶皮层814采用海南天然橡胶产业集团股份有限公司提供的乒乓球拍专用胶皮；耐磨涂料层815采用北京耐默科技有限公司提供的KN13耐磨涂料；阻尼液采用低粘度二甲基硅油(简称201硅油)。
实施例2
固定式机动车尾气遥感自动监测系统还包括水平固定式遥感检测主机1、反射器2、全景相机3、第一摄像机4和第二摄像机5，水平固定式遥感检测主机1和反射器2相对设置在机动车道路两侧，全景相机3、第一摄像机4和第二摄像机5固定设置在机动车上方龙门杆上，第一摄像机4和第二摄像机5设置方向相反并且分别对应双向机动车道。龙门杆包括第一立柱11、第二立柱13和横梁12。
所述水平固定式遥感检测主机包含红外和紫外吸收光谱法污染气体检测单元、不透光烟度检测单元、车牌自动识别记录单元、道路路况识别单元、数据处理单元、电子学控制和数据中心单元和遥感检测区域监控单元，电子学控制和数据中心单元为水平固定式遥感检测主机的控制核心用于处理各检测单元产生的数据结果并控制各个单元的协同操作，红外和紫外吸收光谱法污染气体检测单元与电子学控制和数据中心单元连接用于对采集的信号进行污染物气体分析处理，不透光烟度检测单元与电子学控制和数据中心单元连接用于检测机动车尾气的不透光性，车牌自动识别记录单元与电子学控制和数据中心单元连接用于对过检车辆的车牌号码进行识别处理，道路路况识别单元与电子学控制和数据中心单元连接用于判断道路路况是否适合进行车辆尾气遥感检测，数据处理单元与电子学控制和数据中心单元连接用于各检测单元产生的数据结果的处理，遥感检测区域监控单元与电子学控制和数据中心单元连接用于检测遥感检测区域以及车辆监测区域的车辆行驶状况。
所述全景相机覆盖区域为龙门杆正下方覆盖正反机动车道的长方形虚拟线圈，第一摄像头和第二摄像头覆盖区域为覆盖单向机动车道的长方形虚拟线圈。
所述全景相机覆盖区域为龙门杆正下方覆盖正反机动车道的长方形虚拟线圈，第一摄像头和第二摄像头覆盖区域为覆盖单向机动车道的长方形虚拟线圈。
一种固定式机动车尾气遥感自动监测系统的检测方法，其特征在于包含以下步骤：
步骤一：通过设置摄像机的虚拟线圈划定监测区域，车辆正常行驶触及摄像头实时监控的虚拟线圈边缘，从而获取到有车辆进入监测区域的信息，并将有车辆驶入监测区域的信号发送至电子学控制单元；
步骤二：通过设置全景摄像机的虚拟线圈划定遥感检测区域，对遥感检测区域进行实时图像采集，通过虚拟线圈被切割的技术判断车辆驶入和驶出监测或检测区域，对遥感检测区域进行实时监控并将车辆驶入或驶出的信号发送至电子学控制单元；
步骤三：第一摄像机和第二摄像机分别对正向车道和反向车道的监测区域进行实时监控，同一时刻只检测到一辆车进入监测区域，遥感监测区域监控单元将发送开始检测信号给电子学控制单元，由电子学控制单元协调控制检测单元进行检测；
步骤四：第一摄像机和第二摄像机同时识别监测区域有多辆车辆驶入，系统发送不检测信号，本次过车不进行检测。
所述步骤三中同一时刻只检测到一辆车进入监测区域具体过程为：
1)若正向车道通过的唯一车辆正常通过遥感检测区域完成检测，在该车辆遥感检测过程中，第二摄像机的监测区域没有检测到其他车辆驶入，则系统确认正向车道的唯一车辆检测完成，检测数据有效，同时进入下一次检测处理；
2)若正向车道通过的唯一车辆进入遥感检测区域，正向的车辆遥感检测未完成前，第二摄像机的监测区域监测到有车辆驶入：
a，全景相机未识别到遥感检测区域反向车道有车辆进入，则系统确认本次正向车道通过的唯一车辆遥感检测有效；
b，全景相机识别到遥感检测区域反向车道有车辆进入，则系统确认本次正向车道通过的唯一车辆遥感检测无效；
c，若正向车道的车辆和反向车道的车辆同时进入第一摄像机和第二摄像机的监测区域，双向行驶车辆对检测光路遮挡，系统发送不检测信号，本次过车不进行检测。
双向行驶的车辆进入遥感检测区域的间隔时间不超过1s，双方车辆尾气在遥感检测区域还未完全扩散，遥感监测系统对检测数据自动判定无效。
本实施例的其他结构与实施例1相同。
实施例3
所述道旁水平固定式遥感检测主机定时检测数据，作为水平固定式遥感检测主机参考数据。本实施例的结构和方法与实施例2相同。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (2)

1.固定式机动车尾气遥感自动监测系统，其特征在于：它包括道旁水平固定式遥感检测主机、道旁反射器和水马，所述道旁水平固定式遥感检测主机、道旁反射器对向设置且两者均安装在道路的同一侧，两侧与道路之间还安装有水马；所述水马为一钝角三角形柱体，所述水马由壳体和内容物组成；所述壳体由TPE吸震材料层、聚氨酯层、玻纤层、胶皮层和耐磨涂料层组成，所述TPE吸震材料层外壁粘附有聚氨酯层，所述聚氨酯层外壁粘附有玻纤层，所述玻纤层外壁粘附有胶皮层，所述胶皮层外壁涂覆有耐磨涂料层；所述内容物为阻尼液，内容物注入壳体内；所述水马通过玻璃胶粘附在道路旁边的硬质地面上，所述水马高于道旁水平固定式遥感检测主机、道旁反射器；固定式机动车尾气遥感自动监测系统还包括水平固定式遥感检测主机、反射器、全景相机、第一摄像机和第二摄像机，水平固定式遥感检测主机和反射器相对设置在机动车道路两侧，全景相机、第一摄像机和第二摄像机固定设置在机动车上方龙门杆上，第一摄像机和第二摄像机设置方向相反并且分别对应双向机动车道；所述水平固定式遥感检测主机包含红外和紫外吸收光谱法污染气体检测单元、不透光烟度检测单元、车牌自动识别记录单元、道路路况识别单元、数据处理单元、电子学控制和数据中心单元和遥感检测区域监控单元，电子学控制和数据中心单元为水平固定式遥感检测主机的控制核心用于处理各检测单元产生的数据结果并控制各个单元的协同操作，红外和紫外吸收光谱法污染气体检测单元与电子学控制和数据中心单元连接用于对采集的信号进行污染物气体分析处理，不透光烟度检测单元与电子学控制和数据中心单元连接用于检测机动车尾气的不透光性，车牌自动识别记录单元与电子学控制和数据中心单元连接用于对过检车辆的车牌号码进行识别处理，道路路况识别单元与电子学控制和数据中心单元连接用于判断道路路况是否适合进行车辆尾气遥感检测，数据处理单元与电子学控制和数据中心单元连接用于各检测单元产生的数据结果的处理，遥感检测区域监控单元与电子学控制和数据中心单元连接用于检测遥感检测区域以及车辆监测区域的车辆行驶状况；所述全景相机覆盖区域为龙门杆正下方覆盖正反机动车道的长方形虚拟线圈，第一摄像头和第二摄像头覆盖区域为覆盖单向机动车道的长方形虚拟线圈。
2.根据权利要求1所述的固定式机动车尾气遥感自动监测系统的检测方法，其特征在于包含以下步骤：
步骤一：通过设置摄像机的虚拟线圈划定监测区域，车辆正常行驶触及摄像头实时监控的虚拟线圈边缘，从而获取到有车辆进入监测区域的信息，并将有车辆驶入监测区域的信号发送至电子学控制单元；
步骤二：通过设置全景摄像机的虚拟线圈划定遥感检测区域，对遥感检测区域进行实时图像采集，通过虚拟线圈被切割的技术判断车辆驶入和驶出监测或检测区域，对遥感检测区域进行实时监控并将车辆驶入或驶出的信号发送至电子学控制单元；
步骤三：第一摄像机和第二摄像机分别对正向车道和反向车道的监测区域进行实时监控，同一时刻只检测到一辆车进入监测区域，遥感监测区域监控单元将发送开始检测信号给电子学控制单元，由电子学控制单元协调控制检测单元进行检测；
步骤四：第一摄像机和第二摄像机同时识别监测区域有多辆车辆驶入，系统发送不检测信号，本次过车不进行检测；
所述步骤三中同一时刻只检测到一辆车进入监测区域具体过程为：
1)若正向车道通过的唯一车辆正常通过遥感检测区域完成检测，在该车辆遥感检测过程中，第二摄像机的监测区域没有检测到其他车辆驶入，则系统确认正向车道的唯一车辆检测完成，检测数据有效，同时进入下一次检测处理；
2)若正向车道通过的唯一车辆进入遥感检测区域，正向的车辆遥感检测未完成前，第二摄像机的监测区域监测到有车辆驶入：
a，全景相机未识别到遥感检测区域反向车道有车辆进入，则系统确认本次正向车道通过的唯一车辆遥感检测有效；
b，全景相机识别到遥感检测区域反向车道有车辆进入，则系统确认本次正向车道通过的唯一车辆遥感检测无效；
c，若正向车道的车辆和反向车道的车辆同时进入第一摄像机和第二摄像机的监测区
域，双向行驶车辆对检测光路遮挡，系统发送不检测信号，本次过车不进行检测；
其中双向行驶的车辆进入遥感检测区域的间隔时间不超过1s，双方车辆尾气在遥感检测区域还未完全扩散，遥感监测系统对检测数据自动判定无效；所述道旁水平固定式遥感检测主机定时检测数据，作为水平固定式遥感检测主机参考数据。
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