CN109915245A - 一种重型车排放监管系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种重型车排放监管系统，包括环保监控平台，所述环保监控平台包括应用层、服务层和服务器，所述应用层包括使环保监控平台与油站实现数据交互的油站通信接口、与交管系统实现数据交互的交管通信接口和与车载OBD实现数据交互的OBD通信接口，所述服务层包括数据处理单元，数据处理单元的功能包括计算尿素消耗量和环保贡献系数。OBD通信接口接收数据帧中的字段包括车辆的标识、转速、扭矩、车速、进气量和尿素液位，OBD通信接口发送数据帧中的字段包括油站备案信息。所述环保监控平台还包括尿素箱数据库，所述尿素箱数据库用于存储尿素箱的三维模型信息。利用该监管系统可以实现对重型车实际道路排放进行有效监管。

Description

一种重型车排放监管系统

技术领域

本发明属于监控系统领域，尤其是一种重型车排放监管系统。

背景技术

随着重型车排标准升级，为满足标准要求车辆排放控制技术复杂，包含后处理技术和OBD要求，需要用户额外加注尿素来保证排放达标。但由于监管方法的不足和利益的趋势，目前柴油车排放失控问题严重，主要包括：重型整车NOx排放超标；制造商禁用OBD报警和限扭功能；OBD被篡改；用户不加尿素。

目前如何将远程监控技术纳入到重型车排放标准体系中，实现对于重型车的远程监控，以及如何利用远程监控技术更好的服务于生态环境主管部门还缺少一定的实践验证。

发明内容

本发明提出一种，采用的技术方案如下：

一种重型车排放监管系统，包括环保监控平台，所述环保监控平台包括应用层和服务层，所述应用层包括使环保监控平台与油站实现数据交互的油站通信接口、与交管系统实现数据交互的交管通信接口和与车载OBD实现数据交互的OBD通信接口，所述服务层包括数据处理单元，数据处理单元的功能包括计算尿素消耗量和环保贡献系数，所述环保监控平台还包括服务器。

其中OBD通信接口接收数据帧中的字段包括车辆的标识、转速、扭矩、车速、进气量和尿素液位，OBD通信接口发送数据帧中的字段包括油站备案信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明设计的重型车排放监管系统，实现了人、车、油、路协调统一的监管系统，监管系统根据车辆的实际排放情况，确定车辆的环保贡献系数，根据车辆环保贡献系数计算车辆通过道路的费用，生态环境主管部门可以根据实际的减排需求，结合车辆的交通通行费用实现鼓励或者处罚的管理。利用监管系统可以实现对重型车实际道路排放进行有效监管。

附图说明

图1是监管系统架构示意图。

具体实施方式

本实施例中，提出的监管平台包括装有远程通信OBD的重型车辆，收费站、环保监控平台、加油站、交管系统和4S店，其中环保监控平台通过网络与加油站和交管系统实现数据交互，环保监控平台与车载OBD通过无线方式进行数据交互。交管系统通过网络与4S店和收费站进行数据交互。

本实施例中，车载OBD还包括LED显示屏，用于显示车载OBD记录或接收到的数据，本实施例中车载OBD还具有本地缓存功能。

本实施例中，环保监控平台包括应用层和服务层，应用层包括使环保监控平台与油站实现数据交互的油站通信接口、与交管系统实现数据交互的交管通信接口和与车载OBD实现数据交互的OBD通信接口，服务层用于数据处理和数据分发。

环保监控平台还包括服务器，服务器包括油站数据库和尿素箱数据库。其中油站数据库用于记录油站备案信息包括位置、燃油信息和尿素信息，尿素箱数据库用于存储已知尿素箱的三维模型信息。

本实施例中，环保监控平台可以实现的功能包括：

功能1：实时监控车辆油箱液位、尿素液位，根据车辆尿素液位计算尿素消耗量，进行尿素消耗量计算时，服务层中的尿素量计算模块首先读取与车辆相应的尿素箱模型，并将尿素箱分为n个部分，使得每部分尿素箱的截面面积f(x)相同，消耗量的计算公式为：

ΔM＝ΔV*ρ/Δt

式中，ρ为尿素密度，Δt为检测间隔，其中ΔV的计算公式为：

ΔV＝V_n-V_n+1

其中V_n的计算方法为：

式中h_k为尿素箱编号为1～(n-1)部分对应的区间高度，w_n为尿素箱编号为n部分的上限高度，w_i为根据尿素液位的百分比确定的液位高度。

功能2：当车辆加油或加尿素时，环保监控平台可通过查找系统内备案的加油站清单，结合车辆的位置，判断车辆是否在系统备案过的加油站加注车辆燃油或尿素；环保监控平台结合油站的备案信息，可以对车辆加注燃油或尿素是否符合标准完成确认；当环保监控平台监控到车辆未到已备案的油站进行加油或者在已备案的油站加油但不符合标准时，环保监控平台可以通过短信的形式通知车辆拥有者。

功能3：环保监控平台通过OBD上传的远程监控数据完成车辆的运行里程的计算(为便于描述将计算的里程数称为S1)，以及车辆在S1行程内的排放数值计算，环保监控平台对车辆排放数值的计算可参照重型国六标准GB17691-2018中的功基窗口法进行计算，得出车辆的排放因子g/km和比排放结果g/kwh；并将排放数值和运行里程发送给运行车辆。

功能4：计算环保贡献系数f(x)，环保贡献系数f(x)确定可结合国家生态环境主管部门的减排需求，以及监控平台计算的车辆排放数值进行确定，本实施例中，根据减排需求，将车辆排放数值划分成不同的区间，每个区间对应一个环保贡献系数。当运行车辆排放超过标准限值时，f(x)＞1；当车辆排放低于排放限值时，0＜f(x)＜1，本实施例中对环保贡献系数数值的确定方式不做限定。

功能5：当车辆通过收费站时，环保监控平台调取该车辆的排放数值、运行里程、环保贡献系数f(x)并发送给交管系统。

本实施例中，交管系统的功能包括：

功能1：计算通行费用，交管系统完成最终车辆此段行程的通行费用Z＝标准费用*f(y)，其中f(y)为收费系数。

本实施例中，收费系数f(y)由车辆在行驶过程中经过收费站个数n(n≥1)和环保贡献系数f(x)确定，当车辆经过收费站时，如果环保监控平台记录车辆的排放一直处于超标状态，则最终的收费系数f(y)由环保贡献系数累加得到，即

当车辆经过收费站时，如果环保监控平台记录车辆的排放数值正常，则最终的收费系数f(y)与当前的环保贡献系数相同，即

f(y)＝f(x_n)。

功能2：当车辆一直处于排放超标状态，交管系统对车辆拥有车或者驾驶员进行短信提示，同时通知路上具体问题车辆较近的交通执法人员对车辆进行拦截和处罚处理。

本实施例中，4S店的功能包括：

功能1：完成对排放超标车辆的维修后，4s店将车辆的维修信息上报给交管系统，交管系统将该车辆累计通过收费站的个数n恢复为1。

所述监管系统的工作过程包括：

S1.在车辆行驶的过程中环保监控平台接收OBD发送的车辆信息，并进行尿素消耗量、行驶里程的计算；

S2.环保监控平台将计算后的尿素消耗量、行驶里程和最新的油站信息发送给车载OBD，车载OBD的显示屏上显示接收到的信息；

S3.当车辆经过收费站时，交管系统获取车牌信息，并向环保监控平台请求该车辆当前对应的环保系数；

S4.环保监控平台计算车辆当前对应的环保系数，并将历史环保系数、车辆排放数据和运行里程发送给交管系统；

S5.交管系统根据环保系数计算车辆对应的收费系数，并发送给收费站，并对一直处于排放超标的车辆进行提醒；

S6.当车辆在4S店进行维修后，4S店将车辆的维修信息发送给交管系统，交管系统完成车辆的数据更新。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种重型车排放监管系统，其特征在于，包括环保监控平台，所述环保监控平台包括应用层和服务层，

所述应用层包括使环保监控平台与油站实现数据交互的油站通信接口、与交管系统实现数据交互的交管通信接口和与车载OBD实现数据交互的OBD通信接口，

所述服务层包括数据处理单元，数据处理单元的功能包括计算尿素消耗量和环保贡献系数，

所述环保监控平台还包括服务器。

2.如权利要求1所述一种重型车排放监管系统，其特征在于，OBD通信接口接收数据帧中的字段包括车辆的标识、转速、扭矩、车速、进气量和尿素液位，OBD通信接口发送数据帧中的字段包括油站备案信息。

3.如权利要求2所述一种重型车排放监管系统，其特征在于，所述服务器包括尿素箱数据库，尿素箱数据库用于存储尿素箱的三维模型信息。

4.如权利要求3所述一种重型车排放监管系统，其特征在于，进行尿素消耗量计算时，数据处理单元首先读取与车辆相应的尿素箱模型，将尿素箱分为n个部分，使得每部分尿素箱的截面面积f(x)相同，消耗量的计算公式为：

ΔM＝ΔV*ρ/Δt

式中，ρ为尿素密度，Δt为检测间隔，其中ΔV的计算公式为：

ΔV＝V_n-V_n+1

其中V_n的计算方法为：

式中h_k为尿素箱编号为1～(n-1)部分对应的区间高度，w_n为尿素箱编号为n部分的上限高度，w_i为根据尿素液位的百分比确定的液位高度。