CN113612826A - 一种高排放车辆综合一体化监控物联网装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高排放车辆综合一体化监控物联网装置，其包括检测探头(3)、控制组件(2)和连接管(1)，所述检测探头(3)和所述控制组件(2)分别设置在所述连接管(1)的两端，所述检测探头(3)的外表面设置有至少一个检测环(4)，每一个所述检测环(4)设置于一个集气管(5)的内腔中，所述集气管(5)的进气口和出气口沿所述检测探头(3)的长度方向设置，所述集气管(5)的进气口尺寸大于所述集气管(5)的出气口尺寸。本发明可以保证收集的汽车尾气在集气管(5)内汇聚后与所述探测环(4)充分接触，使得检测结果更准确。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种高排放车辆综合一体化监控物联网装置。
背景技术
随着环保监管需求的增加，非道路移动机械等高排放车辆的监管问题苛待解决。相关调研及研究表明，非道路移动机械等高排放车辆是导致灰霾天气的重要原因之一。非道路移动机械等高排放车辆由于其工作条件恶劣，负载大，工况变化剧烈，对发动机的可靠性和经济性等要求较高，再加上空间分布广泛，对其进行尾气排放检测监测难度大。现有的非道路移动机械等高排放车辆的监测设备存在体积过大，模块化不足等问题，同时针对非道路移动机械等高排放车辆的监管及预警存在监管不够细化，管理不够全面等问题。
如申请号为202011222306.3的发明专利申请公开了一种非道路移动机械尾气排污监测装置及方法，所述装置包含：车载式烟度计、氮氧传感器、工业网络摄像机、T-BOX车载终端、远程在线监控系统。烟度计和氮氧传感器会实时记录排放尾气中的污染物浓度。同时，工业网络摄像机镜头对准排气孔，实时采集尾气视频。T-BOX车载终端将分析尾气视频，判断其林格曼黑度，同时将采集的所有数据通过4G或5G无线网络发送至远程在线监控系统。远程在线监控系统接收车载终端发送的数据，显示非道路移动机械的各项尾气指标及设备数据。该装置各个功能模块分散设置，模块化程度不高。
再如申请号为202020875801.3的实用新型公开了一种非道路移动机械尾气排放检测装置，包括中空的检测杆，检测杆的一端连通设有安装腔，安装腔上预留有多个检测器安装孔，检测杆上靠近安装腔的一端设有定位机构，定位机构包括固定套设在检测杆上的定位环，定位环的外周沿圆周均布有至少四个定位板，每个定位板与定位环之间设有压缩弹簧，定位板滚动连接有滚轮，检测杆上远离安装腔的一端设有将检测杆与非道路移动机械排气管固定的固定机构；该实用新型结构简单功能性强，方便固定在排气管上，代替人工进行检测，方便进行较长时间持续性检测，有效提高检测值的准确性，但是该实用新型无法保证尾气与检测设备充分接触。
又如申请号为202022401963.6的实用新型公开了一种车载尾气颗粒物激光检测设备，包括保护端盖I、激光发生器、端头I、采样腔体、端头II、激光接收器、保护端盖II，采样腔体的中间位置贯穿设有采样口，采样腔体的左、右两端分别设有端头I、端头II，端头I内固定安装有激光发生器，端头II内与激光发生器对应的位置固定安装有激光接收器，通过线缆分别连接2P接头、3P接头实现激光发生器、激光接收器与外部的主控模块的电连接。该实用新型具有良好的隔热效果，避免造成设备在高温条件失效甚至损坏的情况发生，但是该实用新型无法保证尾气与检测设备充分接触。
发明内容
为解决以上技术问题中的至少一个，本发明提供了一种高排放车辆综合一体化监控物联网装置。
一种高排放车辆综合一体化监控物联网装置，包括检测探头、控制组件和连接管，所述检测探头和所述控制组件分别设置在所述连接管的两端，所述检测探头的外表面设置有至少一个检测环，每一个所述检测环设置于一个集气管的内腔中，所述集气管的进气口和出气口沿所述检测探头的长度方向设置，所述集气管的进气口尺寸大于所述集气管的出气口尺寸。
优选的是，所述检测环设置有至少三个，且所述集气管设置个数与所述检测环个数相同，所述检测环和所述集气管均等间距设置，前一个所述集气管的出气口置于后一个所述集气管的进气口内。
上述任一方案优选的是，每一个所述检测环的前端检测探头上固定设置有第一连接杆，每一个所述检测环的后端检测探头上固定设置有第二连接杆，所述第一连接杆的两端和所述第二连接杆的两端均和与该检测环对应的集气管的内壁固定连接。
上述任一方案优选的是，所述监控物联网装置还包括固定组件，所述固定组件包括支撑杆，所述支撑杆与所述控制组件固定连接。
上述任一方案优选的是，所述固定组件还包括卡接板以及螺杆，所述卡接板与所述支撑杆固定连接，所述螺杆与所述卡接板活动连接。
上述任一方案优选的是，所述卡接板为弧形面板状构件，所述螺杆为U型杆状构件。
上述任一方案优选的是，所述螺杆的两端设置有螺纹，所述卡接板上设置有通孔，所述螺杆的两端穿过所述通孔之后通过螺母与所述卡接板连接。
上述任一方案优选的是，所述卡接板内侧设置有缓冲胶板，所述缓冲胶板的内侧表面开设有防滑槽。
上述任一方案优选的是，所述缓冲胶板的外侧表面设置有一体成型的定位柱，所述卡接板的内侧表面设置有定位孔，所述定位柱安装于所述定位孔内。
上述任一方案优选的是，所述集气管为漏斗型结构。
上述任一方案优选的是，所述连接管为L型结构。
上述任一方案优选的是，所述检测环与所述控制组件通过连接线通信连接，所述连接线置于所述检测探头与所述连接管内设置的用于走线的通孔内。
上述任一方案优选的是，所述控制组件包括集成封装的传感器，所述传感器包括传感器本体，所述传感器本体内部封装有电路板，所述电路板上集成设置有控制单元、浓度采集单元、定位单元、无线通信单元和电源管理单元，所述控制单元与所述浓度采集单元、定位单元、无线通信单元、电源管理单元均电性连接，所述传感器本体表面上设置有散热铝箔。所述集成传感器还设置有OBD预留接口，所述OBD预留接口设置于所述传感器本体表面上，且与所述控制单元电性连接。所述集成传感器还包括至少一个引脚，所述引脚设置于所述传感器本体表面，且与所述电路板电性连接，所述引脚上设置有通孔。所述集成传感器还包括储胶槽，所述储胶槽设置于所述传感器本体表面，所述储胶槽包括第一储胶槽和第二储胶槽，所述第一储胶槽与所述第二储胶槽交叉设置，所述第一储胶槽设置有多条，且呈等间距设置，所述第二储胶槽设置有多条，且呈等间距设置。所述散热铝箔垂直于所述传感器本体的表面，其高度的取值范围为2.5～3.5mm。
上述任一方案优选的是，所述探测环与所述浓度采集单元连接。
上述任一方案优选的是，所述控制组件通过电路板与所述集成封装的传感器连接，向所述集成封装的传感器传输尾气检测结果。
上述任一方案优选的是，所述控制组件与所述浓度采集单元连接。
本发明的高排放车辆综合一体化监控物联网装置具有以下有益效果：
1、将探测环设置于集气管的内腔中，所述集气管的进气口尺寸大于出气口尺寸，可以保证收集的汽车尾气在集气管内汇聚后与所述探测环充分接触，使得检测结果更准确；
2、通过等间隔设置多个探测环对尾气进行检测，增加了检测的与尾气相关物质的数据类型，从而丰富了检测类型，达到了可拓展性。；
3、通过固定组件以及L型设置的连接管将检测探头固定于车辆尾气管内，可以使检测探头在车辆尾气管内的位置固定，避免了检测探头在尾气管内产生移动导致检测结果不准确；
4、通过设置缓冲胶板、防滑槽以及定位柱、定位孔，可以实现固定组件牢牢安装于车辆尾气管外壁，避免了整个监控物联网装置与尾气管产生相当于移动，进而可以使检测探头在尾气管中的位置固定，避免了因为采集尾气位置变化而导致的检测结果的不准确性。
5、控制组件的散热性能良好，减小了因为高温尾气而损坏的可能性；
6、尾气检测结果可以直接通过无线通信发送至监控平台，为监管部门提供监管依据；
7、采集的尾气数据可以进一步用于车辆工况研究、空气污染情况预测等，具有很大的研究分析价值。
附图说明
图1为按照本发明的高排放车辆综合一体化监控物联网装置的一优选实施例的结构示意图。
图2为按照本发明的高排放车辆综合一体化监控物联网装置的如图1所示实施例的定位组件结构示意图。
图3为按照本发明的高排放车辆综合一体化监控物联网装置的如图1所示实施例的A处放大结构示意图。
图4为按照本发明的高排放车辆综合一体化监控物联网装置的另一实施例的电连接结构示意图。
图中各标号表示的部件名称如下：
1-连接管；2-控制组件；3-检测探头；4-探测环；5-集气管；6-第二连接杆；7-第一连接杆；8-卡接板；9-支撑杆；10-螺杆；11-缓冲胶板；12-定位孔；13-定位柱；14-防滑槽；21-控制单元；22-浓度采集单元；23-定位单元；24-无线通信单元；25-电源管理电源；26-OBD预留接口；27-电池。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作详细说明。
实施例1
如图1至图3所示，一种高排放车辆综合一体化监控物联网装置，包括检测探头3、控制组件2和连接管1，所述检测探头3和所述控制组件2分别设置在所述连接管1的两端，所述检测探头3的外表面设置有至少一个检测环4，每一个所述检测环4设置于一个集气管5的内腔中，所述集气管5的进气口和出气口沿所述检测探头3的长度方向设置，所述集气管5的进气口尺寸大于所述集气管5的出气口尺寸。
如图1所示，在本实施例中，所述检测环4设置有三个，分别用于检测NOX、PM、HC的浓度信息，且可以根据需要增加检测环4的个数以增加对硫化物的相关数据进行检测的功能。所述集气管5设置个数与所述检测环4个数相同，所述检测环4和所述集气管5均等间距设置，所述集气管5为漏斗型结构，前一个所述集气管5的出气口置于后一个所述集气管5的进气口内，所述集气管5的此种设置方式可以有效防止所要检测的气体泄漏、保证密闭性和检测结果的精确度。每一个所述检测环4的前端检测探头3上固定设置有第一连接杆7，每一个所述检测环4的后端检测探头3上固定设置有第二连接杆6，所述第一连接杆7的两端和所述第二连接杆6的两端均和与该检测环4对应的集气管5的内壁固定连接。通过将所述检测环4设置于漏斗型的所述集气管5内，可以使车辆尾气与所述检测环4充分接触，提高检测结果的准确性，同时通过多个所述检测环4进行尾气检测，增加了检测的与尾气相关物质的数据种类，从而丰富了检测类型，并且达到了可拓展性。
所述监控物联网装置还包括固定组件，所述固定组件包括支撑杆9，所述支撑杆9与所述控制组件2固定连接。所述固定组件还包括卡接板8以及螺杆10，所述卡接板8与所述支撑杆9固定连接，所述螺杆10与所述卡接板8活动连接。如图1和图2所示，所述卡接板8为弧形面板状构件，所述螺杆10为U型杆状构件,。若车辆尾气管为圆柱形，当所述卡接板8与所述螺杆10固定在所述车辆尾气管外壁上时，所述卡接板8与所述螺杆10相对应的截面的圆心与所述螺杆10的圆心重合；若车辆尾气管为其他形状，当所述卡接板8与所述螺杆10固定在所述车辆尾气管外壁上时，因为所述卡接板8与所述螺杆10具有一定的弹性形变能力，其形状随车辆尾气管的形状可以适应性变化。所述螺杆10的两端设置有螺纹，所述卡接板8上设置有通孔，所述螺杆10的两端穿过所述通孔之后通过螺母与所述卡接板8连接。在本实施例中优选的是，一个所述卡接板8与两个所述螺杆10活动连接。
如图2和图3所示，所述卡接板8内侧设置有缓冲胶板11，所述缓冲胶板11的内侧表面开设有防滑槽14。为增加防滑效果，所述防滑槽14设置有多个。所述缓冲胶板11的外侧表面设置有一体成型的定位柱13，所述卡接板8的内侧表面设置有定位孔12，所述定位柱13安装于所述定位孔12内。通过所述定位柱13和所述定位孔12，所述卡接板8和所述缓冲胶板11之间进行固定。
在本实施例中优选的是，所述连接管1为L型结构。所述连接管1与所述检测探头3内部具有走线用的通孔，所述检测环4与所述控制组件2通过连接线连接进行数据通信，将采集的检测数据发送至所述控制组件2，所述连接线设置于所述通孔内。
使用所述监控物联网装置时，将所述检测探头3以及设置在所述检测探头3上的所述检测环4、所述集气管5置于车辆尾气管内的合适位置，然后将设置有所述缓冲胶板11的卡接板8以及所述螺杆10安装于车辆尾气管的外壁，并通过调整螺母使所述卡接板8与所述螺杆10在所述车辆尾气管的外壁上固定。由于所述卡接板8的内侧设置了缓冲胶板11，且所述缓冲胶板11的内侧设置有防滑槽14，所述定位组件在车辆尾气管的外壁上不会因为车辆工作过程中的振动而移动，同时由于所述定位组件与所述控制组件2之间通过所述支撑板9固定，所述控制组件2与所述检测探头3之间通过所述连接管1固定，因此，所述检测探头以及设置在所述检测探头3上的所述检测环4、所述集气管5在车辆尾气管内的位置也是相对固定的，不会因为车辆工作过程中的振动而产生大的位移。避免了因为采集尾气位置变化而导致的检测结果的不准确性。
所述检测探头3、检测环4、连接管1、集气管5、卡接板8、螺杆10、第一连接杆7、第二连接杆6均采用耐高温材质制作而成，可以避免高温尾气对其造成损坏，且可以进行拆卸以及单独更换。
为避免所述控制组件2因为靠近车辆尾气管而被损坏，对所述控制组件2采用冷却液封装保护隔热，同时增加隔热层材料进行保护隔热，还可以配置多个控制组件2，设置轮换时间，定时间周期进行控制组件2轮换使用。
实施例2
如图4所示，与上述实施例所不同的是，本实施例中优选的是，所述控制组件包括集成封装的传感器，所述传感器包括传感器本体，所述传感器本体内部封装有电路板，所述电路板上集成设置有控制单元21、浓度采集单元22、定位单元23、无线通信单元24和电源管理单元25，所述控制单元21与所述浓度采集单元22、定位单元23、无线通信单元24、电源管理单元25均电性连接，所述电源管理电源25与电池27连接。所述传感器本体表面上设置有散热铝箔。所述集成传感器还设置有OBD预留接口26，所述OBD预留接口26设置于所述传感器本体表面上，且与所述控制单元21电性连接。所述集成传感器还包括至少一个引脚，所述引脚设置于所述传感器本体表面，且与所述电路板电性连接，所述引脚上设置有通孔。所述集成传感器还包括储胶槽，所述储胶槽设置于所述传感器本体表面，所述储胶槽包括第一储胶槽和第二储胶槽，所述第一储胶槽与所述第二储胶槽交叉设置，所述第一储胶槽设置有多条，且呈等间距设置，所述第二储胶槽设置有多条，且呈等间距设置。所述散热铝箔垂直于所述传感器本体的表面，其高度的取值范围为2.5～3.5mm。
所述探测环4与所述浓度采集单元22连接。所述探测环4将检测的车辆尾气数据发送至所述浓度采集单元22，所述浓度采集单元22将尾气数据发送至所述控制单元21，所述定位单元23将车辆的位置信息发送至所述控制单元21，对于有OBD接口的车辆，可以通过所述OBD预留接口26将车辆的排放因子、发动机转速、油量、工作时间、故障代码等信号发送至所述控制单元21，所述控制单元21将接收到的信息通过所述无线通信单元24发送至监管平台。所述控制组件还设置有存储器，用于在无线通信线路短时故障时将所述控制单元21接收到的信息进行存储，并在通信线路恢复后将信息发送至监管平台。
所述监控物联网装置采集的数据发送至监管平台后，再配合监管平台相应的监控系统/方法、预警分析系统/方法，即可为实现监管平台对非道路移动机械等高排放车辆的排放情况进行进一步的处理显示。监管部门可根据相关数据了解掌握高排放车辆的特征规律，评估高排放车辆对于空气质量的影响，提出相应的控制对策，为改善空气质量提供科学依据，同时采集的海量原始数据可为环境保护、车辆工程等涉及高排放领域的研究提供数据支撑。采集的尾气数据可以进一步用于车辆工况研究、空气污染情况预测等，具有很大的研究分析价值。
实施例3
与上述实施例所不同的是，所述控制组件2与所述集成封装的传感器连接，向所述集成封装的传感器传输尾气检测结果，所述控制组件与所述浓度采集单元连接。
需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应该理解：其可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种高排放车辆综合一体化监控物联网装置，包括检测探头(3)、控制组件(2)和连接管(1)，所述检测探头(3)和所述控制组件(2)分别设置在所述连接管(1)的两端，其特征在于：所述检测探头(3)的外表面设置有至少一个检测环(4)，每一个所述检测环(4)设置于一个集气管(5)的内腔中，所述集气管(5)的进气口和出气口沿所述检测探头(3)的长度方向设置，所述集气管(5)的进气口尺寸大于所述集气管(5)的出气口尺寸。
2.如权利要求1所述的高排放车辆综合一体化监控物联网装置，其特征在于：所述检测环(4)设置有至少三个，且所述集气管(5)设置个数与所述检测环(4)个数相同，所述检测环(4)和所述集气管(5)均等间距设置，前一个所述集气管(5)的出气口置于后一个所述集气管(5)的进气口内。
3.如权利要求1所述的高排放车辆综合一体化监控物联网装置，其特征在于：每一个所述检测环(4)的前端检测探头(3)上固定设置有第一连接杆(7)，每一个所述检测环(4)的后端检测探头(3)上固定设置有第二连接杆(6)，所述第一连接杆(7)的两端和所述第二连接杆(6)的两端均和与该检测环(4)对应的集气管(5)的内壁固定连接。
4.如权利要求1所述的高排放车辆综合一体化监控物联网装置，其特征在于：所述监控物联网装置还包括固定组件，所述固定组件包括支撑杆(9)，所述支撑杆(9)与所述控制组件(2)固定连接。
5.如权利要求4所述的高排放车辆综合一体化监控物联网装置，其特征在于：所述固定组件还包括卡接板(8)以及螺杆(10)，所述卡接板(8)与所述支撑杆(9)固定连接，所述螺杆(10)与所述卡接板(8)活动连接。
6.如权利要求5所述的高排放车辆综合一体化监控物联网装置，其特征在于：所述卡接板(8)为弧形面板状构件，所述螺杆(10)为U型杆状构件。
7.如权利要求6所述的高排放车辆综合一体化监控物联网装置，其特征在于：所述螺杆(10)的两端设置有螺纹，所述卡接板(8)上设置有通孔，所述螺杆(10)的两端穿过所述通孔之后通过螺母与所述卡接板(8)连接。
8.如权利要求5所述的高排放车辆综合一体化监控物联网装置，其特征在于：所述卡接板(8)内侧设置有缓冲胶板(11)，所述缓冲胶板(11)的内侧表面开设有防滑槽(14)。
9.如权利要求8所述的高排放车辆综合一体化监控物联网装置，其特征在于：所述缓冲胶板(11)的外侧表面设置有一体成型的定位柱(13)，所述卡接板(8)的内侧表面设置有定位孔(12)，所述定位柱(13)安装于所述定位孔(12)内。
10.如权利要求1所述的高排放车辆综合一体化监控物联网装置，其特征在于：所述集气管(5)为漏斗型结构，所述连接管(1)为L型结构。
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