CN114184226B

CN114184226B - 基于远程排放监控技术的柴油车排放超标鉴定方法

Info

Publication number: CN114184226B
Application number: CN202111370260.4A
Authority: CN
Inventors: 丁焰; 王震坡; 尹航; 刘鹏; 吉喆; 徐莎; 李刚; 龙超华
Original assignee: Beijing Bitnei Corp ltd; Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Current assignee: Beijing Bitnei Corp ltd; Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Priority date: 2021-11-18
Filing date: 2021-11-18
Publication date: 2022-11-11
Anticipated expiration: 2041-11-18
Also published as: CN114184226A

Abstract

本发明提供了基于远程排放监控技术的柴油车排放超标鉴定方法，其在GB17691‑2018技术标准的基础上，采集处理柴油车发动机数据流与相关数据项，通过结合车辆运行数据和尿素使用数据，实现了对柴油车排放情况的实时跟踪计算，有利于对实车排放超标情况的进行持续论证。通过所设定排放超标判定条件和阈值范围结合车载终端所采集的内外部参考指标，可辅助环保执法部门对识别的超标排放情况灵活监管。

Description

基于远程排放监控技术的柴油车排放超标鉴定方法

技术领域

本发明属于车辆尾气排放检测技术领域，具体涉及一种基于远程排放监控技术的柴油车排放超标鉴定方法。

背景技术

现有技术中，针对高排放、高污染的柴油车尾气排放进行精确检测的手段，大多都需要借助于台架测试，整个检测过程会耗费大量的人力物力。由环保执法部门在道路上设置的NO_X快速检测设备，仍存在安装复杂且检测精度不高等的诸多缺点，且无法较好地反映车辆实际排放水平，也不能满足对车流的高效大批量检测要求。随着我国排放标准的不断提高，本领域中亟需解决如何对柴油车排放方式实现改进的技术问题，以符合污染治理与节能减排的大环境要求。

发明内容

针对上述本领域中所存在的技术问题，本发明提供了一种基于远程排放监控技术的柴油车排放超标鉴定方法，具体包括以下步骤：

步骤一、利用柴油车上设置的车载终端实时采集至少包括：SCR(选择性催化还原)系统上游NO_x传感器输出值和下游NO_x传感器输出值、反应剂余量、SCR系统入口温度的特征数据，以及定位和累积里程信息，并记录数据采集时间；

步骤二、根据GB17691-2018技术标准要求，对上述采集的各项特征数据执行数据偏移与精度解析处理后上传至远程数据平台；

步骤三、所述远程数据平台针对接收到的数据分别确定长短两种统计周期，并基于对长短统计周期中的各特征数据是否满足报警条件的判断，分别生成相应的标注信息用于反映报警状态；

步骤四、对报警状态相同的一组持续标注信息结合定位、累积里程信息进行聚合，相应生成一条新增报警数据；

步骤五、将长统计周期于短统计周期所分别对应的报警数据与车辆静态信息进行汇总，最终形成排放是否超标的鉴定信息。

进一步地，步骤三中所确定的长统计周期选择以单日或数日为间隔，短统计周期选择以单帧或多帧为间隔。

进一步地，步骤三中对各特征数据是否满足报警条件的判断具体包括：

针对长统计周期，选择反应剂余量、SCR系统入口温度、SCR系统下游NO_x传感器输出值三项特征判断是否满足报警条件，并以单日或数日为单位生成标注信息；

针对短统计周期，选择SCR系统上游NO_x传感器输出值、下游NO_x传感器输出值、反应剂余量三项特征判断是否满足报警条件，并以单帧或多帧为单位生成标注信息。

进一步地，步骤四中针对长统计周期，基于以下条件确定是否生成新增报警数据：

1)反应剂消耗异常：

在反应剂余量相关报警状态信息不小于预定数量的情况下，若单日或数日对应特定里程差的反应剂消耗小于预定值，且持续时间超过预定天数，则生成新增报警数据；

若单日反应剂余量异常相关报警状态信息小于预定数量，和/或者单日反应剂消耗不小于预定值或者为负值，则不生成新增报警数据；

2)SCR系统入口温度异常：

若单日或数日连续行驶特定里程差时，SCR入口温度小于预定的下限值或者高于预定的上限值，且持续时间超过预定天数，则生成新增报警数据；

若单日连续行驶里程未达到所述特定里程差，或者行驶特定里程差时SCR入口温度处于预定的上限值与下限值之间，则不生成新增报警数据；

3)SCR系统下游NO_x传感器输出值异常：

若单日或数日传感器输出值异常报警状态信息帧数所占比例超过预定值，则生成新增报警数据，否则不生成新增报警数据。

进一步地，步骤四中针对短统计周期，基于以下条件确定是否生成新增报警数据：

1)SCR系统上游NO_x传感器输出值异常：

若连续的传感器输出值异常报警状态信息帧数超过预定值时，生成新增报警数据，否则不生成新增报警数据；

2)SCR系统下游NO_x传感器输出值异常：

3)反应剂余量异常：

若连续反应剂余量异常报警状态信息帧数超过预定值，且余量均低于反应剂下限值时，生成新增报警数据，否则不生成新增报警数据。

进一步地，步骤五中的所述车辆静态信息包括发动机规格、车载终端规格、车型及品牌信息；所述鉴定信息还反映跨区域发生的排放超标情况。

进一步地，所述车载终端还采集包括但不限于：车速、大气压力、发动机净输出扭矩、摩擦扭矩、发动机转速、发动机燃料流量、进气量、SCR出口温度、DPF压差、发动机冷却液温度、油箱液位等信息，用于作为参考指标对报警条件及鉴定信息进行调整。

上述本发明所提供的种基于远程排放监控技术的柴油车排放超标鉴定方法，在GB17691-2018技术标准的基础上，采集处理柴油车发动机数据流与相关数据项，通过结合车辆运行数据和尿素使用数据，实现了对柴油车排放情况的实时跟踪计算，有利于对实车排放超标情况的进行持续论证，通过所设定排放超标判定条件和阈值范围结合车载终端所采集的内外部参考指标，可辅助环保执法部门对所识别的超标排放情况灵活监管。

附图说明

图1为本发明所提供方法的总体流程示意图；

图2为本发明所提供方法的数据处理逻辑示意图；

图3为基于本发明可构建的柴油车超标排放平台架构图。

具体实施方式

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。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。

本发明所提供的基于远程排放监控技术的柴油车排放超标鉴定方法，如图1所示，具体包括以下步骤：

上述过程的数据处理逻辑大致如图2所示。

在本发明的一个优选实施方式中，步骤三中所确定的长统计周期选择以单日或数日为间隔，短统计周期选择以单帧或多帧为间隔。

步骤三中对各特征数据是否满足报警条件的判断具体包括：

以单日的长统计周期为例，选择反应剂余量、SCR系统入口温度、SCR系统下游NO_x传感器输出值三项特征判断是否满足报警条件，并以单日或数日为单位生成标注信息；原始数据都是每车按一定频度发送一帧数据报文，对输入的数据源按天(0-24时)为单位划分，对整天的数据进行对应规则的判断其是否满足报警状态或者解除报警状态，并且在本车工作的情况下每日产生一条标准信息。

具体实施过程中结合车辆身份VIN、途径的定位信息、行程所跨越的区域、行程的起止时间等，构建如表1所示的拉链表库，从而可在聚合处理后对超标车辆及排放违规事件实现更精细化地管理。

表1举例说明记录车辆位置变化的拉链表

vin	Start_time	End_time	area
				xxx	13:00:00	15:00:00	北京
xxx	15:00:00	17:00:00	天津

针对以帧为单位的短统计周期，选择SCR系统上游NO_x传感器输出值、下游NO_x传感器输出值、反应剂余量三项特征判断是否满足报警条件，并以单帧或多帧为单位生成标注信息。

在本发明的一个优选实施方式中，步骤四中针对长统计周期，基于以下条件确定是否生成新增报警数据：

1)反应剂消耗异常：

在反应剂余量相关报警状态信息不小于预定数量的情况下，如国六车型大于1800条，国五车型大于60条，若前日23点59分至当日0点的余量差小于2％，且持续时间超过3日，则生成新增报警数据；

若单日反应剂余量异常相关报警状态信息国六车型不超过1800条，国五车型不超过60条，和/或者单日反应剂消耗不小于2％或者为负值，说明反应剂消耗正常或者进行了加注，因此不生成新增报警数据；

2)SCR系统入口温度异常：

若单日或数日连续行驶特定里程差如200km时，SCR入口温度小于200摄氏度或者高于550摄氏度，且持续时间超过3天，则生成新增报警数据；

若单日连续行驶里程未达到200km，或者行驶200km时SCR入口温度处于200-550摄氏度之间，则不生成新增报警数据；

3)SCR系统下游NO_x传感器输出值异常：

若单日传感器输出值在[550,3000]ppm范围中的异常报警状态信息帧数所占比例超过5％，则生成新增报警数据，否则不生成新增报警数据。

有效数值范围：发动机冷却液温度高于70℃且大气压力>76Kpa，所有SCR入口温度数据>200摄氏度，所有SCR下游NO_x传感器输出值在[0，3000ppm]之间。根据车载终端所实际采集的环境温度及车辆工况变化，可对报警条件进行灵活调整。

在本发明的一个优选实施方式中，步骤四中针对短统计周期，基于以下条件确定是否生成新增报警数据：

1)SCR系统上游NO_x传感器输出值异常：

若(0，2000)ppm范围内连续的传感器输出值异常报警状态信息帧数超过600时，生成新增报警数据，否则不生成新增报警数据；

2)SCR系统下游NO_x传感器输出值异常：

3)反应剂余量异常：

若连续反应剂余量异常报警状态信息帧数超过10，且余量均低于5％时，生成新增报警数据，否则不生成新增报警数据。

在本发明的一个优选实施方式中，步骤五中的所述车辆静态信息包括发动机规格、车载终端规格、车型及品牌信息；所述鉴定信息还包括反映跨区域发生的排放超标情况。

在本发明的一个优选实施方式中，所述车载终端还采集包括但不限于：车速、大气压力、发动机净输出扭矩、摩擦扭矩、发动机转速、发动机燃料流量、进气量、SCR出口温度、DPF压差、发动机冷却液温度、油箱液位等信息，用于作为参考指标对报警条件及鉴定信息进行调整。

图3示出了一个基于本发明所构建的国家级柴油车超标排放平台架构图，通过车辆自身、企业、地方及国家层面的数据交互，可以有效实现跨区域的全国排放超标监管，譬如结合鉴定信息与车辆途径地点如北京-天津的一段形成，可以使京津两地管理部门均能够获取车辆超标排放的详细情况与重要信息；结合鉴定信息与车型、品牌信息，也可对车企生产环节进行管理，实现对超标排放的提早发现和预防。

应理解，本发明实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.基于远程排放监控技术的柴油车排放超标鉴定方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一、利用柴油车上设置的车载终端实时采集至少包括：SCR系统上游NO_x传感器输出值和下游NO_x传感器输出值、反应剂余量、SCR系统入口温度的特征数据，以及定位和累积里程信息，并记录数据采集时间；

步骤五、将长统计周期于短统计周期所分别对应的报警数据与车辆静态信息进行汇总，最终形成排放是否超标的鉴定信息；

其中，步骤三中所确定的长统计周期选择以单日或数日为间隔，短统计周期选择以单帧或多帧为间隔，对各特征数据是否满足报警条件的判断具体包括：

针对短统计周期，选择SCR系统上游NO_x传感器输出值、下游NO_x传感器输出值、反应剂余量三项特征判断是否满足报警条件，并以单帧或多帧为单位生成标注信息；

步骤四中针对长统计周期，基于以下条件确定是否生成新增报警数据：

1)反应剂消耗异常：

2)SCR系统入口温度异常：

3)SCR系统下游NO_x传感器输出值异常：

若单日或数日传感器输出值异常报警状态信息帧数所占比例超过预定值，则生成新增报警数据，否则不生成新增报警数据；

针对短统计周期，则基于以下条件确定是否生成新增报警数据：

1)SCR系统上游NO_x传感器输出值异常：

2)SCR系统下游NO_x传感器输出值异常：

3)反应剂余量异常：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤五中的所述车辆静态信息包括发动机规格、车载终端规格、车型及品牌信息；所述鉴定信息还反映跨区域发生的排放超标情况。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述车载终端还采集包括：车速、大气压力、发动机净输出扭矩、摩擦扭矩、发动机转速、发动机燃料流量、进气量、SCR出口温度、DPF压差、发动机冷却液温度、油箱液位信息，用于作为参考指标对报警条件及鉴定信息进行调整。