CN203479672U - 分体式汽车尾气遥感测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种汽车尾气遥感测试装置，其包括放置在车道上方跨置安装有龙门架(2-12)，辐射源(2-3)、检测器(2-7)、牌照获取装置(2-8)和测速装置(2-9)以及放置在道路路面的防震反射镜(2-5)。辐射源(2-3)和检测器(2-7)分置于车道上方两侧，呈斜向下指向地面反射镜(2-5)，辐射源(2-3)发射出的红外和紫外检测光(2-4)被反射镜(2-5)发射后斜向上指向检测器(2-7)，光路呈V字型，由于V字型光路分布在单一车道内，所以对多车道内正常行驶的机动车进行为期遥感测量时不会产生相互干扰，特别适合于对城市主干道上正常行驶的多车道上机动车尾气污染物浓度的测量。
Description
技术领域：
本发明涉及汽车尾气检测，特别涉及一种分体式汽车尾气遥感测试装置及其应用方式。
背景技术：
近年来随着国民经济的快速发展，我国机动车保有量显著增长，机动车尾气对大气环境的负面影响日趋严重。尤其是在城市地区道路上，机动车数量暴涨导致的交通拥堵又进一步加剧了机动车尾气的危害。因此，对机动车尾气尤其是在城市主干道上行驶中的机动车尾气进行污染物检测显得尤为重要。
众所周知遥感测试装置可用于机动车尾气的探测和识别，其原理如图1所示。从在道路上行驶的汽车(1-1)尾气管排放出的尾气烟团(1-2)在排放初期(约0.7秒之内)污染物浓度可以认为是保持不变的。辐射源(1-3)发射出的检测光(1-4)经过烟团(1-2)之后被反射镜(1-5)反射回辐射源(1-3)，辐射源(1-3)接受到的反射光(1-6)因被烟团(1-2)中的高浓度污染物吸收而光强减弱，根据伯努利方程和燃烧方程，通过对比检测光(1-4)和反射光(1-6)的光强可以得到烟团(1-2)中各污染物的浓度。在检测的过程中，利用相机(1-7)拍摄被检测车辆的车牌号码，并且用速度传感器(1-8)测量被检测车辆的瞬时速度和加速度。放置在道路两边的速度传感器(1-8)发射出多束激光束，激光束之间的距离已知，通过车辆通过时隔断光束的时间差即可计算出速度和加速度。检测光通常包括红外光和紫外光，检测的尾气污染物包括CO、CO2、氮氧化物和颗粒物等。现在实际应用中，通常将辐射源(1-3)与反射镜(1-5)水平放置于道路两侧，检测光(1-4)与反射光(1-6)平行于道路地面且距地面高度约等于汽车尾气管距地面高度。类似的，也有辐射源与光检测器分置于道路两侧，辐射源发射的检测光经过尾气烟团之后在道 路另一侧用检测器直接检测光强变化。然而，在道路两侧或者一侧安装辐射源、速度传感器等耗时耗力，需要频繁的维护校准，并且相关检测设备很容易带来交通安全隐患。更为重要的是，这种类型的汽车尾气遥感测试装置仅仅适用于单车道，不适用于交通更为繁忙的多车道城市主干道。在多车道均有车辆通过时，检测光很容易直接通过多辆汽车尾气烟团或者被车辆阻挡导致测量结果错误，这使得此类遥感装置无法分别对多车道上的多辆机动车的尾气污染物浓度进行检测。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是实现多车道上行驶的机动车尾气污染物的遥感测试装置。
本发明由放置在地面上的控制箱(2-10)及各测量单元所组成，其特征是在行车道上跨置安装有龙门架(2-12)及固定在龙门架(2-12)顶部横杆上的辐射源(2-3)及检测器(2-7)、牌照获取装置(2-8)的相机镜头及测速装置(2-9)，安装在龙门架(2-12)正下方行车道地面上的反射镜(2-5)，并且安装在龙门架(2-12)顶部横杆上的辐射源(2-3)及检测器(2-7)与安装在龙门架(2-12)正下方行车道地面的反射镜(2-5)呈V字型光路连接，控制箱(2-10)通过信号线与电源线连接控制各测量单元工作并完成遥感测量结果的生成与传输。辐射源(2-3)发射出的红外或者紫外检测光(2-4)斜向下打到平铺于路面上的防震反射镜(2-5)上。红外或者紫外反射光(2-6)斜向上反射回检测器(2-7)处被红外光谱仪或紫外光谱仪检测到，通过对比反射光(2-6)过车前后的反射光光强利用控制箱(2-10)中的仪器软件计算出其中CO、CO2、氮氧化物和颗粒物污染物浓度的检测。
在上述尾气遥感测试装置中，辐射源(2-3)和检测器(2-7)为分体式设计，位于多车道中某个行车道上方，分置于该车道的两端，辐射源(2-3)发射的检 测光(2-4)为红外光和紫外光，检测器(2-7)包含红外光传感器和紫外光传感器；
辐射源(2-3)发射的检测光(2-4)斜向下指向反射镜(2-5)后被斜向上反射到检测器(2-7)处；
在上述测试装置中将防震反射镜(2-5)平行铺设于道路路面上且低于道路路面；
在上述测试装置中汽车牌照获取装置(2-8)的相机镜头指向车辆行进的方向，当光传感器检测到检测光(2-4)被遮挡后，控制装置向车牌获取装置(2-8)发出指令获取车牌图像，并进行进一步的图像处理，获取汽车车牌数据等；
在上述测试装置中测速装置(2-9)镜头指向车辆行进的方向，通过雷达波测量车辆速度、加速度、车身长度；
上述测试装置中控制箱(2-10)放置在道路边，内含控制计算机及软件。
在本发明公开的分体式汽车尾气遥感测试装置中，除控制箱(2-10)和反射镜(2-5)之外的所有测量单元都放置于多车道中某个单独车道的上方，控制箱(2-10)放置于道路旁，反射镜(2-5)铺设略低于道路路面，辐射源(2-3)分别向发射镜(2-5)发射出红外和紫外检测光(2-4)，检测光(2-4)被反射回检测器(2-7)分别被红外光谱仪和紫外光谱仪测量到，在这个过程中，经过光路的烟团中CO、CO2、氮氧化物和颗粒物污染物浓度都可以被检测到。
由于主要的检测单元和控制箱(2-10)都位于车道上方和道路边，反射镜(2-5)平铺且略低于路面，本测试装置对车道上正常行驶的车辆影响降低至最低，而斜向发射和反射的红外／紫外检测光(2-4)相比垂直发射／反射的检测方式光路覆盖宽度更大，更容易检测到汽车尾气烟团(2-2)。防震反射镜(2-5)的应用相比反射带有更大的检测光反射率，保证了尾气浓度测量精准度。因此，将本发明公开的遥感测试装置安装在一个单独车道上即可实现对在该车道上正 常行驶的机动车尾气污染物浓度的遥感测量，而若将本发明公开的遥感测试装置在多车道上方各安装一套，也可同时对多车道上正常行驶的机动车尾气污染物浓度进行测量。
附图说明：
图1是现有常见汽车尾气遥感测试装置示意图。
图2是本发明公布的分体式汽车尾气遥感测试装置的空间结构示意图，
图3是图2中A-A剖面示结构意图。
图4是图2中B-B剖面结构示意图。
图5是本发明公布的地面防震反射镜的铺设结构示意图。
图6是图5中A-A剖面结构示意图。
具体实施方式：
本发明公开的分体式汽车尾气遥感测试装置结构，可以用于多车道上机动车尾气污染物的遥感检测。
实施例一
参见图2、图3和图4。图2是本发明公布的分体式汽车尾气遥感测试装置的空间结构示意图，图3和图4分别是图2中A-A和B-B剖面结构示意图。
分体式汽车尾气遥感测试装置由放置在龙门架(2-12)旁的控制箱(2-10)以及固定在龙门架(2-12)上的各测量单元组成。控制箱(2-10)通过信号线与电源线(2-11)连接／控制各测量单元工作并完成遥感测量结果的生成与传输。辐射源(2-3)发射出的红外(或者紫外)检测光(2-4)斜向下打到平铺于路面上的防震反射镜(2-5)上。红外(或者紫外)反射光(2-6)斜向上反射回检测器(2-7)处被红外光谱仪或紫外光谱仪检测到。牌照获取装置(2-8)的相机镜头与测速装置(2-9)都指向车辆(2-1)的行驶方向。
辐射源(2-3)不间断的向反射镜(2-5)发射红外和紫外检测光(2-4)，当没有机动车经过时，反射光(2-6)可以被检测器(2-7)检测到，当有车(2-1)经过时车辆会阻挡光线的传播，检测器(2-7)无法检测到红外光和紫外光，此时控制箱(2-10)通过控制软件和控制电脑分别向牌照获取装置(2-8)和测速装置(2-9)发出控制指令，获取测量的车牌图像和速度相关信息。车辆(2-1)释放的尾气烟团2-2经过检测光(2-4)和反射光(2-6)组成的V字型光路时，检测器(2-7)中的红外光谱仪和紫外光谱仪能检测此时发射光(2-6)的强度与未过车时的光强，通过对比反射光(2-6)过车前后的反射光光强利用控制箱(2-10)中的仪器软件计算出其中CO、CO2、氮氧化物和颗粒物污染物浓度。利用控制箱(2-10)将牌照获取装置得到的车辆牌照图像在软件中进一步处理得到车辆(2-1)的车牌信息，与测速装置得到的车辆(2-1)的速度、加速度等信息和车辆尾气污染物浓度组合并存储成最终的遥感测试结果。
本发明公开的分体式汽车尾气遥感测试装置采用V字型光路，使得除控制箱(2-10)和反射镜(2-5)之外的所有组件都固定于车道上方的龙门架(2-12)上，反射镜(2-5)平铺且略低于路面，将遥感测试装置对车辆通行的影响降至最低，同时V字型光路拓宽了能检测到汽车尾气烟团的范围，能有效提高尾气测量有效率。
实施例二
参见图5和图6。反射镜(3-3)平铺于由路肩(3-1)和车道线(3-2)分隔出的单独车道路面上，由固定装置(3-4)固定于略低于车道路面，固定装置(3-4)用水泥和水泥浇注和路面紧密相连。固定装置(3-4)略高于路面并且涂成醒目的颜色以提示过往车辆。固定装置(3-4)中包含螺栓和防震橡胶垫，保证反射镜(3-3)不会因车辆经过震动。
Claims (3)
1.一种分体式汽车尾气遥感测试装置，是由放置在地面上的控制箱(2-10)及各测量单元所组成，其特征是在行车道上跨置安装有龙门架(2-12)及固定在龙门架(2-12)顶部横杆上的辐射源(2-3)及检测器(2-7)，牌照获取装置(2-8)及测速装置(2-9)，龙门架(2-12)正下方的行车道地面上安装有反射镜(2-5)，并且安装在龙门架(2-12)顶部横杆上的辐射源(2-3)及检测器(2-7)与安装在龙门架(2-12)正下方的反射镜(2-5)呈V字型光路连接，控制箱(2-10)通过信号线与电源线连接控制各测量单元工作并完成遥感测量结果的生成与传输；辐射源(2-3)发射出的红外或者紫外检测光斜向下打到平铺于路面上的防震反射镜(2-5)上，红外或者紫外反射光斜向上反射回检测器(2-7)处被红外光谱仪或紫外光谱仪检测到，通过对比反射光(2-6)过车前后的反射光光强利用控制箱(2-10)中的仪器软件计算出其中CO、CO2、氮氧化物和颗粒物污染物浓度的检测。
2.根据权利要求1所述的分体式汽车尾气遥感测试装置，其特征是辐射源和检测器为分体式设计，分置于车道上方两端。
3.根据权利要求1所述分体式汽车尾气遥感测试装置，其特征是采用光学玻璃反射镜，反射镜平铺且略低于路面，并进行防震处理。
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