CN205091258U - 一种机动车或机动船尾气遥感监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种机动车或机动船尾气遥感监测系统，包括光信号发射装置、反射装置、光信号接收装置和控制装置，控制装置连接光信号接收装置，反射装置包括两个活动反射镜，以使得光信号发射装置发出的光信号依次通过两个活动反射镜的反射后由光信号接收装置接收。由于反射镜能够调节，只需调节反射装置中的反射镜即可，由于反射装置设置在路面上，工作人员无需借助外部爬高设备即可较为方便地调节，相较于在龙门架上调节光信号发射装置和光信号接收装置，过程上得到了很大的简化，而且便于实现，调节方便；而且，当遇到大风天气等特殊情况时，也只需要在路面上调节反射镜的角度即可，过程较为简便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机动车或机动船尾气遥感监测系统，属于机动车或机动船尾气检测领域。
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。
申请号为201320573410的中国专利申请公开了一种分体式汽车尾气遥感测试装置，包括辐射源、反射镜和检测器，辐射源和检测器均设置在龙门架顶部横杆上，反射镜设置在龙门架下方行车道地面上，辐射源发射出的检测光斜向下打到平铺于路面上的反射镜上，反射光斜向上射回检测器处，被通过检测，能够得出尾气中的CO、CO2、氮氧化物和颗粒物污染物浓度。该测试装置中，反射镜是一个平面镜，所以，只要该平面镜固定了之后，只能通过调整辐射源和检测器才能够使辐射源发出的光由检测器接收，但是辐射源和检测器是设置在龙门架上的，由于龙门架有一定的高度，而且其位于机动车道路的上方，所以，工作人员需要借助于梯子或者升降架来精确调整辐射源和检测器的位置，其实现较为困难。另外，当遇到特殊情况时，比如说：大风天气时，辐射源和检测器被风吹动了一点，两者的角度均可能会发生轻微变化，但是这时检测器就可能无法接收到辐射源发射的信号，所以，就需要专门在龙门架上进行角度的调节，过程较为繁琐。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种机动车或机动船尾气遥感监测系统，用以解决在龙门架上精确调整辐射源和检测器的位置是很困难的问题。
为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种机动车或机动船尾气遥感监测系统，包括光信号发射装置、反射装置、光信号接收装置和控制装置，所述控制装置连接所述光信号接收装置，所述反射装置包括两个活动反射镜，以使得光信号发射装置发出的光信号依次通过所述两个活动反射镜的反射后由所述光信号接收装置接收；这两个活动反射镜呈设定夹角，该夹角大小可调。
所述反射装置还包括一个固定装置，所述两个活动反射镜均铰接于所述固定装置上。
所述反射装置外部设置一个保护罩，所述保护罩具有供所述光信号发射装置发出的光信号穿过的透明部分。
所述透明部分由蓝宝石玻璃构成。
所述反射装置低于路面设置。
所述光信号发射装置包括红外光产生装置、紫外光产生装置和合束装置，所述红外光产生装置和紫外光产生装置分别产生的红外光和紫外光通过合束装置的合束后生成一束光，合束后生成的光束由合束装置射出。
所述光信号接收装置包括分束装置、红外光谱装置和紫外光谱装置，所述分束装置接收所述合束后生成的光束，所述分束装置输出连接所述红外光谱装置和紫外光谱装置，红外光谱装置和紫外光谱装置输出连接所述控制装置。
所述监测系统还包括用于减少光束发散的准直装置，该准直装置设置在所述光信号发射装置与所述光信号接收装置之间的光路上、且设置在所述光信号发射装置的出光口处。
所述监测系统还包括用于滤除杂光的过滤装置，所述过滤装置设置在所述光信号发射装置与所述光信号接收装置之间的光路上、且设置在所述光信号接收装置的入光口处。
所述监测系统还包括视频捕捉装置，所述视频捕捉装置包括网络摄像头和红外摄像仪，所述控制装置连接所述网络摄像头和所述红外摄像仪。
光信号发射装置和光信号接收装置事先固定在龙门架上，由于反射镜能够调节，所以就无需对发射装置和接收装置进行角度和位置的调节，只需调节道路上的反射装置中的反射镜即可，由于反射装置设置在路面上，工作人员无需借助外部爬高设备即可较为方便地调节，相较于在龙门架上调节光信号发射装置和光信号接收装置，过程上得到了很大的简化，而且便于实现，调节方便；而且，当遇到大风天气等特殊情况时，也只需要在路面上调节反射镜的角度即可，过程较为简便。
附图说明
图1是机动车尾气遥感监测系统整体控制图；
图2是反射装置的结构示意图；
图3是光信号发射装置的结构示意图；
图4是光信号接收装置的结构示意图；
图5是反射装置的另一个实施方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示，机动车尾气遥感监测系统包括光信号发射装置、反射装置、光信号接收装置和控制装置，控制装置连接光信号接收装置，其中，光信号发射装置和光信号接收装置的安装位置可以与背景技术中涉及到的申请号为201320573410的中国专利申请中公开的测试装置相同，比如：光信号发射装置和光信号接收装置固定安装在龙门架顶部横杆上，控制装置安装在龙门架旁，反射装置设置在龙门架正下方的行车道地面上，光信号发射装置发射出的光信号向下打到反射装置上，反射装置经过反射后由光信号接收装置接收，控制装置根据计算得出尾气中的CO、CO2、HC、NO、NH3、颗粒物及不透光度。控制装置可以为CPU处理器或者单片机等控制设备。
如图2所示，反射装置包括反射镜1、反射镜2和固定装置3，其中，反射镜1和反射镜2分别通过一条边与固定装置铰接，所以，反射镜1和反射镜2是两个能够活动的反射镜，反射镜1和反射镜2能够以各自的铰接线为轴，转动一定的角度，两反射镜呈的夹角大小可调。固定装置可以是一块平板，用来与两个反射镜铰接和用来整个反射装置的安装和固定。由于该反射装置是设置在道路上的，为了防止因受到外力的作用(主要是车辆的碰撞和碾压)造成整体结构的损坏，在该反射装置的外部设置一个保护罩，为了保证光信号的有效传输，保护罩上具有供光信号穿过的透明部分，而且，为了能够在一定程度上抵挡住外力的作用，该透明部分由硬度非常高的蓝宝石玻璃构成。
另外，为了防止与机动车发生碰撞，该反射装置设置在低于路面处，具体可以为：在道路上挖出一个凹槽，将该反射装置连同保护罩置于该凹槽内，然后在保护罩四周以及下面设置有防震橡胶垫，防止反射装置因车辆经过而产生震动进而导致反射镜的角度出现变化；而且，通过专门的设计，可以使该凹槽的深度与该反射装置的保护罩的高度相同，这样在反射装置安装固定好之后，其保护罩上端面与道路相平，方便车辆的顺利通过。
首先将光信号发射装置和光信号接收装置固定在龙门架上，然后调整反射镜1和反射镜2的角度，使光信号发射装置发射的光信号依次经过两个反射镜的反射后由光信号接收装置接收，最后将两个反射镜的位置进行固定。在以后每次调节反射镜时，只需将保护罩取下，然后调节反射镜即可，过程简单、且容易实现。
另外，在本实施例中，光信号发射装置包括红外光产生装置、紫外光产生装置和合束装置，如图3所示，红外光产生装置和紫外光产生装置能够分别产生红外光和紫外光，产生的红外光和紫外光通过合束装置的合束后生成一束光，该合束装置采用现有技术中的合束片或者合束器，其原理大致为：依次经过角锥棱镜和镀上相关膜系的反射镜的反射及透射能够使红外光和紫外光合为一束光。合束后生成的光束由合束装置射出。
在本实施例中，光信号接收装置包括分束装置、红外光谱装置和紫外光谱装置，如图4所示，经反射镜反射后的反射光由分束装置接收，分束装置输出连接红外光谱仪和紫外光谱仪，分束装置将接收到的合束光分束成红外光和紫外光，红外光由红外光谱仪接收，紫外光由紫外光谱仪接收，红外光谱仪和紫外光谱仪输出连接控制装置，将分别接收到的光强信息传输给控制装置。
而且，为了减少合束光在传播时的发散，在合束装置与分束装置之间的光传播路径上设置有一个准直装置，并且为了起到一定的准直作用，将该准直设备设置在合束装置的出光口处，在合束光刚由合束装置发射出后即可利用准直装置进行准直处理，避免光束的发散。该准直装置可以使用现有技术中的准直光学系统，在此不再赘述。
同样的，为了避免分束装置在接收到合束光的同时接收到其他杂光，防止杂光对检测结果造成的影响，在合束装置与分束装置之间的光传播路径上设置有一个过滤装置，并且为了起到一定的过滤作用，将该过滤装置设置在分束装置的入光口处，合束光经过滤装置后直接进入到合束装置中，防止其他杂光的干扰。该过滤装置可以由若干个滤光片组成，能够对出红外和紫外光以外的光进行过滤。
该监测系统还包括视频捕捉装置，该视频捕捉装置包括网络摄像头和红外摄像仪，为了起到较好的拍摄效果，这两个摄像机均设置在龙门架上，控制装置连接该网络摄像头和红外摄像仪。在机动车穿过该合束光的光路时，控制装置控制启动该视频捕捉装置中的网络摄像头，通过网络摄像头将该机动车的车牌号以及其他信息拍摄下来，并传输给控制装置。另外，给了保证在夜晚仍旧能够对车辆进行有效拍摄，该视频捕捉装置还包括红外摄像仪，利用该红外摄像仪的夜间拍摄功能对机动车进行夜间拍摄，并将该机动车的车牌号以及其他信息传输给控制装置。
上述实施例中，光信号发射装置和接收装置均设置在龙门架上，作为其他的实施例，光信号发射装置和接收装置还可以固定在一个专门设置的横杆上，反射装置安装在该横杆正下方的道路上。
上述实施例中，给出了一种反射装置的具体结构，当然，其并不局限于上述结构，它还可以是图5所示的结构，反射镜与固定装置的之间通过一个支架铰接，而且，铰接线并非是反射镜的一条边。
上述实施例中，反射装置中包括一个固定装置，两个反射镜均与该固定装置铰接，作为其他的实施例，该固定装置可以不设置，两个反射镜直接与路面铰接，或者路面上设置两个支架，反射镜与一个支架铰接。也就是说，本实用新型的发明点在于反射装置为两个能够活动(即转动)的反射镜，只要这两个反射镜能够通过活动以使得光信号发射装置发出的光信号依次通过这两个反射镜的反射后由光信号接收装置接收，基于这两个反射镜的任何结构均在本实用新型的保护范围之内。
上述实施例中，该尾气监测系统用于对机动车的尾气进行监测，反射装置固定在道路上，其他的装置固定在道路旁或者龙门架上，但是，该监测系统并不局限于用于对机动车的尾气进行检测，它还可以用于对机动船的尾气进行监测，这时，就需要将该监测系统整体固定安装在船上，反射装置固定设置在船的排烟筒的出口处，通过具体设置，使光信号发射装置发出的光信号通过反射装置的反射后由光信号接收装置接收，光传播路径穿过机动船排放的尾气，控制装置根据光信号接收装置接收到的光信号对尾气进行检测。
以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种机动车或机动船尾气遥感监测系统，包括光信号发射装置、反射装置、光信号接收装置和控制装置，所述控制装置连接所述光信号接收装置，其特征在于，所述反射装置包括两个活动反射镜，以使得光信号发射装置发出的光信号依次通过所述两个活动反射镜的反射后由所述光信号接收装置接收；这两个活动反射镜呈设定夹角，该夹角大小可调。
2.根据权利要求1所述的机动车或机动船尾气遥感监测系统，其特征在于，所述反射装置还包括一个固定装置，所述两个活动反射镜均铰接于所述固定装置上。
3.根据权利要求1所述的机动车或机动船尾气遥感监测系统，其特征在于，所述反射装置外部设置一个保护罩，所述保护罩具有供所述光信号发射装置发出的光信号穿过的透明部分。
4.根据权利要求3所述的机动车或机动船尾气遥感监测系统，其特征在于，所述透明部分由蓝宝石玻璃构成。
5.根据权利要求1所述的机动车或机动船尾气遥感监测系统，其特征在于，所述反射装置低于路面设置。
6.根据权利要求1所述的机动车或机动船尾气遥感监测系统，其特征在于，所述光信号发射装置包括红外光产生装置、紫外光产生装置和合束装置，所述红外光产生装置和紫外光产生装置分别产生的红外光和紫外光通过合束装置的合束后生成一束光，合束后生成的光束由合束装置射出。
7.根据权利要求6所述的机动车或机动船尾气遥感监测系统，其特征在于，所述光信号接收装置包括分束装置、红外光谱装置和紫外光谱装置，所述分束装置接收所述合束后生成的光束，所述分束装置输出连接所述红外光谱装置和紫外光谱装置，红外光谱装置和紫外光谱装置输出连接所述控制装置。
8.根据权利要求1所述的机动车或机动船尾气遥感监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括用于减少光束发散的准直装置，该准直装置设置在所述光信号发射装置与所述光信号接收装置之间的光路上、且设置在所述光信号发射装置的出光口处。
9.根据权利要求1所述的机动车或机动船尾气遥感监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括用于滤除杂光的过滤装置，所述过滤装置设置在所述光信号发射装置与所述光信号接收装置之间的光路上、且设置在所述光信号接收装置的入光口处。
10.根据权利要求1所述的机动车或机动船尾气遥感监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括视频捕捉装置，所述视频捕捉装置包括网络摄像头和红外摄像仪，所述控制装置连接所述网络摄像头和所述红外摄像仪。
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| CN109211795A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-15 | 北方工业大学 | 一种垂直式多车道机动车尾气遥感检测方法及系统 |
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