CN205280576U - 一种车船排放烟度遥感监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种车船排放烟度遥感监测系统，该监测系统包括光信号发射及接收装置和控制装置，光信号发射及接收装置包括光信号发射单元和用于接收经尾气反射后的光信号的光信号接收单元，控制装置连接光信号接收单元。光反射单元和接收单元为便于统一安装，而且，两者的安装位置便于掌握，安装操作方便简单，无需在固定安装之后对其进行反复调试，直接就能够进行检测工作，所以该监测系统在正式使用前无需很复杂的固定和调试工作，节约了时间，保证了效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车船排放烟度遥感监测系统，属于机动车或者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，该测试装置在正式使用前需要完成以下步骤：首先固定平面镜，然后通过调整辐射源和检测器使辐射源发出的光经反射镜反射后由检测器接收，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车船排放烟度遥感监测系统，用以解决在测试装置正式使用前需要很复杂的固定和调试工作的问题。
为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种车船排放烟度遥感监测系统，该监测系统包括光信号发射及接收装置和控制装置，所述光信号发射及接收装置包括光信号发射单元和用于接收经尾气反射后的光信号的光信号接收单元，控制装置连接所述光信号接收单元。
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。
所述监测系统还包括车道识别装置，车道识别装置采样连接所述网络摄像头和所述红外摄像仪，所述控制装置连接所述车道识别装置。
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接收单元接收的光路上、且设置在所述光信号接收单元的入光口处。
所述监测系统还包括气象检测装置，所述控制装置连接所述气象检测装置。
所述气象检测装置包括微处理器、风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和大气压检测器，微处理器采样连接所述风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和大气压检测器，所述控制装置连接所述微处理器。
所述监测系统还包括速度检测装置，所述控制装置采样连接所述速度检测装置。
所述监测系统还包括无线收发装置，所述控制装置与所述无线收发装置通信连接。
本实用新型提供的车船排放烟度遥感监测系统，该系统中没有设置反射镜，也就无需进行反射镜的安装操作，且结构简单；而且，该监测系统通过检测经尾气反射的光信号的强弱以及光谱信息能够得出尾气的具体组分以及其中的各个组分的浓度，所以，光反射单元和接收单元便于统一安装，而且，两者的安装位置没有特殊要求，只要满足光信号能够被接收单元接收即可，所以安装操作方便简单，无需在固定安装之后对其进行反复调试，直接就能够进行检测工作，所以该监测系统在正式使用前无需很复杂的固定和调试工作，节约了时间，保证了效率。
附图说明
图1是遥感监测系统的结构示意图；
图2是光信号发射及接收装置与龙门架之间的位置关系图；
图3是光信号发射单元和接收单元之间的位置关系图；
图4是气象检测装置与控制装置之间的连接图。
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。
本实用新型提供的车船排放烟度遥感监测系统可以设置在公路上，以对机动车排放的尾气进行检测，另外，如果将该系统设置在河流上或者河道上，则能够对机动船舶排放的尾气进行检测，两者基于的检测原理相同，不同的仅是系统具体的安装位置，安装位置是根据具体情况进行设置的，比如说：在河道上也设置一个类似于公路上的龙门架，将该监测系统固定设置在该龙门架上，能够对通过该龙门架的机动船排放的尾气进行检测。本实施例以该监测系统设置在公路上以对机动车的尾气进行检测为例。本实用新型提供的车船排放烟度遥感监测系统中的烟度即为尾气中的各个组成部分的含量，对烟度的监测即为对尾气的监测。
如图1所示，机动车尾气遥感监测系统包括光信号发射及接收装置和控制装置，其中，光信号发射及接收装置包括光信号发射单元和光信号接收单元，控制装置连接光信号接收装置。其中，光信号发射单元和光信号接收单元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：如图2所示，光信号发射单元和光信号接收单元固定安装在龙门架顶部横杆上，控制装置安装在龙门架旁。
光信号发射单元发出的光信号穿过机动车排放的尾气，尾气吸收一部分光信号，并且尾气能够将一定量的光信号反射回光信号接收单元，其中，尾气浓度越高，吸收的光信号越多，同时，反射回的光信号越少，反之，尾气浓度越低，吸收的光信号越少，同时，反射回的光信号越多。所以，光信号发射单元和接收单元在安装时，只要满足接收单元能够接收光信号经尾气反射后的光信号即可，两者没有确切的位置关系，本实施例给出了一种特殊情况，即光信号发射单元和接收单元安装在一处，即两者组成一个整体装置——光信号发射及接收装置，且光信号发射单元的发射端和接收单元的接收端朝向同一个方向，如图3所示。光信号接收单元接收经尾气反射回的光信号，并将接收到的光信号给控制装置，控制装置根据接收到的光信号的强度以及光谱信息计算得出尾气中的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，也可以是工控机等计算机设备。
在本实施例中，光信号发射装置可以是红外光产生装置或者紫外光产生装置，亦或同时包括红外光产生装置和紫外光产生装置，其具体装置的类型属于常规技术手段，这里不做赘述。
为了避免光信号接收单元在接收到光信号的同时接收到其他杂光，防止杂光对检测结果造成的影响，在光信号接收单元接收的光信号的光路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光信号接收单元的入光口处，经尾气反射的光信号经过滤装置后直接进入到光信号接收单元中，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，能够对不需要的干扰光信号进行过滤。
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。在机动车穿过该龙门架时，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，为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。
在本实施例中，该监测系统还包括车道识别装置，该车道识别装置可以设置在龙门架上。车道识别装置采样连接上述网络摄像头和红外摄像仪，控制装置连接该车道识别装置。网络摄像头或者红外摄像仪在路面上拍摄一定的区域，然后车道识别装置将拍摄到的区域划分为若干个车道。光信号发射装置通过镜头扩光束后同时照射在划分的车道上，当有车辆通过这些划分的车道时，光信号接收单元接收到的各个车道上的尾气反射回的光信号，控制装置根据光信号接收单元接收到的光信号来计算各个车道内的机动车排放的尾气中的含量信息。所以，通过车道识别装置能够同时检测各个车道内的尾气信息。
在本实施例中，为了在尾气检测的同时对机动车处的气象信息进行检测，该监测系统还包括气象检测装置，该气象检测装置可以设置在龙门架上，也可以设置在龙门架两旁。如图4所示，该气象检测装置包括微处理器、风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和大气压检测器。风向传感器用于检测风向信息，风速传感器用于检测风速信息，温度传感器用于检测温度，湿度传感器用于检测湿度信息，大气压检测器用于检测大气压，这几种传感器或者检测器均属于现有技术，这里不赘述。微处理器采样连接风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和大气压检测器，控制装置连接微处理器，这几个检测器将检测的数据信息传输给微处理器，经处理后将数据信息传输给控制装置。
本实施例中，为了同时对被检测尾气的机动车进行速度和加速度的检测，该监测系统还包括一个速度检测装置，该速度检测装置利用现有技术中已有的速度检测仪进行检测，并将检测到的机动车的速度和加速度信息传输给控制装置。速度检测装置根据速度检测装置的工作原理以及在方便进行检测的基础上进行具体的固定设置，比如：设置在龙门架两旁。
控制装置接收车辆尾气污染物浓度、得到的车牌信息、测速装置得到的车辆的速度、加速度等信息以及气象信息，并将上述信息进行组合和存储，最终生成该机动车的遥感测试结果，方便日后的查阅。另外，如果需要将该信息进行上送，该监测系统还可以设置一个无线收发装置，控制装置与该无线收发装置通信连接，通过该无线收发装置对接收到的信息进行上送或者接收外来的控制信息。另外，气象检测装置检测出的气象信息还可以对控制装置中的尾气检测结果进行相应地修正，具体的修正方法不属于本实用新型的发明点，这里不赘述。
上述实施例中，光信号发射及接收装置设置在龙门架上，作为其他的实施例，光信号发射及接收装置还可以固定在一个专门设置的横杆上。
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，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。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 (8)
1.一种车船排放烟度遥感监测系统，其特征在于，该监测系统包括光信号发射及接收装置和控制装置，所述光信号发射及接收装置包括光信号发射单元和用于接收经尾气反射后的光信号的光信号接收单元，控制装置连接所述光信号接收单元。
2.根据权利要求1所述的车船排放烟度遥感监测系统，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。
3.根据权利要求2所述的车船排放烟度遥感监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括车道识别装置，车道识别装置采样连接所述网络摄像头和所述红外摄像仪，所述控制装置连接所述车道识别装置。
4.根据权利要求1所述的车船排放烟度遥感监测系统，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接收单元接收的光路上、且设置在所述光信号接收单元的入光口处。
5.根据权利要求1所述的车船排放烟度遥感监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括气象检测装置，所述控制装置连接所述气象检测装置。
6.根据权利要求5所述的车船排放烟度遥感监测系统，其特征在于，所述气象检测装置包括微处理器、风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和大气压检测器，微处理器采样连接所述风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和大气压检测器，所述控制装置连接所述微处理器。
7.根据权利要求1所述的车船排放烟度遥感监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括速度检测装置，所述控制装置采样连接所述速度检测装置。
8.根据权利要求1所述的车船排放烟度遥感监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括无线收发装置，所述控制装置与所述无线收发装置通信连接。
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