CN209803617U - 一种机动车及非道路移动机械尾气监测装置和监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机动车及非道路移动机械尾气监测装置和监控系统，尾气检测装置包括：壳体、安装在壳体内的监控模块、尾气监测单元、以及防止壳体从车辆上拆除的防拆开关；监控模块包括：定位装置、数据存储器、控制器、无线通信发射装置、供电模块；数据存储器存储尾气监测单元和定位装置发来的状态信息和位置信息，控制器控制无线通信发射装置实时将数据存储器内的状态信息和位置信息发送给监控平台；防拆开关与控制器相电连。通过本实用新型机动车及非道路移动机械尾气监测装置和监测系统不仅可以对车辆的尾气排放情况进行监测，而且也可以实时了解车辆的状态信息及位置信息，为管理部门提供准确的排放分析基础数据。

Description

一种机动车及非道路移动机械尾气监测装置和监控系统

技术领域

本实用新型涉及移动源监控技术领域，具体地涉及一种机动车及非道路移动机械尾气监测装置和监控系统。

背景技术

空气污染主要是固定源、移动源和扬尘等的复合型污染，其中以机动车为代表的移动源排放量持续上升。随着环境日益恶化，国家对环境的保护越来越重视，尤其是对移动源尾气的排放控制提出了更高标准的要求。移动源包含机动车及非道路移动机械，非道路移动机械主要包括工程机械、农业机械、小型通用机械等。近年来，随着产业转型升级、燃煤和机动车污染防治力度的加大，非道路移动机械排放逐渐凸现。在全国范围内，非道路移动机械的氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)排放量已经和机动车相当。然而移动源流动性较大，尤其非道路移动机械多不在市区进行作业，所以监控起来比较困难，目前，对移动源实施的是一种发散式的管理，管理部门无法准确了解机动车及非道路移动机械尾气排放状况，也无法精准的对机动车及非道路移动机械的排放实施管理和管制。因此需要提供一种能够监测尾气排放状态的机动车及非道路移动机械尾气监测装置和监控系统，来实现尾气的监测。

实用新型内容

鉴于现有技术的上述缺陷和不足，本实用新型提供一种机动车及非道路移动机械尾气监测装置和监控系统，来实现对移动源尾气的监测。

本实用新型的一个方面是提供一种机动车及非道路移动机械尾气监测装置，包括：壳体、安装在所述壳体内的监控模块和尾气监测单元、以及防止所述壳体从机动车及非道路移动机械上拆除的防拆开关；

所述监控模块包括：定位装置、数据存储器、控制器、无线通信发射装置、供电模块；所述数据存储器存储所述尾气监测单元和所述定位装置发来的状态信息和位置信息，所述控制器控制所述无线通信发射装置实时将所述数据存储器内的所述状态信息和位置信息发送给监控平台；

所述防拆开关与所述控制器相电连。

优选地，所述尾气监测单元包括氮氧化物传感器、气体流量传感器中的至少一个。

进一步地，所述尾气监测单元还包括排温传感器。

更进一步地，所述尾气监测装置还包括油箱液位传感器和重力加速度传感器中的至少一个。

更进一步地，所述壳体上设置有外置传感器接口，通过外置传感器接口将所述控制器与至少一个所述传感器电连接。

优选地，所述控制器与所述至少一个传感器之间无线通讯连接。

优选地，所述定位装置为GPS定位模块或北斗模块。

优选地，所述供电模块包括电源控制器、蓄电池和能与车载电瓶相电连的插头，所述插头和所述蓄电池与所述电源控制器的输入端相电连。

进一步地，所述供电模块还包括光伏太阳能组件，所述光伏太阳能组件与所述电源控制器的输入端相电连。

优选地，所述尾气监测装置还包括可以确保所述尾气监测装置在死机后能够自动重启的看门狗芯片。

优选地，所述壳体包括可拆卸连接在一起的前壳和后壳，所述前壳和所述后壳之间设置有防止将所述前壳和所述后壳相拆离的防拆开报警电路，所述防拆开报警电路与所述控制器相连接。

进一步地，所述防拆开报警电路包括两个分别设置在前壳和后壳上且能在所述前壳和所述后壳相扣合时电通，并能在所述前壳和所述后壳相拆离时断路的插头。

优选地，所述机动车及非道路移动机械尾气监测装置还包括有能够与车载OBD相数据连接的OBD接口，所述OBD接口与所述控制器相电连。

本实用新型的另一个方面是提供一种机动车及非道路移动机械尾气监控系统，包括监控平台和至少一个上述的尾气监测装置。

优选地，所述监控平台为电脑或移动终端设备中的一种或多种。

本实用新型尾气监测装置和监测系统，具有以下有益效果，在机动车及非道路移动机械工作时，控制器控制无线通信发射装置将尾气监测单元和定位装置的实时信息发送给监控平台，可以实时对移动源的尾气排放状态进行监控，另外本实用新型的监控模块安装在壳体内，壳体上安装有防止壳体拆卸的防拆开关，防拆开关与控制器相电连，壳体拆卸时防拆开关通过控制器控制无线通信发射装置向监控平台发出报警信号。通过本实用新型尾气监测装置和监测系统不仅可以对移动源的尾气排放情况进行监测，而且也可以实时了解移动源的状态信息及位置信息，为管理部门提供准确的排放分析基础数据。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1显示为本实用新型实施例一的正面三维轴测示意图；

图2显示为本实用新型实施例一的反面三维轴测示意图；

图3显示为本实用新型实施例一的俯视图；

图4显示为本实用新型实施例一的主视图；

图5显示为本实用新型实施例一的内部构造示意图；

图6显示为本实用新型实施例一的另一内部构造示意图；

图7显示为本实用新型实施例一拆开后后壳的内部结构示意图；

图8显示为本装置试运行过程终端获得数据分析图；

图9显示为本实用新型实施三中无外置传感器接口的机动车及非道路移动机械尾气监测装置；

图10显示为本实用新型实施例四中防拆开报警电路两插头相插接时的结构示意图；

图11显示为防拆开关的内部结构示意图。

附图标记

1 光伏太阳能组件

2 插头

3 指示灯

4 手动重启开关

5 防拆导杆

6 重力加速度传感器

7 控制器

8 电源控制器

9 看门狗芯片

10 防拆开关

11 无线通信发射装置

12 定位装置

13 外置传感器接口

14 前壳

15 后壳

16 第一导线

17 第二导线

18 第一插头

19 第二插头

20 簧片触点

21 引脚

22 弹簧

23 导电弹片

24 导线

25 数据存储器

26 OBD接口

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-8所示，本实施例提供一种机动车及非道路移动机械尾气监测装置，包括：壳体、安装在壳体内的监控模块和尾气监测单元(图中未示出)、以及防止壳体从机动车或非道路移动机械上拆除的防拆开关10；

监控模块包括：定位装置12、数据存储器25、控制器7、无线通信发射装置11、供电模块；数据存储器25存储尾气监测单元和定位装置12发来的状态信息和位置信息，控制器7控制无线通信发射装置11实时将数据存储器25内的状态信息和位置信息发送给监控平台；

防拆开关10与控制器7相电连。

在机动车或非道路移动机械上工作时，控制器7控制无线通信发射装置11将尾气监测单元和定位装置12的实时信息发送给监控平台，可以实时对移动源的尾气排放状态进行监控，另外本实用新型的监控模块安装在壳体内，壳体上安装有防止壳体拆卸的防拆开关10，防拆开关10与控制器7相电连，壳体拆卸时防拆开关10通过控制器7控制无线通信发射装置11向监控平台发出报警信号。通过本实用新型尾气监测装置和监测系统不仅可以对移动源的尾气排放情况进行监测，而且也可以实时了解移动源的状态信息及位置信息，为管理部门提供准确的排放分析基础数据。

本实用新型中的壳体结构和材质不受限制，可以为不可拆卸式结构，但为了便于维修，本实施中壳体包括可拆卸连接在一起的前壳14和后壳15，前壳14和后壳15均采用ABS工程塑料材质，并表面磨砂处理，前壳14和后壳15采用卡勾或螺丝的方式连接。

本实用新型中可以不设置外置传感器接口13，而通过无线通讯的手段使壳体外的外置传感器与控制器7无线通讯连接，但考虑到连接的便捷性，本实施例中壳体上设置有外置传感器接口13。

本实用新型中的定位装置12、数据存储器25、控制器7、无线通信发射装置11、防拆开关10均为现有装置，并能够通过一般商业手段获得，其中数据存储器25可以为SD卡或TF卡，无线通信发射装置11可以是GSM或CDMA天线。

本实用新型中的尾气监测单元可以为现有市售的能在线实现尾气检测的各种尾气检测传感器，也可以为机动车或非道路移动机械自身所带尾气检测传感器，较佳地，本实施例中的尾气监测单元为机动车或非道路移动机械自带的氮氧化物传感器(NOx传感器)，它可以安装在待监测机动车或非道路移动机械上尾气排放管道内，尾气监测装置上设置有外置传感器接口13，氮氧化物传感器通过外置传感器接口13与尾气监测装置的控制器7相连接，氮氧化物传感器可以对机动车或非道路移动机械上的NOx浓度(ppm)，NOx露点状态进行采集。

为了对机动车或非道路移动机械状态进行监测，较佳地，本实施例中的尾气监测装置还包括重力加速度传感器6(G-Sensor)，状态信息还包括由重力加速度传感器6所采集的机动车或非道路移动机械运行状况，包括熄火，怠速，行进等工作状态信息。重力加速度传感器6可以为机动车或非道路移动机械自身所带也可以为单独设置的传感器，本实施例中的重力加速度传感器6为机动车或非道路移动机械自身所带，重力加速度传感器6通过外置传感器接口13与机动车或非道路移动机械尾气监测装置的控制器7相连接。

为了更好的进行监测，本实施例中的尾气监测单元还包括排温传感器(PT200型)。排温传感器可以为机动车或非道路移动机械自身所带的排温传感器也可以为单独设置的传感器，为了节约成本，本实施例中的排温传感器为机动车或非道路移动机械自身所带的排温传感器，排温传感器通过外置传感器接口13与尾气监测装置的控制器7相连接。

本实用新型中的定位装置12可以为现有技术中常用的定位装置12，如GPS定位模块、北斗模块等，并通过一般商业途径得到，本实施例中的定位装置12为GPS定位模块。

本实用新型中的供电模块包括电源控制器8、蓄电池和能与车载电瓶相电连的插头2，插头2和蓄电池均与电源控制器8的输入端相电连，为了更好的进行能源利用，较佳地，本实施例中供电模块还包括光伏太阳能组件1，光伏太阳能组件1采用背胶固定于壳体外部的一侧。光伏太阳能组件1也与电源控制器8的输入端相电连。在使用时，电源控制器8优先太阳能光伏组件1为本实用新型尾气监测装置供电，其次是车载电瓶供电，最后是蓄电池供电，这种采用多种供电的方式，可以不受车辆状况的限制，且最大限度的节约能源，实现环保与收益共存。需要说明的是本实施例中电源控制器8与本实用新型尾气监测装置的电连关系为现有技术，在此不再详述。

本实用新型中的防拆开关10可以为现有市售具有防拆功能的开关，本实施例中的所述的防拆开关10包括防拆导杆5、两个簧片触点20、两个引脚21，两个簧片触点20分别通过导线24与两个引脚21电连接，两个引脚21通过报警电路与控制器相连。防拆导杆5与导电弹片23、弹簧22顺次连接，弹簧22的另一端固定连接在防拆开关10的底部。防拆导杆5的另一端伸出于监测装置后壳15的外部。该监测装置安装时，防拆导杆5压于机动车或非道路移动机械的挡风玻璃处，当壳体从机动车或非道路移动机械上拆除时，防拆导杆5弹出，导电弹片与两个簧片触点接触，报警电路接通。并通过控制器7向监控平台报警。

为了更好的进行控制，本实施例中的尾气监测装置还包括可以确保机动车或非道路移动机械尾气监测装置在死机后能够自动重启的看门狗芯片9，看门狗芯片9可以采用MAX813、5045或IMP 813。

本实施例中尾气监测装置还包括油箱液位传感器，油箱液位传感器可以为机动车或非道路移动机械自身所带也可以为单独另设，本实施例中的油箱液位传感器为机动车或非道路移动机械自身所带，油箱液位传感器通过外置传感器接口13与机动车或非道路移动机械尾气监测装置的控制器7相连接，数据存储器25存储油箱液位传感器发来的液位信息，控制器7控制无线通信发射装置11实时将液位信息发送给监控平台。

为了更好的观察机动车或非道路移动机械尾气监测装置的工作状态，本实施例中壳体上还设置有状态指示灯3和手动重启开关4，这样可以避免因看门狗芯片损坏造成无法启动该尾气监测装置。

图8为本尾气监测装置试运行过程终端获得数据分析图。在本实施例中，GPS定位模块提供实时的时间、经度、纬度、速度、高度和方向等定位状态信息，同时将GPS定位模块输出的定位信息利用无线通信发射装置通过GPRS无线网络或其他无线网络上传至监控平台，通过查看这些经过处理后的数据，相关监管部门可以实时判断车辆的位置和运行状况，从而实现了监管功能。

为了实现对车辆OBD(车载自动诊断系统)数据的监控，较佳地，本实施例中的机动车或非道路移动机械尾气监测装置所述机动车及非道路移动机械尾气监测装置还包括有能够与车载OBD相数据连接的OBD接口26，所述OBD接口26与所述控制器7相电连。这样可以通过控制器通过OBD接头读取各项OBD参数，并通过无线通信发射装置发射给监控平台进行监控。

实施例二

本实施例提供一种机动车或非道路移动机械尾气监测装置，其与实施例一的不同在于，为了便于实现定量控制，本实施例中的尾气监测单元还包括能够对尾气排放量进行检测的气体流量传感器，气体流量传感器安装在尾气排放管道内，并与控制器相电连。这样可以设置一尾气排量阈值，当尾气排量超过设定的排量阈值向监控平台发出信号，以便于采取限制措施来限制尾气排放。

实施例三

如图9所示，本实施例提供一种机动车或非道路移动机械尾气监测装置，其与实施例二的不同在于，本实施例中的尾气检测传感器、气体流量传感器、排温传感器、油箱液位传感器、重力加速度传感器6均非车辆自带，而为单独另设，机动车或非道路移动机械尾气监测装置上没有设置外置传感器接口13，尾气检测传感器、气体流量传感器、排温传感器、油箱液位传感器、重力加速度传感器6与控制器7之间无线通讯连接。

实施例四

如图10所示，本实施提供一种机动车或非道路移动机械尾气监测装置，其与实施例一的不同在于，本实施例中的前壳14和后壳15之间设置有防止将前壳14和后壳15相拆离的防拆开报警电路，防拆开报警电路与控制器7相连接。防拆开报警电路包括两个分别设置在前壳14和后壳15上且能在前壳14和后壳15相扣合时电通，并能在前壳14和后壳15相拆离时断路的第一插头18和第二插头19，第一插头18和第二插头19分别通过第一导线16和第二导线17与控制器7弱电连接形成电路，前壳14和后壳15相扣合时，第一插头18插入第二插头19内接通电路，将前壳14和后壳15拆离时，第一插头18和第二插头19断开形成断路，控制器7通过无线通信发射装置11向监控平台发出报警信号，这样可以防止机动车或非道路移动机械驾驶人员的人为性关闭和改动。第一插头18和第二插头19可以为外购插头组件也可以为自制结构，其只要能实现电路的导通即可。另外需要说明的是，本实施例中这种控制器7接收到断路控制信号发出报警信号的控制方式在报警控制领域是现有手段，其具体控制过程在此不再赘述。

实施例五

本实施例提供一种机动车或非道路移动机械尾气监控系统，包括监控平台和至少一个实施例一至实施例四中的机动车或非道路移动机械尾气监测装置。监控平台为电脑或移动终端设备中的一种或多种。

综上，通过本实用新型机动车或非道路移动机械尾气监测装置和监测系统，驾驶员和相关环保部门可以实时了解非道路机动车或非道路移动机械运行情况，尤其对于相关部门实时监管提供了有效而及时的数据，大大提高了相关部门对重点区域移动源的监管力度，同时，驾驶员也可以实时了解自己车辆的工作状态，以便及时做出反应和提高车辆使用效率。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (15)

1.一种机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，包括：壳体、安装在所述壳体内的监控模块、尾气监测单元、以及防止所述壳体从机动车及非道路移动机械上拆除的防拆开关；

所述监控模块包括：定位装置、数据存储器、控制器、无线通信发射装置、供电模块；所述数据存储器存储所述尾气监测单元和所述定位装置发来的状态信息和位置信息，所述控制器控制所述无线通信发射装置实时将所述数据存储器内的所述状态信息和位置信息发送给监控平台；

所述防拆开关与所述控制器相电连。

2.根据权利要求1所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述尾气监测单元包括氮氧化物传感器、气体流量传感器中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述尾气监测单元还包括排温传感器。

4.根据权利要求3所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述尾气监测装置还包括油箱液位传感器和重力加速度传感器中的至少一个。

5.根据权利要求4所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述壳体上设置有外置传感器接口，通过外置传感器接口将所述控制器与至少一个所述传感器电连接。

6.根据权利要求3所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述控制器与所述至少一个传感器之间无线通讯连接。

7.根据权利要求1所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述定位装置为GPS定位模块或北斗模块。

8.根据权利要求1所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述供电模块包括电源控制器、蓄电池和能与车载电瓶相电连的插头，所述插头和所述蓄电池与所述电源控制器的输入端相电连。

9.根据权利要求8所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述供电模块还包括光伏太阳能组件，所述光伏太阳能组件与所述电源控制器的输入端相电连。

10.根据权利要求1所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述尾气监测装置还包括可以确保所述机动车及非道路移动机械尾气监测装置在死机后能够自动重启的看门狗芯片。

11.根据权利要求1所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述壳体包括可拆卸连接在一起的前壳和后壳，所述前壳和所述后壳之间设置有防止将所述前壳和所述后壳相拆离的防拆开报警电路，所述防拆开报警电路与所述控制器相连接。

12.根据权利要求11所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述防拆开报警电路包括两个分别设置在前壳和后壳上且能在所述前壳和所述后壳相扣合时电通，并能在所述前壳和所述后壳相拆离时断路的插头。

13.根据权利要求1所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置，其特征在于，所述尾气监测装置还包括有能够与车载OBD相数据连接的OBD接口，所述OBD接口与所述控制器相电连。

14.一种机动车及非道路移动机械尾气监控系统，其特征在于，包括监控平台和至少一个权利要求1-13中任一项所述的机动车及非道路移动机械尾气监测装置。

15.根据权利要求14所述的机动车及非道路移动机械尾气监控系统，其特征在于，所述监控平台为电脑或移动终端设备中的一种或多种。