PL249779B1 - Stanowisko do pomiaru emisji związków toksycznych i zadymienia spalin z przejeżdżających pojazdów szynowych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest stanowisko do pomiaru emisji związków toksycznych i zadymienia spalin z przejeżdżających pojazdów drogowych oraz szynowych. Składa się modularnych elementów w postaci nadajnika (1) oraz odbiornika (2) laserowego urządzenia pomiaru optycznego, umieszczonych po obu skrajniach toru przejazdu pojazdu, tworzących linię pomiarową, która dla pojazdów drogowych znajduje się na wysokości 20 — 30 cm nad ziemią, a dla pojazdów szynowych na wysokości 425 — 450 cm, przy czym modularne elementy nadajnika (1) oraz odbiornika (2) laserowego urządzenia pomiaru optycznego umieszczone są w przedziale od 5 do 7 m za progiem zwalniającym (6) w przypadku pojazdów drogowych albo od 20 do 25 m za sygnalizacją świetlną lub oznaczeniami zatrzymania pojazdu szynowego w przypadku pojazdów szynowych.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest modułowe stanowisko do pomiaru emisji związków toksycznych i zadymienia spalin z przejeżdżających pojazdów szynowych - tzw. „brama emisyjna”. Rozwiązanie pozwala określać emisję takich zanieczyszczeń jak: CO2, CO, NO, NO2, HC, cząstki stałe w zakresie stężenia, liczby i rozkładu wymiarowego, a także zadymienia spalin z uwzględnieniem warunków eksploatacji pojazdu i jego stanu cieplnego.

Obecnie, w stanie techniki znane są rozwiązania ideowo bliskie „bramie emisyjnej”, ale różnią się od niej w kilku kluczowych kwestiach. Charakteryzując najważniejsze znalezione rozwiązania:

Dokument CN107516420 przedstawia urządzenie umożliwiające pomiary dla pojazdów w czasie rzeczywistym. W swojej konstrukcji posiada: kontroler, układ FPGA, system nadawczy, układ odbiorczy, sterownik PTZ, kamerę, system pomiaru prędkości, analizator RFID, czujnik ciśnienia i temperatury oraz tablicę pamięci modułu transmisji bezprzewodowej 4G, który to układ transmisyjny zawiera sterownik częstotliwości radiowej, akustycznie-optyczny przestrajany filtr i system kolimacji, a system odbiorczy składa się z detektora fotoelektrycznego, procesora sygnału i drugiego detektora fotoelektrycznego. W jego skład wchodzą również detektor fotoelektryczny i drugi detektor fotoelektryczny do pomiaru emisji spalin. Technologia RFID jest stosowana w czasie rzeczywistym. Przedstawione urządzenie umożliwia wyłączny pomiar składników gazowych spalin, bez możliwości określenia stężeń NOx. Urządzenie również nie dokonuje oceny emisji PM oraz zadymienia gazów wylotowych.

Dokument CN105575042 ujawnia urządzenie do pomiaru emisji spalin oraz jego ustawienia. Przenośne urządzenie pomiarowe ze stałym urządzeniem do instalacji zawiera nadajnik światła ultrafioletowego i odbłyśniki, inteligentny system ochronny, alarm dźwiękowy i wizualny oraz układ sterowania. Całość umieszona jest na platformie, która jest połączona z poszczególnymi modułami. Zabezpieczenie przed niekorzystnym działaniem urządzenia jest umieszczone przed portem emis yjnym emitera światła ultrafioletowego, a sterownik jest połączony z płytą blokującą światło w celu sterowania kątem. W porównaniu ze stanem techniki, zgodnie z inteligentnym urządzeniem zabezpieczającym, urządzenie ma być bezpieczne zarówno dla użytkowników, jak i zwierząt. W tym systemie dokonywana jest głównie analiza gazowych związków toksycznych z ograniczoną analizą ruchu pojazdu. Nie została uwzględniona emisja cząstek stałych i zadymienia, a szczególny nacisk położony został na bezpieczeństwo.

Dokument US5343043 natomiast prezentuje urządzenie do wykrywania i pomiaru względnych stężeń zanieczyszczeń, takich jak HC, CO i CO2 z układów wylotowych pojazdów samochodowych. Urządzenie działa na bazie emisji i detekcji światła podczerwonego, przy wykorzystaniu luster transferowych (LTM). LTM pozwala na dokładne wyrównanie pomiędzy emitowanymi i odbitymi ścieżkami wiązki jednocześnie pozwala na umieszczenie źródła wiązki podczerwieni i detektora w pojedynczym module. Kompensację zmienności w zakresie warunków pracy pojazdu zapewniają regulowane, sterowane komputerowo potencjometry, podczas gdy sprzężenie zwrotne audio i/lub światła widzialnego z wykrytego sygnału podczerwieni pozwala jednemu operatorowi precyzyjnie wyrównać elementy optyczne urządzenia. Moduł detektora IR zawiera wirujący układ luster do kierowania odbijanej wiązki podczerwieni w sposób pulsacyjny na wiele oddalonych od siebie detektorów, z których każdy jest przystosowany do wykrywania określonego zanieczyszczenia. Urządzenie może być stosowane wyłącznie w zakresie ograniczonych warunków atmosferycznych. Umożliwia analizę jedynie związków gazowych bez NOx. Pominięty został problem emisji cząstek stałych oraz zadymienia.

Z publikacji US5319199 znane jest także urządzenie służące do zdalnej analizy składu gazów wylotowych pojazdów samochodowych w zakresie: NOx, CO, CO2, HC i H2O z gazów spalinowych. Urządzenie bazuje na promieniowaniu podczerwonym i ultrafioletowym. Zawiera ono jednostkę detekcyjną umieszczoną po przeciwnej stronie drogi do odbierania i mierzenia promieniowania podczerwonego i ultrafioletowego przepuszczanego przez chmurę spalin za pojazdem. Jednostka detektora dzieli połączone promieniowanie podczerwone i ultrafioletowe na oddzielne promienie podczerwone i ultrafioletowe. Czujnik ultrafioletowy odbiera oddzielną wiązkę światła ultrafioletowego i generuje sygnał wskazujący poziom NOx. Obrotowy odbłyśnik w czasie multipleksuje wiązki podczerwieni z wieloma czujnikami podczerwieni, które generują sygnały elektryczne wskazujące, na przykład, CO, CO2, H2O i HC w spalinach. Komputer oblicza względne stężenia analizowanych związków. Urządzeni pomija pomiar cząstek stałych i zadymienia spalin. Ograniczona jest również ocena parametrów pracy pojazdu silnikowego.

Dokument CN106841112 ujawnia urządzenie umożliwiające detekcję gazu wylotowego w samochodach, a w szczególności odnosi się do detekcji gazu w chmurze za silnikiem opartej na technologii NDIR (niedyspersyjnej podczerwieni) i rozproszonego odbicia. Jednostka zawiera system detekcji gazu i emitowania niezależnego źródła światła modulowanego. Przestrzeń powietrzna w linii pomiarowej jest wypełniona jednolitym światłem podczerwonym. Zespół detekcji gazu wydechowego przeprowadza pomiary za pomocą soczewki płasko-tarczowej w celu kondensacji ścieżki światła do odległej jednostki detekcji gazu. Po wykryciu nadjeżdżającego pojazdu na drodze, system wyzwalający wykrywanie i przechwytywanie pojazdu przesyła informacje o pojeździe do zdalnej jednostki wykrywania gazu. Tam informacje są zestawiane i przeliczane przy wykorzystaniu sieci przesyłowej. Zgodnie z założeniem, nie wpływa to na normalną pracę pojazdów. Zastosowane technologie w urządzeniu ograniczają pomiar związków toksycznych do składników gazowych, których zakres pomiarowy nie jest jednoznacznie zdefiniowany. Pominięta została emisja cząstek stałych i problem zadymienia.

Z publikacji CN106770059 znany jest sposób teledetekcji jakości spalin samochodowych w oparciu o algorytm korekcji równania spalania. Sposób wykrywania teledetekcji obejmuje następujące etapy: uzyskiwanie sygnału świetlnego tła drogi; uzyskiwanie sygnału światła przez chmurę gazów wylotowych; uzyskiwanie wartości CO, HC, NO, NH3 i CO2 w spalinach pojazdów silnikowych i zadymienia spalin. Ocena emisji dokonywana jest obliczeniowo przy wykorzystaniu równań spalania ze stosunku względnych stężeń objętościowych CO, HC, NO, NH3 i CO2. Użyte są współczynniki i skorygowane równania do oceny emisji wybranych związków toksycznych. W tym urządzeniu pomiar emisji jest bardzo ograniczony, a uzyskane wartości mają raczej charakter przybliżony i szacunkowy. Pominięte tutaj zostały zagadnienia emisji cząstek stałych.

Z publikacji USRE44214E znane jest urządzenie przeznaczone do kontroli emisji z poruszających się pojazdów. Bezzałogowy zintegrowany system RES 12 integruje wszystkie komponenty niezbędne do wykonania pracy, z wyłączeniem reflektora-nadajnika, który umieszczony jest po przeciwnej stronie drogi. Urządzenie bazuje na promieniowaniu podczerwonym przy wykorzystaniu dwóch ścieżek: niskiego i wysokiego poziomu, które przecinają drogę. Umożliwia to pomiary pojazdów zarówno o niskim, jak i wysokim prześwicie. Aby utrzymać wydajność przetwarzania i identyfikacji pojazdu, czujnik prędkości wykrywa przejeżdżające pojazdy pod różnymi kątami, w przybliżeniu od 20 do 35 stopni. W preferowanym systemie, centrum kontroli załogowej komunikuje się z dużą liczbą bezzałogowych zintegrowanych podsystemów w celu pobrania danych o emisjach, przeprowadzenia zdalnej diagnostyki, jeśli to konieczne wysłania technika do wykonania konserwacji systemu. Urządzenie ze względu na zaawansowaną konstrukcję i bezobsługowość jest bardzo drogie w wytworzeniu. Nie zapewnia ono analizy emisji cząstek stałych i zadymienia spalin. A sama ocena wskaźników ekologicznych nie jest jednoznacznie zdefiniowana.

Dokument US5498872 opisuje urządzenie do analizy gazu wylotowego, mierzenia stężeń i rejestrowania poziomów NO, CO, CO2, HC i H2O ze spalin poruszających się pojazdów mechanicznych. Zastosowane analizatory bazują na promieniowaniu podczerwonym i ultrafioletowym ze sprzężoną jednostką detekcyjną. Elementy rozmieszczone są po przeciwnych stronach jezdni. Jednostka detektora dzieli połączone promieniowanie podczerwone i ultrafioletowe na oddzielne promienie podczerwone i ultrafioletowe. Promień ultrafioletowy jest kierowany na matrycę fotodiodową w spektrometrze, który generuje sygnał mierzący NO. Obrotowy odbłyśnik multipleksuje w czasie wiązkę podczerwieni do wielu czujników podczerwieni, które generują sygnały elektryczne mierzące: CO, CO2, HC i H2O w spalinach pojazdu. Komputer (oblicza względne stężenia CO, CO2, HC, NO i H2O na ścieżce promieniowania podczerwonego i ultrafioletowego ze źródła. To urządzenie mierzy wyłącznie składniki gazowe bez uwzględnienia cząstek stałych i zadymienia. Nie uwzględniony został również pomiar NO2.

Z opisu US7036353 znana jest metoda i system identyfikacji - śledzenia wizualnego oraz rejestrowania pojazdu jadącego, przekraczającego określony z góry poziom emisji cząstek stałych. Działanie obejmuje etapy: wykrywania emisji cząstek stałych z pojazdu na pierwszym stanowisku wykrywania; wykrywanie emisji cząstek stałych pojazdu w drugiej stacji wykrywającej za pierwszym stanowiskiem; rejestrowanie informacji identyfikujących pojazd, jeżeli wykryta emisja pojazdu na każdej ze stacji przekroczy wcześniej określony poziom następuje porównywanie zapisanych informacji z obu stacji i identyfikowanie pojazdu. W tym wynalazku prowadzona jest analiza wyłącznie cząstek stałych bez uwzględnienia rozkładu średnic i liczby, pominięte również zostają składniki gazowe.

Publikacja US2002052698 ujawnia system wykrywania zadymienia/nieprzezroczystości smugi spalin pojazdu mechanicznego. System zawiera źródło promieniowania, które jest przepuszczane przez gaz wylotowy pojazdu do jednego lub większej liczby detektorów rozmieszczonych w różnych miejscach. Komputer oblicza różnicę między intensywnością promieniowania źródłowego a intensywnością promieniowania odbieranego przez detektory w pierwszym i drugim paśmie detekcji. Różnica intensyw ności w drugim paśmie wykrywania mierzy zadymienie spalin. Jeżeli nieprzezroczystość spalin przekracza określony z góry poziom, dane dotyczące emisji z innych pasm detekcji mogą być oznaczone jako podejrzane lub odrzucone. Alternatywnie, dla pojazdu napędzanego olejem napędowym, oznaczanie nieprzepuszczalności spalin może być potwierdzone przez pomiar tlenku węgla w rurze wydechowej. W omawianym rozwiązaniu prowadzona jest wyłącznie analiza zadymienia bez udziału składników gazowych (z wyłączeniem ewentualnego bezpośredniego pomiaru CO) i stężeń cząstek stałych.

Opis CN1808105 przedstawia metodę i zdalny system wykrywania emisji spalin z pojazdów silnikowych. Rozwiązanie obejmuje analizę zadymienia spalin, określana jest ich nieprzezroczystość. System zawiera źródło promieniowania, które jest przepuszczane przez chmurę gazów wylotowych pojazdu mechanicznego do jednego lub większej liczby detektorów. W omawianym rozwiązaniu prowadzona jest wyłącznie analiza zadymienia bez udziału składników gazowych i stężeń cząstek stałych.

Podsumowując badania przedstawionych dokumentów można sformułować następujące wnioski:

• CN107516420 analiza wyłącznie związków gazowych bez Nox, • CN105575042 analiza wyłącznie związków gazowych, zastosowany detektor UV w ograniczonym zakresie amplitudy i częstotliwości fali, • US5343043, US5319199, CN106841112, CN106770059, US RE44214, US5498872 analiza wyłącznie związków gazowych, • US2017350795 analiza związków gazowych i zadymienia. Nie są zdefiniowane metody pomiaru poszczególnych związków, konieczność podwójnych pomiarów analitycznych, zastrzeżenia dotyczące zarządzania danymi, • US6455851B1 analiza związków gazowych i cząstek stałych cząstek stałych bez uwzględnienia rozkładu średnic i liczby, nie wiadomo jak uwzględniane są warunki atmosferyczne, • US7036353 analiza wyłącznie cząstek stałych bez uwzględnienia rozkładu średnic i liczby, • CN106781523, US2002052698, CN1808105, US7016789 analiza wyłącznie zadymienia spalin, • CNI06683024 analiza porównawcza, nie jest oceniany jeden pojazd a cały ruch na drodze, • CN107064419 analiza tzw. emisji galwanicznej (mgła kwasowa i alkaiczna), • CN106875682 analiza wyłącznie związków gazowych na pasie do poboru opłat przejazdowych.

W innych rozwiązaniach m.in. US2016042234, CN107330300, DE4235235, CN106781512, CN104715605, CN107067719 system monitorowania działa na zasadnie obliczania emisji (detekcja pojazdu, szacowanie emisji na podstawie parametrów pracy, przy czym w niektórych z rozwiązań istnieje konieczność stosowania nadajników w pojazdach).

W pozostałych publikacjach (m.in. CN107065734) pomiar emisji ma się odbywać bezpośrednio na obiektach przy wykorzystaniu aparatury PEMS.

W stanie techniki z publikacji US2007263213 A1 znany jest system i metoda korekcji sygnałów elektromagnetycznych (,wavelength drift”). W przedmiotowym rozwiązaniu korekcja sygnałów jest realizowana poprzez modulację sygnałów, a odczytywane wartości analizowane są rozkładem Fouriera. W dokumencie US2007263213 A1 wskazano jedynie na możliwość badania składników gazowych spalin i spadku ich przejrzystości. Stanowisko według wynalazku natomiast oprócz związków gazowych, może także dokonywać oceny cząstek stałych w zakresie stężenia, liczby i rozkładu wymiarowego, a także zadymienia spalin, co do tej pory niespotykane w innych rozwiązaniach. Możliwość pomiaru zadymienia, równocześnie ze stężeniami związków szkodliwych spalin stwarza nowe możliwości pełnej identyfikacji emisji, włącznie z określeniem liczby (PN) oraz rozkładu wymiarowego cząstek stałych.

Stanowisko według wynalazku charakteryzuje się możliwością szybkiej mobilności ze względu na swoją kompaktową i modułową budowę oraz rozwiązania gwarantujące szybką kalibrację nadajników z odbiornikami. Czas odpowiedzi urządzeń pomiarowych po przesłonięciu linii pomiarowej stanowi mniej niż 1 s, co wynika z konieczność rozłożenia elementów pomiarowych po przeciwnych stronach toru przejazdu. W publikacji US2007263213 A1 ujawniono natomiast zastosowanie zwierciadeł w układzie urządzeń pomiarowych co przyczynia się do znacznego pogorszenia jakości pomiaru, ze względu na drgania, a także odbicie fal świetlnych z innych obiektów (m.in. reflektorów pojazdów i lamp ulicznych).

Istotą wynalazku jest stanowisko do pomiaru emisji związków toksycznych i zadymienia spalin z przejeżdżających pojazdów szynowych. Składa się ono z modularnych elementów w postaci:

nadajnika oraz odbiornika laserowego urządzenia pomiaru optycznego, umieszczonych po obu skrajniach toru przejazdu pojazdu, tworzących linią pomiarową, która to dla pojazdów szynowych znajduje się na wysokości 425-450 cm; przy czym modularne elementy nadajnika oraz odbiornika laserowego urządzenia pomiaru optycznego umieszczone są w przedziale od 20 do 25 m za sygnalizacją świetlną lub oznaczeniami zatrzymania pojazdu szynowego w przypadku pojazdów szynowych, modułu pomiarowego wyposażonego w kamerę termowizyjną umieszczonego pomiędzy sygnalizacją świetlną lub oznaczeniami zatrzymania pojazdu szynowego a linią pomiarową wyznaczaną przez nadajnik oraz odbiornik laserowego urządzenia pomiaru optycznego, w ten sposób, że zapewnia pomiar temperatury w obszarze od 1 m przed linią pomiarową do 1 m za nią,

1) radarowego modułu pomiarowego umieszczonego za linią pomiarową wyznaczaną przez nadajnik oraz odbiornik.

Przy czym wszystkie modułu stanowiska komunikują z modułem obliczeniowym. Korzystnie mogą być połączone z modułem obliczeniowym przewodami LAN. Wariantowo dopuszcza się również, że moduły mogą komunikować się z modułem obliczeniowym bezprzewodowo.

W korzystnym wariancie, przed progiem zwalniającym w przypadku pojazdów drogowych lub miejscem zatrzymania pojazdu szynowego w przypadku pojazdów szynowych przed stanowiskiem umieszczony jest znak ostrzegawczy o realizacji pomiarów oraz sygnał świetlny w barwie żółtej. Rozwiązanie to ma na celu zwrócić szczególną uwagę kierującego pojazdem na elementy pomiarowe oraz prawidłowe zachowanie podczas realizacji procesu badawczego. Jednocześnie włączony sygnał jest skorelowany z działaniem analizatorów, jego uruchomienie świadczy o działaniu elementów laserowych.

„Brama emisyjna” według wynalazku umożliwi szybką ocenę emisji z przejeżdżających pojazdów szynowych, najważniejsze cechy funkcjonalne urządzenia to:

Możliwość pomiaru stężeń związków szkodliwych oraz zadymienia z pojazdów szynowych przewagą proponowanego rozwiązania w stosunku do konkurencji jest możliwość pomiaru stężeń oraz zadymienia spalin z pojazdów szynowych. Takiej możliwości nie dają rozwiązania propon owane przez konkurencję, ich produkty są dedykowane wyłącznie dla pojazdów drogowych. Zarówno konfiguracja aparatury jak i zakresy pomiarowe nie uwzględniają specyfiki badań pojazdów szynowych.

Kompleksowa ocena emisyjności pojazdów samochodowych w zakresie tlenku węgla, węglowodorów, tlenków azotu, zadymienia i cząstek stałych (stężenie, liczba, rozkład średnic) - z układu wylotowego pojazdu do atmosfery emitowane są różne związki toksyczne powodujące degradację środowiska i powietrza, a także wpływające na zdrowie ludzi. Możliwie duże spektrum analizowanych związków jest bardzo istotne, gdyż na podstawie badań jednego związku można określić przybliżoną zawartość drugiego.

Niezależność pomiarów od warunków pogodowych i atmosferycznych - proponowane na rynku rozwiązania mogą być wykorzystywane tylko w określonych warunkach atmosferycznych. Chodzi szczególnie o wiatr i opady deszczu. W proponowanym urządzeniu problem ten zostanie wyeliminowany przez zastosowanie analizatorów laserowych. Pomiar będzie możliwy przy parametrach atmosferycznych: wilgotność do 65%, wiatr do 5 m/s, opady 0,1 cm/h (dla kropel mniejszych niż 0,5 mm) w temperaturze do 30 st. C.

Możliwość pomiaru zadymienia spalin. Oprócz możliwości pomiaru stężeń związków szkodliwych spalin proponowane we wniosku urządzenie będzie miało możliwość pomiaru zadymienia spalin z pojazdów szynowych - proponowane przez konkurencję urządzenia komercyjne nie dają możliwości pomiaru zadymienia spalin. Możliwość pomiaru zadymienia, równocześnie ze stężeniami związk ów szkodliwych spalin stwarza nowe możliwości pełnej identyfikacji emisji, włącznie z określeniem liczby (PN) oraz rozkładu wymiarowego cząstek stałych. Do określenia tych parametrów wykorzystywane będą opracowane modele emisyjne.

Możliwość łatwego i szybkiego przemieszczania opracowanego stanowiska do badań. Mobilność - zdolność do szybkich przemieszczeń celem przeprowadzania pomiarów w innych miejscach jest konieczna podobnie jak w przypadku wykorzystywania fotoradarów. Poprzez tą cechę „brama emisyjna” może być także wykorzystywana przez ośrodki badawcze w miejscach badania emisyjności prototypów, a także w kwestii sprawdzania ich w różnych warunkach pogodowych, klimatycznych itp. bez konieczności wykorzystywania sprzętu stacjonarnego.

Modułowość - w zależności od potrzeb użytkownika możliwe będzie użytkowanie wszystkich elementów „bramy emisyjnej” bądź jej wybranych elementów, np. wyłącznie analizatorów i elementów do oceny emisji gazowych związków toksycznych.

Możliwość przeprowadzania rzeczywistej oceny emisyjności wielu pojazdów, w krótkim czasie zastosowanie „bramy emisyjnej” pojazdu daje niespotykane dotąd możliwości szybkiej oceny emisyjności badanego pojazdu. Analiza związków toksycznych takich jak tlenek węgla, węglowodory, tlenki azotu i cząstki stałe pozwala na sprawdzenie rzeczywistej emisyjności danego pojazdu, bez polegania na badaniach w stacjach diagnostycznych, które często nie są w ogóle przeprowadzane. Ponadto badania na stacjach kontroli są przeprowadzane bez obciążania silnika spalinowego co uniemożliwia prawidłową ocenę jego emisyjności. Opracowane urządzenie umożliwi ocenę emisji dla rzeczywistych warunków eksploatacji pojazdu, a więc także dla obciążonego silnika, co ma duże znaczenie dla samej metody pomiaru. Niewątpliwą korzyścią i przewagą nad innymi metodami oceny emisji związków toksycznych spalin jest możliwość wykonania badań z dużą częstością, co oznacza dużą liczbę pojazdów przebadanych w danym czasie, na pewno nieporównywalnie większą niż np. badania na stacjach kontroli.

Stanowisko do pomiaru emisji związków toksycznych i zadymienia spalin z przejeżdżających pojazdów szynowych według wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje schematyczne rozmieszczenie modułów roboczych.

Pojazd szynowy musi zatrzymać się za sygnalizacją świetlną lub oznaczeniami zatrzymania pojazdu szynowego 6, umieszczonymi w przedziale 20-25 m przed nadajnikiem 1. Następnie pojazd rozpędza się do ok. 25 km/h. W trakcie tego rozpędzania ma przeciąć linie pomiaru optycznego pomiędzy nadajnikiem 1 a odbiornikiem 2. Zastosowane analizatory są rozwiązaniami laserowymi. Każdy analizator jest urządzeniem optycznym, opartym na transmisji podczerwonego światła laserowego z nadajnika do umieszczonego po przeciwnej stronie odbiornika. Dla związków gazowych technika pomiarowa oparta jest na pomiarze absorpcji światła przez obecne w torze pomiarowym cząsteczki gazu. Wielkość absorpcji jest zależna od koncentracji gazu w torze pomiarowym. Analizator cząstek stałych pracuje w dwóch trybach pomiarowych, ponieważ odbiornik zawiera dwa detektory. Technika pomiarowa opiera się na wyznaczaniu absorpcji i rozpraszania światła przez cząsteczki stałe obecne na linii pomiarowej. Jednocześnie wyznaczana jest transmisja - detektor mierzy intensywność światła przesyłanego bezpośrednio z nadajnika do odbiornika. Podczas pomiaru pojazdów szynowych linia pomiarowa ma znajdować się na wysokości 425-450 cm. W przypadku wystąpienia elementów trakcji, konieczne jest dobranie takiej wysokości, aby przewody nie przecinały linii pomiarowej. Podczas przejazdu pojazdu w odległości 1 m przed linią pomiarową do 1 m za nią, jest realizowany pomiar temperatury pojazdu za pomocą kamery termowizyjnej umieszczonej w module pomiarowym 4. Kamera powinna być umieszczona na wysokości ok. 1 m na statywie. Pomiar odbywa się przez analizę stanu termicznego koła i elementów układu hamulcowego (tarcz, bębnów) znajdujących się na pierwszej osi pojazdu od jego czoła. Wszystkie informacje są przekazywane przewodami LAN do modułu obliczeniowego 3, gdzie algorytmy na podstawie wykonanych pomiarów określa stężenia emitowanych związków szkodliwych w zakresie CO2, CO, NO, NO2, HC, cząstki stałe - stężenie, liczbę, rozkład wymiarowy, a także zadymienie spalin. Bieżąca prędkość i przyspieszenie pojazdu mierzone będzie za pomocą radaru w module pomiarowym 7. Przy pomiarze pojazdów szynowych konieczne jest zatrzymanie pociągu za pomocą sygnalizacji świetlnej lub znaków w odległości 20-25 m przed linią pomiarową. Operator urządzenia musi analogowo określić dane pociągu w zakresie wymaganym przez system (rok produkcji, norma emisji spalin, objętość skokowa). Przed stanowiskiem umieszczony jest znak ostrzegawczy o realizacji pomiarów 8 oraz sygnał świetlny w barwie żółtej 9.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Stanowisko do pomiaru emisji związków toksycznych i zadymienia spalin z przejeżdżających pojazdów szynowych znamienne tym, że składa się modularnych elementów w postaci nadajnika (1) oraz odbiornika (2) laserowego urządzenia pomiaru optycznego, umieszczonych po obu skrajniach toru przejazdu pojazdu, tworzących linią pomiarową, która dla pojazdów szynowych znajduje się na wysokości 425-450 cm, przy czym modularne elementy nadajnika (1) oraz odbiornika (2) laserowego urządzenia pomiaru optycznego umieszczone są w przedziale od 20 do 25 m za sygnalizacją świetlną lub oznaczeniami zatrzymania pojazdu szynowego (6), modułu pomiarowego (4) wyposażonego w kamerę termowizyjną umieszczonego pomiędzy sygnalizacją świetlną lub oznaczeniami zatrzymania pojazdu szynowego a linią pomiarową wyznaczaną przez nadajnik (1) oraz odbiornik (2) laserowego urządzenia pomiaru optycznego, w ten sposób, że zapewnia pomiar temperatury w obszarze od 1 m przed linią pomiarową do 1 m za nią, radarowego modułu pomiarowego (7) umieszczonego za linią pomiarową wyznaczaną przez nadajnik (1) oraz odbiornik (2), przy czym wszystkie modułu komunikują z modułem obliczeniowym.
2. 2. Stanowisko według zastrz. 1 znamienne tym, że wszystkie modułu połączone są modułem obliczeniowym przewodami LAN.

   PL 249779 Β1
3. 3. Stanowisko według zastrz. 1 znamienne tym, że przed miejscem zatrzymania pojazdu szynowego umieszczony jest znak ostrzegawczy o realizacji pomiarów (8) oraz sygnał świetlny w barwie żółtej (9).