分體式汽車尾氣遙感測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種汽車尾氣遙感測試裝置，其包括放置在車道上方跨置安裝有龍門架(2-12)，輻射源(2-3)、檢測器(2-7)、牌照獲取裝置(2-8)和測速裝置(2-9)以及放置在道路路面的防震反射鏡(2-5)。輻射源(2-3)和檢測器(2-7)分置于車道上方兩側(cè)，呈斜向下指向地面反射鏡(2-5)，輻射源(2-3)發(fā)射出的紅外和紫外檢測光(2-4)被反射鏡(2-5)發(fā)射后斜向上指向檢測器(2-7)，光路呈V字型，由于V字型光路分布在單一車道內(nèi)，所以對多車道內(nèi)正常行駛的機動車進行為期遙感測量時不會產(chǎn)生相互干擾，特別適合于對城市主干道上正常行駛的多車道上機動車尾氣污染物濃度的測量。
【專利說明】分體式汽車尾氣遙感測試裝置【技術領域】:
[0001]本發(fā)明涉及汽車尾氣檢測，特別涉及一種分體式汽車尾氣遙感測試裝置及其應用方式。
【背景技術】:
[0002]近年來隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國機動車保有量顯著增長，機動車尾氣對大氣環(huán)境的負面影響日趨嚴重。尤其是在城市地區(qū)道路上，機動車數(shù)量暴漲導致的交通擁堵又進一步加劇了機動車尾氣的危害。因此，對機動車尾氣尤其是在城市主干道上行駛中的機動車尾氣進行污染物檢測顯得尤為重要。
[0003]眾所周知遙感測試裝置可用于機動車尾氣的探測和識別，其原理如圖1所示。從在道路上行駛的汽車(1-1)尾氣管排放出的尾氣煙團(1-2)在排放初期(約0.7秒之內(nèi))污染物濃度可以認為是保持不變的。輻射源(1-3)發(fā)射出的檢測光(1-4)經(jīng)過煙團(1-2)之后被反射鏡(1-5)反射回輻射源(1-3)，輻射源(1-3)接受到的反射光(1-6)因被煙團(1-2)中的高濃度污染物吸收而光強減弱，根據(jù)伯努利方程和燃燒方程，通過對比檢測光(1-4)和反射光(1-6)的光強可以得到煙團(1-2)中各污染物的濃度。在檢測的過程中，利用相機(1-7)拍攝被檢測車輛的車牌號碼，并且用速度傳感器(1-8)測量被檢測車輛的瞬時速度和加速度。放置在道路兩邊的速度傳感器(1-8)發(fā)射出多束激光束，激光束之間的距離已知，通過車輛通過時隔斷光束的時間差即可計算出速度和加速度。檢測光通常包括紅外光和紫外光，檢測的尾氣污染物包括CO、CO2、氮氧化物和顆粒物等。現(xiàn)在實際應用中，通常將輻射源(1-3)與反射鏡(1-5)水平放置于道路兩側(cè)，檢測光(1-4)與反射光(1-6)平行于道路地面且距地面高度約等于汽車尾氣管距地面高度。類似的，也有輻射源與光檢測器分置于道路兩側(cè)，輻射源發(fā)射的檢測光經(jīng)過尾氣煙團之后在道路另一側(cè)用檢測器直接檢測光強變化。然而，在道路兩側(cè)或者一側(cè)安裝輻射源、速度傳感器等耗時耗力，需要頻繁的維護校準，并且相關檢測設備很容易帶來交通安全隱患。更為重要的是，這種類型的汽車尾氣遙感測試裝置僅僅適用 于單車道，不適用于交通更為繁忙的多車道城市主干道。在多車道均有車輛通過時，檢測光很容易直接通過多輛汽車尾氣煙團或者被車輛阻擋導致測量結果錯誤，這使得此類遙感裝置無法分別對多車道上的多輛機動車的尾氣污染物濃度進行檢測。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是實現(xiàn)多車道上行駛的機動車尾氣污染物的遙感測試裝置。
[0005]本發(fā)明由放置在地面上的控制箱(2-10)及各測量單元所組成，其特征是在行車道上跨置安裝有龍門架(2-12)及固定在龍門架(2-12)頂部橫桿上的輻射源(2-3)及檢測器(2-7)、牌照獲取裝置(2-8)的相機鏡頭及測速裝置(2-9)，安裝在龍門架(2-12)正下方行車道地面上的反射鏡(2-5)，并且安裝在龍門架(2-12)頂部橫桿上的輻射源(2-3)及檢測器(2-7)與安裝在龍門架(2-12)正下方行車道地面的反射鏡(2-5)呈V字型光路連接，控制箱(2-10)通過信號線與電源線連接控制各測量單元工作并完成遙感測量結果的生成與傳輸。輻射源(2-3)發(fā)射出的紅外或者紫外檢測光(2-4)斜向下打到平鋪于路面上的防震反射鏡(2-5)上。紅外或者紫外反射光(2-6)斜向上反射回檢測器(2-7)處被紅外光譜儀或紫外光譜儀檢測到，通過對比反射光(2-6)過車前后的反射光光強利用控制箱(2-10)中的儀器軟件計算出其中CO、CO2、氮氧化物和顆粒物污染物濃度的檢測。
[0006]在上述尾氣遙感測試裝置中，輻射源(2-3)和檢測器(2-7)為分體式設計，位于多車道中某個行車道上方，分置于該車道的兩端，輻射源(2-3)發(fā)射的檢測光(2-4)為紅外光和紫外光，檢測器(2-7)包含紅外光傳感器和紫外光傳感器；
[0007]輻射源(2-3)發(fā)射的檢測光(2-4)斜向下指向反射鏡(2-5)后被斜向上反射到檢測器(2-7)處；
[0008]在上述測試裝置中將防震反射鏡(2-5)平行鋪設于道路路面上且低于道路路面；
[0009]在上述測試裝置中汽車牌照獲取裝置(2-8)的相機鏡頭指向車輛行進的方向，當光傳感器檢測到檢測光(2-4)被遮擋后，控制裝置向車牌獲取裝置(2-8)發(fā)出指令獲取車牌圖像，并進行進一步的圖像處理，獲取汽車車牌數(shù)據(jù)等；
[0010]在上述測試裝置中測速裝置(2-9)鏡頭指向車輛行進的方向，通過雷達波測量車輛速度、加速度、車身長度；
[0011]上述測試裝置中控制箱(2-10)放置在道路邊，內(nèi)含控制計算機及軟件。
[0012]在本發(fā)明公開的分體式汽車尾氣遙感測試裝置中，除控制箱(2-10)和反射鏡(2-5)之外的所有測量單元都放置于多車道中某個單獨車道的上方，控制箱(2-10)放置于道路旁，反射鏡(2-5)鋪設略低于道路路面，輻射源(2-3)分別向發(fā)射鏡(2-5)發(fā)射出紅外和紫外檢測光(2-4)，檢測光(2-4)被反射回檢測器(2-7)分別被紅外光譜儀和紫外光譜儀測量到，在這個過程中，經(jīng)過光路的煙團中CO、CO2、氮氧化物和顆粒物污染物濃度都可以被檢測到。
[0013]由于主要的檢測單元和控制箱(2-10)都位于車道上方和道路邊，反射鏡(2-5)平鋪且略低于路面，本測試裝置對車道上正常行駛的車輛影響降低至最低，而斜向發(fā)射和反射的紅外/紫外檢測光(2-4)相比垂直發(fā)射/反射的檢測方式光路覆蓋寬度更大，更容易檢測到汽車尾氣煙團(2-2)。防震反射鏡(2-5)的應用相比反射帶有更大的檢測光反射率，保證了尾氣濃度測量精準度。因此，將本發(fā)明公開的遙感測試裝置安裝在一個單獨車道上即可實現(xiàn)對在該車道上正常行駛的機動車尾氣污染物濃度的遙感測量，而若將本發(fā)明公開的遙感測試裝置在多車道上方各安裝一套，也可同時對多車道上正常行駛的機動車尾氣污染物濃度進行測量。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0014]圖1是現(xiàn)有常見汽車尾氣遙感測試裝置示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明公布的分體式汽車尾氣遙感測試裝置的空間結構示意圖，
[0016]圖3是圖2中A-A剖面示結構意圖。
[0017]圖4是圖2中B-B剖面結構示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明公布的地面防震反射鏡的鋪設結構示意圖。[0019]圖6是圖5中A-A剖面結構示意圖。
【具體實施方式】:
[0020]本發(fā)明公開的分體式汽車尾氣遙感測試裝置結構，可以用于多車道上機動車尾氣污染物的遙感檢測。
[0021]實施例一
[0022]參見圖2、圖3和圖4。圖2是本發(fā)明公布的分體式汽車尾氣遙感測試裝置的空間結構示意圖，圖3和圖4分別是圖2中A-A和B-B剖面結構示意圖。
[0023]分體式汽車尾氣遙感測試裝置由放置在龍門架(2-12)旁的控制箱(2-10)以及固定在龍門架(2-12)上的各測量單元組成。控制箱(2-10)通過信號線與電源線(2-11)連接/控制各測量單元工作并完成遙感測量結果的生成與傳輸。輻射源(2-3)發(fā)射出的紅外(或者紫外)檢測光(2-4)斜向下打到平鋪于路面上的防震反射鏡(2-5)上。紅外(或者紫外)反射光(2-6)斜向上反射回檢測器(2-7)處被紅外光譜儀或紫外光譜儀檢測到。牌照獲取裝置(2-8)的相機鏡頭與測速裝置(2-9)都指向車輛(2-1)的行駛方向。
[0024]輻射源(2-3)不間斷的向反射鏡(2-5)發(fā)射紅外和紫外檢測光(2_4)，當沒有機動車經(jīng)過時，反射光(2-6)可以被檢測器(2-7)檢測到，當有車(2-1)經(jīng)過時車輛會阻擋光線的傳播，檢測器(2-7)無法檢測到紅外光和紫外光，此時控制箱(2-10)通過控制軟件和控制電腦分別向牌照獲取裝置(2-8)和測速裝置(2-9)發(fā)出控制指令，獲取測量的車牌圖像和速度相關信息。車輛(2-1)釋放的尾氣煙團2-2經(jīng)過檢測光(2-4)和反射光(2-6)組成的V字型光路時，檢測器(2-7)中的紅外光譜儀和紫外光譜儀能檢測此時發(fā)射光(2-6)的強度與未過車時的光強，通過對比反射光(2-6)過車前后的反射光光強利用控制箱(2-10)中的儀器軟件計算出其中C0、C02、氮氧化物和顆粒物污染物濃度。利用控制箱(2-10)將牌照獲取裝置得到的車輛牌照圖像在軟件中進一步處理得到車輛(2-1)的車牌信息，與測速裝置得到的車輛(2-1)的速度、加速度等信息和車輛尾氣污染物濃度組合并存儲成最終的遙感測試結果。
[0025]本發(fā)明公開的分體式汽車尾氣遙感測試裝置采用V字型光路，使得除控制箱(2-10)和反射鏡(2-5)之外的所有組件都固定于車道上方的龍門架(2-12)上，反射鏡(2-5)平鋪且略低于路面，將遙感測試裝置對車輛通行的影響降至最低，同時V字型光路拓寬了能檢測到汽車尾氣煙團的范圍，能有效提高尾氣測量有效率。
[0026]實施例二
[0027]參見圖5和圖6。反射鏡(3-3)平鋪于由路肩(3_1)和車道線(3_2)分隔出的單獨車道路面上，由固定裝置(3-4)固定于略低于車道路面，固定裝置(3-4)用水泥和水泥澆注和路面緊密相連。固定裝置(3-4)略高于路面并且涂成醒目的顏色以提示過往車輛。固定裝置(3-4)中包含螺栓和防震橡膠墊，保證反射鏡(3-3)不會因車輛經(jīng)過震動。
【權利要求】
1.一種分體式汽車尾氣遙感測試裝置，是由放置在地面上的控制箱(2-10)及各測量單元所組成，其特征是在行車道上跨置安裝有龍門架(2-12)及固定在龍門架(2-12)頂部橫桿上的輻射源(2-3)及檢測器(2-7)，牌照獲取裝置(2-8)及測速裝置(2-9)，龍門架(2-12)正下方的行車道地面上安裝有反射鏡(2-5)，并且安裝在龍門架(2-12)頂部橫桿上的輻射源(2-3)及檢測器(2-7)與安裝在龍門架(2-12)正下方的反射鏡(2-5)呈V字型光路連接，控制箱(2-10)通過信號線與電源線連接控制各測量單元工作并完成遙感測量結果的生成與傳輸；輻射源(2-3)發(fā)射出的紅外或者紫外檢測光斜向下打到平鋪于路面上的防震反射鏡(2-5)上，紅外或者紫外反射光斜向上反射回檢測器(2-7)處被紅外光譜儀或紫外光譜儀檢測到，通過對比反射光(2-6)過車前后的反射光光強利用控制箱(2-10)中的儀器軟件計算出其中CO、CO2、氮氧化物和顆粒物污染物濃度的檢測。
2.根據(jù)權利要求1所述的分體式汽車尾氣遙感測試裝置，其特征是輻射源和檢測器為分體式設計，分置于車道上方兩端。
3.根據(jù)權利要求1所述分體式汽車尾氣遙感測試裝置，其特征是采用光學玻璃反射鏡，反射鏡平鋪且略低于路面，并進行防震處理。
【文檔編號】G01N15/06GK203479672SQ201320573410
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權日:2013年9月17日
【發(fā)明者】張思楊, 余學春 申請人:北京華清深空環(huán)保技術有限公司