本發明專利技術適用于環保技術領域，提供了一種機動車尾氣監測系統的在線監測方法，包括以下步驟：步驟A，測量系統的背景光譜、紫外通道參考光譜、紅外通道參考光譜；步驟B，當檢測到有機動車遮擋住紫外通道和紅外通道的光線時，主控制單元開始獲取經過該機動車所排放的尾氣吸收過的紫外光信號和紅外光信號，并根據預存的背景光譜、紫外通道參考光譜、紅外通道參考光譜計算尾氣成分。本發明專利技術通過紫外和紅外兩個通道來監測機動車尾氣中相應氣體成分的含量，可實現無人值守全自動在線監測，掌握機動車在行駛過程中尾氣真實排放情況，方便對重度污染車輛進行即時治理。整個監測系統具有在線校準、實時性、監測效率高、無人值守、連續運行的優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于環保
，尤其涉及。
技術介紹
近年來，隨著城市機動車保有量的劇增，尾氣排放已成為城市空氣的第一大污染源。它也成為增長最快的溫室氣體排放源。機動車尾氣排放中主要含有的NO、CO、C02、T 烷等有害氣體還會嚴重影響人體健康，其中，CO與人體血液中的血紅蛋白結合速度比A快 250倍。即使僅吸入微量C0，也可能給人造成缺氧性傷害，輕者眩暈、頭疼，重者腦細胞受到永久性損傷，并且由于機動車尾氣多排放在1.5米以下，兒童吸入量一般是成人的兩倍左右，對兒童健康損害尤為嚴重。因此機動車尾氣的在線監測顯得尤為重要。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種機動車尾氣在線監測系統，旨在機動車實現實時監測機動車在行駛過程中尾氣真實排放情況。本專利技術是這樣實現的，，所述機動車尾氣監測系統包括向監測區域發出紫外光的紫外監測通道和向監測區域發出紅外光的紅外監測通道；所述在線監測方法包括以下步驟步驟A，測量系統的背景光譜、紫外通道參考光譜、紅外通道參考光譜；步驟B，當檢測到有機動車遮擋住紫外通道和紅外通道的光線時，主控制單元開始獲取經過該機動車所排放的尾氣吸收過的紫外光信號和紅外光信號，并根據測得的實時環境背景光譜、紫外通道參考光譜、紅外通道參考光譜計算尾氣成分。進一步地，所述紫外監測通道包括紫外光源、NO標氣池和光譜儀，所述紅外監測通道包括紅外光源、紅外標氣池和紅外探測器；所述步驟A具體為步驟Al，在沒有機動車通過時，對NO標氣池和紅外標氣池內沖入氮氣，并采集保存背景光譜，然后對NO標氣池和紅外標氣池進行排氣；步驟A2，對NO標氣池內沖入NO標氣，并測量氣體吸收光譜并保存，得到紫外通道參考光譜，然后對NO標氣池進行排氣；步驟A3，對紅外標氣池內沖入CO、C02、碳氫化合物標氣，并測量氣體吸收光譜并保存，得到紅外通道參考光譜，然后對紅外標氣池進行排氣；步驟A4，最后再對NO標氣池和紅外標氣池內沖入氮氣。進一步地，根據所述步驟B計算得到的汽車尾氣濃度值后，若在預設的時間內有下一機動車通過，則將所述汽車尾氣濃度值作為背景光譜。本專利技術通過紫外和紅外兩個通道來監測機動車尾氣中相應氣體成分的含量，可實現無人值守全自動在線監測，掌握機動車在行駛過程中尾氣真實排放情況，方便對重度污染車輛進行即時治理。整個監測系統具有在線校準、實時性、監測效率高、無人職守、連續運行的優點。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的機動車尾氣監測系統的架構原理圖；圖2是本專利技術實施例提供的紫外通道和紅外通道的一種安裝示意圖；圖3是本專利技術實施例提供的紫外通道和紅外通道的另一種安裝示意圖；圖4是圖1所示監測系統的一種具體實施結構圖；圖5是圖1所示監測系統的尾氣監測方法的實現流程圖。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。圖1示出了本專利技術實施例提供的機動車尾氣監測系統架構原理，為了便于描述， 僅示出了與本實施例相關的部分。參照圖1，本機動車尾氣監測系統包括紫外監測通道1、紅外監測通道2以及主控制單元3。當機動車行駛經過后，其排放的尾氣團會吸收掉光路中的部分波長的光的光強， 由于不同氣體的吸收譜是不一樣的，因此通過光路中各波段波長的光的光強變化可以演算出各氣體成分的含量。又由于尾氣是汽油和大氣在高溫高壓下反應的產物，汽油的主要成分是碳氫化合物，大氣的成分主要是氮氣和氧氣，因此尾氣中各成分的含量關系具有一定的相關性，可以通關檢測尾氣的特征參數或特征成分的含量來計算出其它尾氣成分的含量。本監測系統中紫外監測通道1和紅外監測通道2分別用于監測機動車尾氣對紫外光和紅外光的吸收程度，具體地，紫外監測通道1向監測區域發出紅外光，并在有機動車行駛至監測區域時，獲取經過該機動車所排放的尾氣吸收過的紅外光信號；紅外監測通道2向監測區域發出紅外光，并在有機動車行駛至監測區域時，獲取經過該機動車所排放的尾氣吸收過的紅外光信號；主控制單元3同時連接紫外監測通道1和紅外監測通道2，用于根據紫外監測通道1和紅外監測通道2的獲取的光信號計算機動車尾氣成分含量。紫外監測通道1包括紫外光發射端和紫外光接收端，紅外監測通道2也包括紅外光發射端和紅外光接收端，安裝方式可以為如圖2所示的橫式檢測和如圖3所示的立式檢測兩種。圖2中①和②分別為紫外光/紅外光發射端和紫外光/紅外光接收端，③為檢測光路，④為道路，紫外光/紅外光發射端和紫外光/紅外光接收端分別設置于道路④兩側， 檢測光路③橫穿道路④。圖3中①和②分別為紫外光/紅外光發發射端和紫外光/紅外光發接收端，③為檢測光路，⑤為路面，紫外光/紅外光發發射端設于道路上方而紫外光/紅外光發接收端設于路面上方，紫外光/紅外光發發射端和紫外光/紅外光發接收端之間的光路垂直于路面⑤。圖4是圖1所示監測系統的一種具體實施結構。參照圖4，紫外光發射端至少包括紫外光源11和第一準直平凸透鏡12，其中紫外光源11能夠提供搞功率的紫外光能，特別在200nm 400nm波段處，第一準直平凸透鏡 12用于對紫外光源11所發出的紫外光進行高質量的準直例如可選用口徑為52mm，焦距為 60mm,中心波長為225nm的紫外石英平凸透鏡實現。進一步地，紫外光源11又包括一紫外光燈控制電路和一與所述紫外光燈控制電路連接的紫外光燈，本專利技術實施例中，該紫外光燈選用氘燈或氙燈。紫外光接收端沿光路方向依次包括第一聚焦平凸透鏡13、NO標氣池 14和光譜儀15，其中光譜儀通過USB線連接主控制單元3，第一聚焦平凸透鏡13用于光束進行聚焦接收，例如可選用口徑為120mm，焦距為360mm，中心波長為225nm的紫外石英平凸透鏡實現。NO標氣池14通過第一電磁閥5連接氮氣源，具體為第一電磁閥5的入口連接氮氣源，出口連接NO標氣池14，N0標氣池14又通過第二電磁閥6連接一氣泵7，具體為第二電磁閥6的入口連接NO標氣池14，出口連接氣泵7，NO標氣池14又通過第三電磁閥8連接NO源，具體為第三電磁閥8的入口連接NO源，出口連接NO標氣池14，主控制單元3通過一電磁閥控制電路4連接第一電磁閥5、第二電磁閥6、第三電磁閥8，實現對第一電磁閥5、 第二電磁閥6、第三電磁閥8的開關控制。紅外光發射端沿光路方向依次包括紅外光源21和第二準直平凸透鏡22，其中紅外光源21能夠提供高功率的中紅外光能，主要波段在3 5微米處，而第二準直平凸透鏡 22用于對紅外光源21所發出的紅外光進行高質量的準直，例如可采用口徑為120mm，焦距為360mm，中心波長為4000nm的紅外晶體氟化鈣的平凸透鏡實現。進一步地，紅外光源21 又包括一紅外光燈控制電路和一與所述紅外光燈控制電路連接的紅外光燈，本專利技術實施例中，該紅外光燈選用碳化硅燈。紅外光接收端沿光路方向至少依次包括第二聚焦平凸透鏡23、紅外標氣池對、紅外探測器25、信號處理電路沈，第二聚焦平凸透鏡23用于光束進行聚焦接收，例如可采用口徑為100mm，焦距為200mm，中心波長為4000nm的紅外晶體氟化鈣的平凸透鏡實現，紅外探測器25用于對光信號進行光電轉換，信號處理電路沈用于對經過紅外探測器25轉換后的信號進行放大濾波處理。其中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種機動車尾氣監測系統的在線監測方法，其特征在于，所述機動車尾氣監測系統包括：向監測區域發出紫外光的紫外監測通道和向監測區域發出紅外光的紅外監測通道；所述在線監測方法包括以下步驟：步驟Ａ，測量系統的背景光譜、紫外通道參考光譜、紅外通道參考光譜；步驟Ｂ，當檢測到有機動車遮擋住紫外通道和紅外通道的光線時，主控制單元開始獲取經過該機動車所排放的尾氣吸收過的紫外光信號和紅外光信號，并根據測得的實時環境背景光譜、紫外通道參考光譜、紅外通道參考光譜計算尾氣成分。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張輝，劉政，
申請(專利權)人：珠海市中科信息技術開發有限公司，
類型：發明
國別省市：44
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