机动车污染源在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机动车污染源在线监测系统，包括安装在道路两侧的收发端、反射端，收发端与反射端之间形成的光路测量区域位于道路上空断面；该系统包括数据采集仪、与数据采集仪通信的机动车尾气污染物在线监测模块、环境气象参数监测仪、噪声监测模块、车流量统计模块，数据采集仪的输出端可连接到数据中心平台，机动车尾气污染物在线监测模块采用红外激光和紫外相结合的方式来测量道路上空机动车尾气污染物的总排放量，其包括气态污染物监测模块、颗粒物监测模块。本发明专利技术采用模块化设计，集成多种类型的前端监测设备，可以快速准确定位污染源，运行过程无需人员值守，实现城市道路空气、声、气象及车况等综合环境的实时在线监测。

【技术实现步骤摘要】
机动车污染源在线监测系统
本专利技术涉及环境检测仪器
，特别是涉及一种机动车污染源在线监测系统。
技术介绍
现阶段雾霾天气和重污染天气日趋严重，并日益成为全球性问题，其主要污染源之一就是机动车尾气污染。随着机动车数量越来越多、使用范围越来越广，它对城市环境的污染越来越大，引发了一系列问题。机动车尾气污染是由机动车排放的废气造成的环境污染，其主要污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、及固体颗粒物等，严重时能引起光化学烟雾等。机动车尾气排出的污染物给大气环境带来了严重的污染，给人体健康造成了严重的危害。因此，必须采取有效的措施，对机动车排放的尾气污染物进行监测，正确评估大气污染对健康的不良影响，为制定行政管理措施提供科学依据，通过实施有效管理办法，减少或者控制机动车的排污量，保护人类的生存环境是十分必要的。因此亟需提供一种新型的机动车污染源在线监测系统来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种机动车污染源在线监测系统，能够对机动车尾气排放的污染物进行实时在线监测，实现空气质量的预警和预报功能。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种机动车污染源在线监测系统，包括安装在道路两侧的收发端、反射端，收发端与反射端之间形成的光路测量区域位于道路上空断面；该系统包括数据采集仪、与数据采集仪通信的机动车尾气污染物在线监测模块、环境气象参数监测仪、噪声监测模块、车流量统计模块，机动车尾气污染物在线监测模块采用红外激光和紫外相结合的方式来测量机动车尾气污染物的总排放量。在本专利技术一个较佳实施例中，机动车尾气污染物在线监测模块包括气态污染物监测模块、颗粒物监测模块。气态污染物监测模块用于检测分析气态污染物浓度，包括CO、CO2、HC、NO和NO2；颗粒物监测模块用于分析和检测PM10、PM2.5的浓度。进一步的，气态污染物监测模块包括激光检测单元、紫外检测单元。激光检测单元采用非分散红外气体滤波相关法(GB9801-88)来检测CO、CO2气态污染物的浓度；紫外检测单元采用紫外差分吸收光谱法来检测HC、NO和NO2气态污染物的浓度。进一步的，紫外检测单元包括测量光路、校准光路，测量光路包括光谱仪、卡塞接收系统、双光源耦合系统、准直透镜，校准光路包括校准池、内参考光反射系统，校准池和内参考光反射系统固定在一可移动支架上。测量光路与校准光路可自动切换，使该模块结构更加紧凑、体积更小。在本专利技术一个较佳实施例中，该系统还包括动态校准仪，用于对气态污染物监测模块进行校零和校标，具有动态配气功能，采用数字通讯方式与数据采集仪相连。在本专利技术一个较佳实施例中，该系统的光路测量区域位于道路上空0.5—3m处的断面位置，该监测位置使所述系统监测机动车污染物的结果更加准确。在本专利技术一个较佳实施例中，收发端为机柜，不需要建设站房，具有高可靠性环境仓，可以在不同环境下确保仪器长时间可靠运行。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用模块化设计，集成多种类型的前端监测设备，可以快速准确定位污染源，实时保存车辆信息及数据，准确找出高排放区域，通过区域整改等措施使整个污染物排放量消减，环境效益十分明显；(2)本专利技术检测方法简便、快速，设备间数据链传输以有线或无线网络为基础，可实现远程控制和维护，减少了路检人员投入，进而大大减少了资金投入；(3)本专利技术可以24小时不间断运行，运行过程中无需人员值守，维护量少，对车流量和车速进行全天候实时监控，评估机动车流量对空气污染的贡献率，实现城市道路空气、声、气象及车况等综合环境的实时在线监测；(4)本专利技术能够分析城区机动车尾气污染变化规律，为城市机动车尾气污染防治和排放管控提供科学依据；(5)通过建立机动车污染源在线监控系统可以计算被监控路段对局地空气污染的贡献，对于推进节能减排，净化城市空气具有重要的意义。附图说明图1是本专利技术机动车污染物在线监测系统一较佳实施例的结构示意图；图2是本专利技术机动车污染物在线监测系统一较佳实施例的结构框图；图3是所述收发端的结构示意图；图4是所述紫外检测单元的结构示意图；附图中各部件的标记如下：1、光谱仪，2、校准池，3、卡塞接收系统，4、双光源耦合系统，5、内参考光反射系统，6、准直透镜，7、反射端，8、LED光源，9、耦合透镜，10、氘灯，11、环境气象参数监测仪，12、气态污染物监测模块，13、噪声监测模块，14、颗粒物监测模块，15、动态校准仪，16、收发端，17、光路。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1和图2，本专利技术实施例包括：一种机动车污染源在线监测系统，包括安装在道路两侧的收发端16、反射端7，收发端16与反射端7之间形成的光路17测量区域位于道路上空0.5—3m处的断面位置，区别于现有技术中针对低空大气采用抽气方式进行测量某点的污染分布情况，该监测位置及监测方式使所述系统监测机动车污染物的结果更加准确。优选的，收发端16为机柜，不需要建设站房，具有高可靠性环境仓，可以在不同环境下确保仪器长时间可靠运行。该系统包括数据采集仪、与数据采集仪通信的机动车尾气污染物在线监测模块、环境气象参数监测仪11、噪声监测模块13、车流量统计模块、动态校准仪15，机动车尾气污染物在线监测模块包括气态污染物监测模块12、颗粒物监测模块14，如图3所示，环境气象参数监测仪11安装在收发端的机柜上部，气态污染物监测模块12、颗粒物监测模块14、噪声监测模块13、动态校准仪15均安装在收发端的机柜内，反射端7包括多个镜片，用于反射收发端16发出的光线。该系统测量的主要项目有：CO、CO2、NOX(NO、NO2)、PM、车流量、噪声、气象参数(风向、风速、温度、湿度、气压)。数据采集仪的输出端还可连接数据中心平台，数据中心平台的输出端连接移动终端、监控中心，优选的，移动终端、监控中心通过互联网方式与数据中心平台相连。现场仪器的监测数据自动传输到数据中心平台，由平台里的服务器进行数据汇总、整理和综合分析，可以根据需要实现不同的业务应用。气态污染物监测模块12可以对多种气体浓度进行测量，实时性强，采用紫外差分吸收光谱技术和非分散红外检测技术相结合的方式，实时、在线监测空气中的CO、CO2、HC、NO和NO2等气体的含量，采用网络、数字通讯、USB等方式与数据采集仪进行通讯。其包括激光检测单元、紫外检测单元，激光检测单元采用非分散红外气体滤波相关法(GB9801-88)来检测CO、CO2气态污染物的浓度；紫外检测单元采用紫外差分吸收光谱法来检测HC、NO和NO2气态污染物的浓度。氮氧化物的测量范围在(0-5000)ug/m3，测量精度在±2.5％；CO的测量范围在(0-50)ug/m3，测量精度在±2.5％。结合图4，紫外检测单元包括测量光路、校准光路，测量光路包括光谱仪1、卡塞接收系统3、双光源耦合系统4、准直透镜6，校准光路包括校准池2、内参考光反射系统5，校准池2和内参考光反射系统5固定在一可移动支架上，支架的移动位置由步进电机进行控制，当校准电路进行校零、校标时，光源由内参考光反射系统5反射到卡塞接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机动车污染源在线监测系统，其特征在于，包括安装在道路两侧的收发端、反射端，收发端与反射端之间形成的光路测量区域位于道路上空断面；该系统包括数据采集仪、与数据采集仪通信的机动车尾气污染物在线监测模块、环境气象参数监测仪、噪声监测模块、车流量统计模块，机动车尾气污染物在线监测模块采用红外激光和紫外相结合的方式来测量机动车尾气污染物的总排放量。

【技术特征摘要】
1.一种机动车污染源在线监测系统，其特征在于，包括安装在道路两侧的收发端、反射端，收发端与反射端之间形成的光路测量区域位于道路上空断面；该系统包括数据采集仪、与数据采集仪通信的机动车尾气污染物在线监测模块、环境气象参数监测仪、噪声监测模块、车流量统计模块，机动车尾气污染物在线监测模块采用红外激光和紫外相结合的方式来测量机动车尾气污染物的总排放量。2.根据权利要求1所述的机动车污染源在线监测系统，其特征在于，机动车尾气污染物在线监测模块包括气态污染物监测模块、颗粒物监测模块。3.根据权利要求2所述的机动车污染源在线监测系统，其特征在于，气态污染物监测模块包括激光检测单元、紫外检测单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆华，左昌余，汪芳，洪宇，徐维维，周刚，陈玉华，张莉，
申请(专利权)人：安徽庆宇光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34