机动车尾气遥测设备及系统技术方案

本发明专利技术提供一种机动车尾气遥测设备及系统，涉及尾气检测领域，以缓解现有的机动车尾气遥测存在测量精度较差的问题，能够提高测量精度。该装置包括依次连接的机动车尾气检测模块、调制解调模块以及数据采集卡，机动车尾气检测模块包括收发一体端和反射端，收发一体端包括：探测装置、光路滤光及聚焦装置、驱动装置、第一反射装置和检测光源；反射端包括第二反射装置；检测光源发出指定波长的检测光经第一反射装置反射至第二反射装置；第二反射装置将穿过机动车尾气的检测光后向反射回第一反射装置，经过光路滤光及聚焦装置滤光和聚焦后进入探测装置；驱动装置能够驱动第一反射装置摆动。

【技术实现步骤摘要】
机动车尾气遥测设备及系统
本专利技术涉及机动车尾气检测
，尤其是涉及一种机动车尾气遥测设备及系统。
技术介绍
目前，现有的机动车尾气测量通常采用NDIR技术(非分散红外吸收技术)和DOAS技术(紫外差分吸收光谱技术)，上述技术的原理均基于朗伯比尔定律，即根据每种气体对应的红外、紫外波段的特定吸收峰来选择对应波段的宽带光源(紫外灯，或红外灯)，穿过气团后的光被探测器部分接收，根据有、无气团两种情况下，探测到的光信号的强弱对比来量化待测气体的浓度，但是由于上述机动车尾气测量技术采用的是宽带光源或者宽波段光源，存在多种气体交叉干扰吸收、测量结果分辨率差，导致车辆捕捉效率低、测量精度低的问题。综上，现有的机动车尾气遥测存在车辆捕捉效率低和测量精度低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供机动车尾气遥测设备及系统，以缓解现有技术中的机动车尾气遥测存在车辆捕捉效率低和测量精度较差的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种机动车尾气遥测设备，包括：机动车尾气检测模块、调制解调模块以及数据采集卡，所述机动车尾气检测模块与所述调制解调模块相连接，所述调制解调模块与所述数据采集卡相连接；所述机动车尾气检测模块包括收发一体端和反射端，所述收发一体端包括：探测装置、光路滤光及聚焦装置、驱动装置、第一反射装置和检测光源；所述反射端包括第二反射装置；所述检测光源发出指定波长的检测光经第一反射装置反射至第二反射装置；第二反射装置将穿过机动车尾气的检测光后向反射回第一反射装置，经过光路滤光及聚焦装置滤光和聚焦后进入探测装置；所述驱动装置能够驱动所述第一反射装置摆动。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述探测装置包括探测器阵列；所述光路滤光及聚焦装置包括滤波片阵列和汇聚元件阵列；所述驱动装置包括驱动电机阵列；所述第一反射装置包括反射器阵列；所述检测光源采用可调谐半导体激光光源，所述可调谐半导体激光光源包括：激光器阵列以及激光控制器；所述第二反射装置包括后向反射单元，所述后向反射单元采用后向反射膜或后向反射器。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述探测器阵列包括至少一个探测器；所述滤光片阵列包括至少一个滤光片，所述滤光片采用窄带滤光片；所述汇聚元件阵列包括至少一个汇聚元件，所述汇聚元件采用凹面镜或凸透镜；所述探测器阵列中的探测器的个数、滤波片阵列中的滤波片的个数和汇聚元件阵列中的汇聚元件的个数均与激光器阵列中的激光器的个数相适应；所述驱动电机阵列包括至少一个驱动电机，所述反射器阵列包括至少一个反射器，所述反射器可以采用反射镜，所述驱动电机阵列中的驱动电机与反射器阵列中的反射器的个数相适应。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述收发一体端还包括：光源合束装置、光源分束装置和第三反射装置；所述光源合束装置设置在所述检测光源的出光方向，所述光源合束装置用于将多个检测光源发出的检测光进行合束，生成复合光；所述光源分束装置设置在光路滤光及聚焦装置的进光方向，所述光源分束装置用于将复合光进行分束后入射至光路滤光及聚焦装置；所述第三反射装置设置在所述光源分束装置的进光方向，所述第三反射装置用于将所述第二反射装置后向反射回第一反射装置的复合光反射至光源分束装置进行分束；所述第三反射装置包括反射镜组阵列；所述光源合束装置包括合束镀膜镜组；所述光源分束装置包括分束镀膜镜组；所述反射镜组阵列中的反射镜组的个数与反射器阵列中的反射器的个数相适应；所述合束镀膜镜组中的合束镀膜镜的个数与分束镀膜镜组中的分束镀膜镜的个数相适应。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，该机动车尾气遥测设备还包括不透光度测试模块，所述不透光度测试模块用于对机动车尾气烟羽的不透光度进行测量。结合第一方面第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述不透光度测试模块包括：光电探测器、滤光及聚焦组件、光学反射镜组件和不透光度测试光源；所述不透光测试光源发出的测试光依次经过光学反射镜组件、滤光及聚焦组件进入光电探测器。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述机动车尾气检测模块还包括自动标定装置，所述自动标定装置用于对测量结果进行自动标定。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该机动车尾气遥测设备还包括：所述激光器阵列中的激光器采用分布反馈半导体激光器、带间级联半导体激光器或量子级联半导体激光器的至少一种。第二方面，本专利技术实施例还提供一种机动车尾气遥测系统，包括：上位机和第一方面及其可能的实施方式中任一项所述的机动车尾气遥测设备，所述上位机与所述机动车尾气遥测设备相连接。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，该机动车尾气遥测设备系统还包括：速度/加速度测量模块、牌照识别及视频模块以及微型气象站模块；所述速度/加速度测量模块、牌照识别及视频模块和微型气象站模块分别与所述上位机相连接；所述速度/加速度测量模块用于测量待测机动车的速度/加速度，并将所述速度/加速度发送至所述上位机；所述牌照识别及视频模块用于拍摄待测机动车的图像信息，并将所述图像信息传递至所述上位机；微型气象站模块用于采集机动车尾气遥测设备的环境信息，并将所述环境信息发送至所述上位机。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的机动车尾气遥测设备及系统中，应用机动车尾气遥测领域，其中，该机动车尾气遥测设备包括：机动车尾气检测模块、调制解调模块以及数据采集卡，机动车尾气检测模块与调制解调模块相连接，调制解调模块与数据采集卡相连接；机动车尾气检测模块包括收发一体端和反射端，收发一体端包括：探测装置、光路滤光及聚焦装置、驱动装置、第一反射装置和检测光源；反射端包括第二反射装置；检测光源发出指定波长的检测光经第一反射装置反射至第二反射装置；第二反射装置将穿过机动车尾气的检测光后向反射回第一反射装置，经过光路滤光及聚焦装置滤光和聚焦后进入探测装置；驱动装置能够驱动第一反射装置摆动。因此，本专利技术实施例提供的技术方案，能够缓解现有的机动车尾气遥测存在车辆捕捉效率低、测量精度较差的问题，提高设备测量精度，拓宽了检测范围，实现对整个或多个车道的气体检测。此外该机动车尾气遥测设备基于TDLAS技术，相较于NDIR技术、DOAS技术以及DUV技术，还具有窄线宽，灵敏度高，响应速度快，光谱分辨率高，检测限低等优点，且设备不需要频繁标定，因此使用该设备测量到的汽车尾气的精准度更高。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机动车尾气遥测设备，其特征在于，包括：机动车尾气检测模块、调制解调模块以及数据采集卡，所述机动车尾气检测模块与所述调制解调模块相连接，所述调制解调模块与所述数据采集卡相连接；所述机动车尾气检测模块包括收发一体端和反射端，所述收发一体端包括：探测装置、光路滤光及聚焦装置、驱动装置、第一反射装置和检测光源；所述反射端包括第二反射装置；所述检测光源发出指定波长的检测光经第一反射装置反射至第二反射装置；第二反射装置将穿过机动车尾气的检测光后向反射回第一反射装置，经过光路滤光及聚焦装置滤光和聚焦后进入探测装置；所述驱动装置能够驱动所述第一反射装置摆动。

【技术特征摘要】
1.一种机动车尾气遥测设备，其特征在于，包括：机动车尾气检测模块、调制解调模块以及数据采集卡，所述机动车尾气检测模块与所述调制解调模块相连接，所述调制解调模块与所述数据采集卡相连接；所述机动车尾气检测模块包括收发一体端和反射端，所述收发一体端包括：探测装置、光路滤光及聚焦装置、驱动装置、第一反射装置和检测光源；所述反射端包括第二反射装置；所述检测光源发出指定波长的检测光经第一反射装置反射至第二反射装置；第二反射装置将穿过机动车尾气的检测光后向反射回第一反射装置，经过光路滤光及聚焦装置滤光和聚焦后进入探测装置；所述驱动装置能够驱动所述第一反射装置摆动。2.根据权利要求1所述的机动车尾气遥测设备，其特征在于，所述探测装置包括探测器阵列；所述光路滤光及聚焦装置包括滤波片阵列和汇聚元件阵列；所述驱动装置包括驱动电机阵列；所述第一反射装置包括反射器阵列；所述检测光源采用可调谐半导体激光光源，所述可调谐半导体激光光源包括：激光器阵列以及激光控制器；所述第二反射装置包括后向反射单元，所述后向反射单元采用后向反射膜或后向反射器。3.根据权利要求2所述的机动车尾气遥测设备，其特征在于，所述探测器阵列包括至少一个探测器；所述滤光片阵列包括至少一个滤光片，所述滤光片采用窄带滤光片；所述汇聚元件阵列包括至少一个汇聚元件，所述汇聚元件采用凹面镜或凸透镜；所述探测器阵列中的探测器的个数、滤波片阵列中的滤波片的个数和汇聚元件阵列中的汇聚元件的个数均与激光器阵列中的激光器的个数相适应；所述驱动电机阵列包括至少一个驱动电机，所述反射器阵列包括至少一个反射器，所述反射器采用反射镜，所述驱动电机阵列中的驱动电机与反射器阵列中的反射器的个数相适应。4.根据权利要求1所述的机动车尾气遥测设备，其特征在于，所述收发一体端还包括：光源合束装置、光源分束装置和第三反射装置；所述光源合束装置设置在所述检测光源的出光方向，所述光源合束装置用于将多个检测光源发出的检测光进行合束，生成复合光；所述光源分束装置设置在光路滤光及聚焦装置的进光方向，所述光源分束装置用于将复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬红波，李自丽，董翀，
申请(专利权)人：华电智控北京技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11