遥感监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种遥感监测系统，适于检测机动车尾气中的若干种待测气体的浓度，包括：激光发射单元，包括若干个激光器，若干个激光器适于发射不同波长的激光，以便检测与所述波长相对应的待测气体；发射光耦合单元，适于将所述若干个激光器发射的激光耦合形成一束发射光；以及振镜扫描单元，适于在往返运动时对所述发射光进行反射形成第一反射光，所述第一反射光在路面形成线形扫描区域并覆盖所有车道，以便检测所有车道的机动车尾气。本实用新型专利技术的遥感监测系统，能实现稳定地对路面上的机动车尾气进行浓度检测，而且能灵敏地检测多种单一气体的浓度，检测数据准确可靠。

Remote sensing monitoring system

The utility model discloses a remote sensing monitoring system, which is suitable for detecting the concentration of a number of gases to be measured in the exhaust gas of a motor vehicle, including: a laser emission unit, including a number of lasers, a number of lasers are suitable for emitting lasers of different wavelengths, so as to detect the gases to be measured corresponding to the wavelengths; a light emission coupling unit, which is suitable for emitting a number of lasers The laser is coupled to form a beam of emitting light; and the galvanometer scanning unit is suitable for reflecting the emitting light to form a first reflecting light when moving back and forth, the first reflecting light forms a linear scanning area on the road surface and covers all lanes, so as to detect the vehicle exhaust of all lanes. The remote sensing monitoring system of the utility model can stably detect the concentration of the vehicle exhaust on the road, sensitively detect the concentration of a variety of single gases, and the detection data is accurate and reliable.

【技术实现步骤摘要】
遥感监测系统
本技术涉及机动车尾气的浓度检测
，尤其涉及一种遥感监测系统。
技术介绍
随着环保部门对机动车尾气的超标排放现象越来越重视，通常需要对路面上的机动车排放的尾气进行浓度检测，从而通过检测尾气中各种成分占据的比例来判断机动车的尾气排放是否超标，以便实施控制和限制尾气排放、禁止超标车辆上路等措施。传统检测方法采取接触式测量，通过汽车排气分析仪在现场对汽车尾气的成分进行分析。汽车排气分析仪是利用不分光红外线和电化学传感器对汽车排气中主要组份CO、HC、CO2、NOX进行接触式测量。该方法在路检工作中很难难展开，而且检测效率低下、现场监管困难，还会因检测过程中车辆怠速行驶而造成更严重的污染。此外，上述传统方法是通过模拟机动车的运行环境得到尾气排放量，工作环境受限且不能完全反映出车辆在运行状态下的实际排放状况。而且，上述方法是对排气管中未排至大气的尾气成分进行测量，而真正对大气环境产生污染的是从机动车排气管排出的尾气在空气中发生复杂化学反应后的结果，因此，所得到的检测数据并不能真实地反映机动车尾气对大气环境造成的污染。现有技术中，为了更高效地对机动车尾气的浓度进行实时在线检测，采用机动车尾气遥感检查法。该方法是在不影响正常交通的前提下，利用光学中的远距离感应原理，在机动车行驶过程中分别检测车辆排放的尾气中的CO、CO2、HC和NOX的浓度，并记录机动车通过传感器时的速度和加速度以及气象条件，同时抓取机动车的车牌号码。此外，机动车尾气遥感监测系统基于遥感检查法，实时在线检测机动车排放的尾气浓度，同时建立数据量化处理模型，排除车辆行驶状态、气象环境等因素对机动车尾气监测的干扰，实现车辆排放数据的实时性、准确性监测，通过移动通信和互联网技术将机动车污染物排放数据实时上传到环保局监控平台，并与尾气年检数据有机连接起来，从而实现数据资源共享，并对机动车尾气排放数据进行监督和数据综合管理。但，上述机动车尾气遥感检查法多采用红外和紫外吸收光谱技术，一般用于红外和紫外吸收光谱测量的发光二极管的带宽为20～100nm，而气体吸收谱线宽仅为几个纳米，气体吸收仅占光源光强的几千分之一，比光源光强的变化还要小，导致测量的灵敏度很低。由于光源光强本身的光谱结构会随着时间发生变化，对于CO和CO2气体，其特征谱线的吸收率很低，吸收线宽很窄，在近红外区域不同气体的吸收谱线重复严重，导致红外和紫外吸收光谱的检测方法难以实现。可见，受背景气体、环境温湿度差异、光源强度的不稳定性等因素影响，机动车尾气遥感检查法有一定的局限性，而且灵敏度低。此外，在垂直式遥感监测系统中多采用单点式测量光路，从而检测的数据不能反映机动车尾气排放的真实状况、甚至出现漏检的情况，导致测量数值不准确或没有数据。另外，垂直式遥感监测系统中的镜面反射装置是固定安装在道路中间，不仅会破坏路面，还会造成现场路面震动较大，导致接收端接收光强信号不稳定，影响测量结果。
技术实现思路
为此，本技术提供了一种遥感监测系统，以解决或至少缓解上面存在的问题。根据本技术的一个方面，提供了一种遥感监测系统，适于检测机动车尾气中的若干种待测气体的浓度，包括：激光发射单元，包括若干个激光器，若干个激光器适于发射不同波长的激光，以便检测与所述波长相对应的待测气体；发射光耦合单元，适于将所述若干个激光器发射的激光耦合形成一束发射光；以及振镜扫描单元，适于在往返运动时对所述发射光进行反射形成第一反射光，所述第一反射光在路面形成线形扫描区域并覆盖所有车道，以便检测所有车道的机动车尾气。可选地，在根据本技术的遥感监测系统中，还包括：反射单元，布置在所述线形扫描区域，所述反射单元适于对所述第一反射光进行回归反射，以便形成第二反射光；以及接收单元，适于接收所述第二反射光，并对所述第二反射光进行分析计算，以便计算得出所述尾气中的待测气体的浓度。可选地，在根据本技术的遥感监测系统中，所述激光发射单元包括：若干个第一激光器，所述第一激光器适于空间光输出；以及若干个第二激光器，所述第二激光器适于光纤输出。可选地，在根据本技术的遥感监测系统中，所述发射光耦合单元包括：准直器；若干个光合束镜，所述光合束镜适于对相应的所述第一激光器的空间光进行耦合，以便所述若干个第一激光器的空间光耦合为一束空间光；以及光纤耦合器，适于将所述若干个第二激光器的光纤耦合为一根光纤，所述耦合后的光纤经过所述准直器后、再通过所述光合束镜与所述耦合后的空间光耦合形成所述发射光。可选地，在根据本技术的遥感监测系统中，所述若干个第一激光器包括NOx激光器和HC激光器，所述NOx激光器适于检测NOx，所述HC激光器适于检测HC；所述若干个第二激光器包括CO激光器和CO2激光器，所述CO激光器适于检测CO，所述CO2激光器适于检测CO2。可选地，在根据本技术的遥感监测系统中，所述若干个光合束镜平行且间隔设置，且所述光合束镜与水平方向的夹角为45°。可选地，在根据本技术的遥感监测系统中，所述振镜扫描单元包括振镜；所述发射光入射在所述振镜上，并经所述振镜反射形成所述第一反射光，且所述发射光相对所述振镜的入射角度为45°。可选地，在根据本技术的遥感监测系统中，所述反射单元包括反光板，所述反光板为棱镜结构，以便对所述第一反射光进行回归反射；所述反光板的表面通过镀银形成有高反射膜。可选地，在根据本技术的遥感监测系统中，所述接收单元包括：探测器；以及广角透镜，适于对所述第二反射光进行整形并聚焦到所述探测器形成光信号，以便对所述光信号进行分析计算，所述第二反射光由线形光斑整形为点状光斑。可选地，在根据本技术的遥感监测系统中，所述激光器为二极管激光器。根据本技术的技术方案，提供了一种遥感监测系统，通过设置对应尾气中多种气体(包括NOx、HC、CO、CO2等)的多种激光器，每种激光器适于发射不同波长的激光，并检测与其波长相对应的单一气体，而且不会受尾气中的其它成分影响，从而能够更准确灵敏地检测每种待测气体在尾气中的相应浓度。其中，多种波长的激光经发射光耦合单元耦合形成一束发射光，并经振镜反射后在路面形成线形扫描区域，能覆盖所有车道，从而能实现对所有车道的机动车进行尾气浓度的检测，检测数据更可靠。进一步地，通过路面上布置的反射单元对振镜反射后的光束进行回归反射，并返回到接收单元，再由接收单元对光信号进行分析处理，能实现对尾气浓度的检测。本技术的反射单元并不会破坏路面，而且能降低光路对于路面震动、灰尘、积水以及车辆碾压等情况的敏感度，从而避免了探测器接收不到反射信号的情况，能实现稳定地对路面上的机动车尾气进行检测。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。附图说明为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遥感监测系统，适于检测机动车尾气中的若干种待测气体的浓度，其特征在于，包括：/n激光发射单元，包括若干个激光器，若干个激光器适于发射不同波长的激光，以便检测与所述波长相对应的待测气体；/n发射光耦合单元，适于将所述若干个激光器发射的激光耦合形成一束发射光；以及/n振镜扫描单元，适于在往返运动时对所述发射光进行反射形成第一反射光，所述第一反射光在路面形成线形扫描区域并覆盖所有车道，以便检测所有车道的机动车尾气。/n

【技术特征摘要】
1.一种遥感监测系统，适于检测机动车尾气中的若干种待测气体的浓度，其特征在于，包括：
激光发射单元，包括若干个激光器，若干个激光器适于发射不同波长的激光，以便检测与所述波长相对应的待测气体；
发射光耦合单元，适于将所述若干个激光器发射的激光耦合形成一束发射光；以及
振镜扫描单元，适于在往返运动时对所述发射光进行反射形成第一反射光，所述第一反射光在路面形成线形扫描区域并覆盖所有车道，以便检测所有车道的机动车尾气。


2.如权利要求1所述的遥感监测系统，其特征在于，还包括：
反射单元，布置在所述线形扫描区域，所述反射单元适于对所述第一反射光进行回归反射，以便形成第二反射光；以及
接收单元，适于接收所述第二反射光，并对所述第二反射光进行分析计算，以便计算得出所述尾气中的待测气体的浓度。


3.如权利要求1所述的遥感监测系统，其特征在于，所述激光发射单元包括：
若干个第一激光器，所述第一激光器适于空间光输出；以及
若干个第二激光器，所述第二激光器适于光纤输出。


4.如权利要求3所述的遥感监测系统，其特征在于，所述发射光耦合单元包括：
准直器；
若干个光合束镜，所述光合束镜适于对相应的所述第一激光器的空间光进行耦合，以便所述若干个第一激光器的空间光耦合为一束空间光；以及
光纤耦合器，适于将所述若干个第二激光器的光纤耦合为一根光纤，所述耦合后的光纤经过所述准直器后、再通过所述光合束镜与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘腾，韩敏艳，王欣童，刘亚新，张春来，
申请(专利权)人：北京大方科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11