一种机动车尾气在线监测系统技术方案

本发明专利技术适用于环保技术领域，提供了一种机动车尾气监测系统，包括：紫外监测通道，用于向监测区域发出紫外光，并在有机动车行驶至监测区域时，获取经过该机动车所排放的尾气吸收过的紫外光信号；红外监测通道，用于向监测区域发出红外光，并在有机动车行驶至监测区域时，获取经过该机动车所排放的尾气吸收过的红外光信号；主控制单元，同时连接紫外监测通道和红外监测通道，用于根据紫外监测通道和红外监测通道的获取的光信号计算机动车尾气成分含量。本发明专利技术中，通过紫外和红外两个通道来监测机动车尾气中相应气体成分的含量，可实现无人值守全自动在线监测，掌握机动车在行驶过程中尾气真实排放情况，方便对重度污染车辆进行即时治理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
，尤其涉及一种机动车尾气监测系统。
技术介绍
近年来，随着城市机动车保有量的剧增，尾气排放已成为城市空气的第一大污染源。它也成为增长最快的温室气体排放源。机动车尾气排放中主要含有的NO、CO、C02、T 烷等有害气体还会严重影响人体健康，其中，CO与人体血液中的血红蛋白结合速度比A快 250倍。即使仅吸入微量C0，也可能给人造成缺氧性伤害，轻者眩晕、头疼，重者脑细胞受到永久性损伤，并且由于机动车尾气多排放在1.5米以下，儿童吸入量一般是成人的两倍左右，对儿童健康损害尤为严重。因此机动车尾气的在线监测显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机动车尾气在线监测系统，旨在实现实时监测机动车在行驶过程中尾气真实排放情况。本专利技术是这样实现的，一种机动车尾气监测系统，包括紫外监测通道，用于向监测区域发出紫外光，并在有机动车行驶至监测区域时，获取经过该机动车所排放的尾气吸收过的紫外光信号；红外监测通道，用于向监测区域发出红外光，并在有机动车行驶至监测区域时，获取经过该机动车所排放的尾气吸收过的红外光信号；主控制单元，同时连接所述紫外监测通道和所述红外监测通道，用于根据所述紫外监测通道和所述红外监测通道的获取的光信号计算机动车尾气成分含量。进一步地，所述紫外监测通道包括紫外光发射端和紫外光接收端；所述紫外光发射端和所述紫外光接收端分别设置于道路两侧，或所述紫外光发射端设于道路上方而所述紫外光接收端设于路面；当所述紫外光发射端和所述紫外光接收端分别设置于道路两侧时，所述紫外光发射端和紫外光接收端之间的光路横穿道路；当所述紫外光发射端设于道路上方而所述紫外光接收端设于路面上方时，所述紫外光发射端和紫外光接收端之间的光路垂直于路面。进一步地，所述紫外光发射端沿光路方向依次包括紫外光源和第一准直平凸透镜。进一步地，所述紫外光源包括一紫外光灯控制电路和一与所述紫外光灯控制电路连接的氘灯或氙灯。进一步地，所述紫外光接收端沿光路方向依次包括第一聚焦平凸透镜、NO标气池和光谱仪；所述光谱仪连接所述主控制单元；所述NO标气池通过第一电磁阀连接氮气源，所述第一电磁阀的入口连接氮气源， 出口连接所述NO标气池；所述NO标气池通过第二电磁阀连接一气泵，所述第二电磁阀的入口连接所述NO 标气池，出口连接所述气泵；所述NO标气池通过第三电磁阀连接NO源，所述第三电磁阀的入口连接NO源，出口连接所述NO标气池；所述主控制单元通过一电磁阀控制电路连接所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀，实现对第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的开关控制。进一步地，所述红外监测通道包括红外光发射端和红外光接收端；所述红外光发射端和所述红外光接收端分别设置于道路两侧，或所述红外光发射端设于道路上方而所述红外光接收端设于路面；当所述红外光发射端和所述红外光接收端分别设置于道路两侧时，所述红外光发射端和红外光接收端之间的光路横穿道路；当所述红外光发射端设于道路上方而所述红外光接收端设于路面上方时，所述红外光发射端和红外光接收端之间的光路垂直于路面。进一步地，所述红外光发射端沿光路方向依次包括红外光源和第二准直平凸透^Mi ο进一步地，所述红外光源包括一红外光灯控制电路和一与所述红外光灯控制电路连接的碳化硅灯。进一步地，所述红外光接收端沿光路方向依次包括第二聚焦平凸透镜、红外标气池、红外探测器、信号处理电路；所述信号处理电路连接在所述红外探测器和所述主控制单元之间；所述红外标气池通过第一电磁阀连接氮气源，所述第一电磁阀的入口连接氮气源，出口连接所述红外标标气池；所述红外标气池通过第二电磁阀连接一气泵，所述第二电磁阀的入口连接所述红外标气池，出口连接所述气泵；所述红外标气池通过第四电磁阀连接CO源、C02源、碳氢化合物气体源中的一种或多种，所述第四电磁阀的入口连接CO源、C02源、碳氢化合物气体源中的一种或多种，出口连接所述红外标气池；所述主控制单元通过一电磁阀控制电路连接所述第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀，实现对第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀的开关控制。进一步地，所述红外标气池与红外探测器之间设置有一斩波器。本专利技术通过紫外和红外两个通道来监测机动车尾气中相应气体成分的含量，可实现无人值守全自动在线监测，掌握机动车在行驶过程中尾气真实排放情况，方便对重度污染车辆进行即时治理。整个监测系统具有在线校准、实时性、监测效率高、无人职守、连续运行的优点。附图说明图1是本专利技术实施例提供的机动车尾气监测系统的架构原理图2是本专利技术实施例提供的紫外通道和红外通道的一种安装示意图；图3是本专利技术实施例提供的紫外通道和红外通道的另一种安装示意图；图4是图1所示监测系统的一种具体实施结构图；图5是图1所示监测系统的尾气监测方法的实现流程图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1示出了本专利技术实施例提供的机动车尾气监测系统架构原理，为了便于描述， 仅示出了与本实施例相关的部分。参照图1，本机动车尾气监测系统包括紫外监测通道1、红外监测通道2以及主控制单元3。当机动车行驶经过后，其排放的尾气团会吸收掉光路中的部分波长的光的光强， 由于不同气体的吸收谱是不一样的，因此通过光路中各波段波长的光的光强变化可以演算出各气体成分的含量。又由于尾气是汽油和大气在高温高压下反应的产物，汽油的主要成分是碳氢化合物，大气的成分主要是氮气和氧气，因此尾气中各成分的含量关系具有一定的相关性，可以通关检测尾气的特征参数或特征成分的含量来计算出其它尾气成分的含量。本监测系统中紫外监测通道1和红外监测通道2分别用于监测机动车尾气对紫外光和红外光的吸收程度，具体地，紫外监测通道1向监测区域发出红外光，并在有机动车行驶至监测区域时，获取经过该机动车所排放的尾气吸收过的红外光信号；红外监测通道2向监测区域发出红外光，并在有机动车行驶至监测区域时，获取经过该机动车所排放的尾气吸收过的红外光信号；主控制单元3同时连接紫外监测通道1和红外监测通道2，用于根据紫外监测通道1和红外监测通道2的获取的光信号计算机动车尾气成分含量。紫外监测通道1包括紫外光发射端和紫外光接收端，红外监测通道2也包括红外光发射端和红外光接收端，安装方式可以为如图2所示的横式检测和如图3所示的立式检测两种。图2中①和②分别为紫外光/红外光发射端和紫外光/红外光接收端，③为检测光路，④为道路，紫外光/红外光发射端和紫外光/红外光接收端分别设置于道路④两侧， 检测光路③横穿道路④。图3中①和②分别为紫外光/红外光发发射端和紫外光/红外光发接收端，③为检测光路，⑤为路面，紫外光/红外光发发射端设于道路上方而紫外光/红外光发接收端设于路面，紫外光/红外光发发射端和紫外光/红外光发接收端之间的光路垂直于路面⑤。图4是图1所示监测系统的一种具体实施结构。参照图4，紫外光发射端至少包括紫外光源11和第一准直平凸透镜12，其中紫外光源11能够提供搞功率的紫外光能，特别在200nm 400nm波段处，第一准直平凸透镜 12用于对紫外光源11所发出的紫外光进行高质量的准直例如可选用口径为本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种机动车尾气在线监测系统，其特征在于，包括：紫外监测通道，用于向监测区域发出紫外光，并在有机动车行驶至监测区域时，获取经过该机动车所排放的尾气吸收过的紫外光信号；红外监测通道，用于向监测区域发出红外光，并在有机动车行驶至监测区域时，获取经过该机动车所排放的尾气吸收过的红外光信号；主控制单元，同时连接所述紫外监测通道和所述红外监测通道，用于根据所述紫外监测通道和所述红外监测通道的获取的光信号计算机动车尾气成分含量。

【技术特征摘要】
1.一种机动车尾气在线监测系统，其特征在于，包括紫外监测通道，用于向监测区域发出紫外光，并在有机动车行驶至监测区域时，获取经过该机动车所排放的尾气吸收过的紫外光信号；红外监测通道，用于向监测区域发出红外光，并在有机动车行驶至监测区域时，获取经过该机动车所排放的尾气吸收过的红外光信号；主控制单元，同时连接所述紫外监测通道和所述红外监测通道，用于根据所述紫外监测通道和所述红外监测通道的获取的光信号计算机动车尾气成分含量。2.如权利要求1所述的机动车尾气在线监测系统，其特征在于，所述紫外监测通道包括紫外光发射端和紫外光接收端；所述紫外光发射端和所述紫外光接收端分别设置于道路两侧，或所述紫外光发射端设于道路上方而所述紫外光接收端设于路面；当所述紫外光发射端和所述紫外光接收端分别设置于道路两侧时，所述紫外光发射端和紫外光接收端之间的光路横穿道路；当所述紫外光发射端设于道路上方而所述紫外光接收端设于路面上方时，所述紫外光发射端和紫外光接收端之间的光路垂直于路面。3.如权利要求2所述的机动车尾气在线监测系统，其特征在于，所述紫外光发射端沿光路方向依次包括紫外光源和第一准直平凸透镜。4.如权利要求3所述的机动车尾气在线监测系统，其特征在于，所述紫外光源包括一紫外光灯控制电路和一与所述紫外光灯控制电路连接的氘灯或氙灯。5.如权利要求2所述的机动车尾气在线监测系统，其特征在于，所述紫外光接收端沿光路方向依次包括第一聚焦平凸透镜、NO标气池和光谱仪；所述光谱仪连接所述主控制单元；所述NO标气池通过第一电磁阀连接氮气源，所述第一电磁阀的入口连接氮气源，出口连接所述NO标气池；所述NO标气池通过第二电磁阀连接一气泵，所述第二电磁阀的入口连接所述NO标气池，出口连接所述气泵；所述NO标气池通过第三电磁阀连接NO源，所述第三电磁阀的入口连接NO源，出口连接所述NO标气池；所述主控制单元通过一电磁阀控制电路连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，刘政，
申请(专利权)人：珠海市中科信息技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：44