機動車污染源在線監測系統技術方案

本發明專利技術公開了一種機動車污染源在線監測系統，包括安裝在道路兩側的收發端、反射端，收發端與反射端之間形成的光路測量區域位于道路上空斷面；該系統包括數據采集儀、與數據采集儀通信的機動車尾氣污染物在線監測模塊、環境氣象參數監測儀、噪聲監測模塊、車流量統計模塊，數據采集儀的輸出端可連接到數據中心平臺，機動車尾氣污染物在線監測模塊采用紅外激光和紫外相結合的方式來測量道路上空機動車尾氣污染物的總排放量，其包括氣態污染物監測模塊、顆粒物監測模塊。本發明專利技術采用模塊化設計，集成多種類型的前端監測設備，可以快速準確定位污染源，運行過程無需人員值守，實現城市道路空氣、聲、氣象及車況等綜合環境的實時在線監測。

【技術實現步驟摘要】
機動車污染源在線監測系統
本專利技術涉及環境檢測儀器
，特別是涉及一種機動車污染源在線監測系統。
技術介紹
現階段霧霾天氣和重污染天氣日趨嚴重，并日益成為全球性問題，其主要污染源之一就是機動車尾氣污染。隨著機動車數量越來越多、使用范圍越來越廣，它對城市環境的污染越來越大，引發了一系列問題。機動車尾氣污染是由機動車排放的廢氣造成的環境污染，其主要污染物為碳氫化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含鉛化合物、及固體顆粒物等，嚴重時能引起光化學煙霧等。機動車尾氣排出的污染物給大氣環境帶來了嚴重的污染，給人體健康造成了嚴重的危害。因此，必須采取有效的措施，對機動車排放的尾氣污染物進行監測，正確評估大氣污染對健康的不良影響，為制定行政管理措施提供科學依據，通過實施有效管理辦法，減少或者控制機動車的排污量，保護人類的生存環境是十分必要的。因此亟需提供一種新型的機動車污染源在線監測系統來解決上述問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種機動車污染源在線監測系統，能夠對機動車尾氣排放的污染物進行實時在線監測，實現空氣質量的預警和預報功能。為解決上述技術問題，本專利技術采用的一個技術方案是：提供一種機動車污染源在線監測系統，包括安裝在道路兩側的收發端、反射端，收發端與反射端之間形成的光路測量區域位于道路上空斷面；該系統包括數據采集儀、與數據采集儀通信的機動車尾氣污染物在線監測模塊、環境氣象參數監測儀、噪聲監測模塊、車流量統計模塊，機動車尾氣污染物在線監測模塊采用紅外激光和紫外相結合的方式來測量機動車尾氣污染物的總排放量。在本專利技術一個較佳實施例中，機動車尾氣污染物在線監測模塊包括氣態污染物監測模塊、顆粒物監測模塊。氣態污染物監測模塊用于檢測分析氣態污染物濃度，包括CO、CO2、HC、NO和NO2；顆粒物監測模塊用于分析和檢測PM10、PM2.5的濃度。進一步的，氣態污染物監測模塊包括激光檢測單元、紫外檢測單元。激光檢測單元采用非分散紅外氣體濾波相關法(GB9801-88)來檢測CO、CO2氣態污染物的濃度；紫外檢測單元采用紫外差分吸收光譜法來檢測HC、NO和NO2氣態污染物的濃度。進一步的，紫外檢測單元包括測量光路、校準光路，測量光路包括光譜儀、卡塞接收系統、雙光源耦合系統、準直透鏡，校準光路包括校準池、內參考光反射系統，校準池和內參考光反射系統固定在一可移動支架上。測量光路與校準光路可自動切換，使該模塊結構更加緊湊、體積更小。在本專利技術一個較佳實施例中，該系統還包括動態校準儀，用于對氣態污染物監測模塊進行校零和校標，具有動態配氣功能，采用數字通訊方式與數據采集儀相連。在本專利技術一個較佳實施例中，該系統的光路測量區域位于道路上空0.5—3m處的斷面位置，該監測位置使所述系統監測機動車污染物的結果更加準確。在本專利技術一個較佳實施例中，收發端為機柜，不需要建設站房，具有高可靠性環境倉，可以在不同環境下確保儀器長時間可靠運行。本專利技術的有益效果是：(1)本專利技術采用模塊化設計，集成多種類型的前端監測設備，可以快速準確定位污染源，實時保存車輛信息及數據，準確找出高排放區域，通過區域整改等措施使整個污染物排放量消減，環境效益十分明顯；(2)本專利技術檢測方法簡便、快速，設備間數據鏈傳輸以有線或無線網絡為基礎，可實現遠程控制和維護，減少了路檢人員投入，進而大大減少了資金投入；(3)本專利技術可以24小時不間斷運行，運行過程中無需人員值守，維護量少，對車流量和車速進行全天候實時監控，評估機動車流量對空氣污染的貢獻率，實現城市道路空氣、聲、氣象及車況等綜合環境的實時在線監測；(4)本專利技術能夠分析城區機動車尾氣污染變化規律，為城市機動車尾氣污染防治和排放管控提供科學依據；(5)通過建立機動車污染源在線監控系統可以計算被監控路段對局地空氣污染的貢獻，對于推進節能減排，凈化城市空氣具有重要的意義。附圖說明圖1是本專利技術機動車污染物在線監測系統一較佳實施例的結構示意圖；圖2是本專利技術機動車污染物在線監測系統一較佳實施例的結構框圖；圖3是所述收發端的結構示意圖；圖4是所述紫外檢測單元的結構示意圖；附圖中各部件的標記如下：1、光譜儀，2、校準池，3、卡塞接收系統，4、雙光源耦合系統，5、內參考光反射系統，6、準直透鏡，7、反射端，8、LED光源，9、耦合透鏡，10、氘燈，11、環境氣象參數監測儀，12、氣態污染物監測模塊，13、噪聲監測模塊，14、顆粒物監測模塊，15、動態校準儀，16、收發端，17、光路。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的較佳實施例進行詳細闡述，以使本專利技術的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本專利技術的保護范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖1和圖2，本專利技術實施例包括：一種機動車污染源在線監測系統，包括安裝在道路兩側的收發端16、反射端7，收發端16與反射端7之間形成的光路17測量區域位于道路上空0.5—3m處的斷面位置，區別于現有技術中針對低空大氣采用抽氣方式進行測量某點的污染分布情況，該監測位置及監測方式使所述系統監測機動車污染物的結果更加準確。優選的，收發端16為機柜，不需要建設站房，具有高可靠性環境倉，可以在不同環境下確保儀器長時間可靠運行。該系統包括數據采集儀、與數據采集儀通信的機動車尾氣污染物在線監測模塊、環境氣象參數監測儀11、噪聲監測模塊13、車流量統計模塊、動態校準儀15，機動車尾氣污染物在線監測模塊包括氣態污染物監測模塊12、顆粒物監測模塊14，如圖3所示，環境氣象參數監測儀11安裝在收發端的機柜上部，氣態污染物監測模塊12、顆粒物監測模塊14、噪聲監測模塊13、動態校準儀15均安裝在收發端的機柜內，反射端7包括多個鏡片，用于反射收發端16發出的光線。該系統測量的主要項目有：CO、CO2、NOX(NO、NO2)、PM、車流量、噪聲、氣象參數(風向、風速、溫度、濕度、氣壓)。數據采集儀的輸出端還可連接數據中心平臺，數據中心平臺的輸出端連接移動終端、監控中心，優選的，移動終端、監控中心通過互聯網方式與數據中心平臺相連。現場儀器的監測數據自動傳輸到數據中心平臺，由平臺里的服務器進行數據匯總、整理和綜合分析，可以根據需要實現不同的業務應用。氣態污染物監測模塊12可以對多種氣體濃度進行測量，實時性強，采用紫外差分吸收光譜技術和非分散紅外檢測技術相結合的方式，實時、在線監測空氣中的CO、CO2、HC、NO和NO2等氣體的含量，采用網絡、數字通訊、USB等方式與數據采集儀進行通訊。其包括激光檢測單元、紫外檢測單元，激光檢測單元采用非分散紅外氣體濾波相關法(GB9801-88)來檢測CO、CO2氣態污染物的濃度；紫外檢測單元采用紫外差分吸收光譜法來檢測HC、NO和NO2氣態污染物的濃度。氮氧化物的測量范圍在(0-5000)ug/m3，測量精度在±2.5％；CO的測量范圍在(0-50)ug/m3，測量精度在±2.5％。結合圖4，紫外檢測單元包括測量光路、校準光路，測量光路包括光譜儀1、卡塞接收系統3、雙光源耦合系統4、準直透鏡6，校準光路包括校準池2、內參考光反射系統5，校準池2和內參考光反射系統5固定在一可移動支架上，支架的移動位置由步進電機進行控制，當校準電路進行校零、校標時，光源由內參考光反射系統5反射到卡塞接收本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機動車污染源在線監測系統，其特征在于，包括安裝在道路兩側的收發端、反射端，收發端與反射端之間形成的光路測量區域位于道路上空斷面；該系統包括數據采集儀、與數據采集儀通信的機動車尾氣污染物在線監測模塊、環境氣象參數監測儀、噪聲監測模塊、車流量統計模塊，機動車尾氣污染物在線監測模塊采用紅外激光和紫外相結合的方式來測量機動車尾氣污染物的總排放量。

【技術特征摘要】
1.一種機動車污染源在線監測系統，其特征在于，包括安裝在道路兩側的收發端、反射端，收發端與反射端之間形成的光路測量區域位于道路上空斷面；該系統包括數據采集儀、與數據采集儀通信的機動車尾氣污染物在線監測模塊、環境氣象參數監測儀、噪聲監測模塊、車流量統計模塊，機動車尾氣污染物在線監測模塊采用紅外激光和紫外相結合的方式來測量機動車尾氣污染物的總排放量。2.根據權利要求1所述的機動車污染源在線監測系統，其特征在于，機動車尾氣污染物在線監測模塊包括氣態污染物監測模塊、顆粒物監測模塊。3.根據權利要求2所述的機動車污染源在線監測系統，其特征在于，氣態污染物監測模塊包括激光檢測單元、紫外檢測單元...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳慶華，左昌余，汪芳，洪宇，徐維維，周剛，陳玉華，張莉，
申請(專利權)人：安徽慶宇光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽,34