[发明专利]一种汽车排放物遥感检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及遥感检测系统及方法，更具体地说，涉及一种汽车排放物遥感检测系统及方法。

背景技术

现有技术中存在一些计算CO₂百分比浓度的方法，例如Stedman等在美国专利NO.5498872中所公开的方法，以及Jack等在美国专利NO.5831267中所公开的方法。他们的方法相类似，因为他们都是基于化学计量燃烧方程和维持元素的原子平衡。他们化学计量燃烧的假设是有缺陷的，因为当车辆未在化学计量的条件下操作时，其计算方法将出现错误。

Stedman等和Jack等均假设尾气中CO₂百分比浓度是已知的且为常数，在他们的方法中％CO₂通过解化学计量燃烧方程获得。Stedman假设氢和碳在燃料和尾气中的比值均为2∶1。Jack假设氢和碳的比值在燃料中位1.85∶1，在废气中的比值为2.33∶1。

在美国专利NO.5831267，Jack等提及另一种计算尾气的含量的方法，其使用遥感检测到得大量的车辆所获得的平均的典型的二氧化碳浓度。尽管该方法使用大量的车辆样本，其所产生的缺陷在于对所有的测试车辆，不管车辆的大小和引擎容量，仅仅得出单一的、平均的CO₂值。该缺陷导致两个不利因素：(1)未考虑测试车辆的任何性质或参数，将该相同的CO₂百分比浓度值用于所有的测试主体，存在内在错误。(2)未考虑在遥感测试的过程中，车辆的空燃比，相反，其对于所有车辆仅考虑化学计量(例如，最有效的空燃比混合物)。这些方法假设引擎中的燃烧总是化学计量，例如总是最有效的空燃比。另外，该方法还基于假设引擎总是以最有效的空燃比执行，其实并非如此。这些假设和错误将导致测量错误。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的汽车排放物遥感检测尾气成分浓度存在测量错误等缺陷，提供一种汽车排放物遥感检测系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种汽车排放物遥感检测系统，其包括：

辐射源，用于发射多个预定波长带宽的光束以穿过汽车尾气烟羽，其中，所述多个预定波长带宽分别与CO₂和CO相关；

辐射探测单元，用于检测穿过汽车烟羽的所述多个预定波长带宽的光束；

处理单元，其与所述辐射探测单元连接，以分析和处理由辐射探测单元收集的数据，以根据与CO尾气成分相关的预定波长和与CO₂相关的预定波长，计算CO尾气成分与CO₂的信号读数比例值；

所述处理单元包括：

用于根据CO与CO2的信号读数比例值，计算CO₂百分比浓度的模块。

在本发明所述的汽车排放物遥感检测系统中，所述用于根据CO与CO2的信号读数比例值，计算CO₂百分比浓度的模块通过％CO₂＝c×(％CO/％CO₂)²+d×(％CO/％CO₂)+e，计算CO₂百分比浓度；其中-25≤c≤25，-25≤d≤25，-25≤e≤25。

在本发明所述的汽车排放物遥感检测系统中，用于根据％CO₂＝c×(％CO/％CO₂)²+d×(％CO/％CO₂)+e，计算CO₂百分比浓度的模块包括：

用于针对一特定燃料类型在不同空燃比条件下的CO/CO₂的信号读数比例值，线性拟合CO和CO₂线性对应关系的单元；

用于根据CO和CO₂线性对应关系，非线性拟合CO₂％与(％CO/％CO₂)之间的二次多项式对应关系％CO₂＝c×(％CO/％CO₂)²+d×(％CO/％CO₂)+e的单元；

用于根据所述二次多项式对应关系和CO/CO₂的信号读数比例值，计算CO₂百分比浓度的单元。

在本发明所述的汽车排放物遥感检测系统中，所述CO和CO₂线性对应关系为CO₂＝a×(CO)+b；其中-25≤a≤25，-25≤b≤25。