[发明专利]一种多光谱汽车尾气监测装置

说明书

本发明公开了一种多光谱汽车尾气监测装置，包括多光谱检测单元、环境采集单元、车辆信息单元和主控单元；多光谱检测系统生成汽车尾气的红外光谱和紫外光谱；红外激光器、紫外激光器、红外光谱探测器、紫外光谱探测器、光谱分析模块、环境采集单元、摄像机、速度检测模块以及加速度检测模块分别与主控单元连接。本发明由红外紫外激光向检测路面发出激光，并由相应的多波段探测器进行成像，形成多光谱图像，通过分析光谱的数据，得到路面汽车的尾气排放数据。同时通过图像识别技术，识别对应的车牌号码，将车牌号码和尾气排放的数据对应，从而完成多辆汽车的尾气自动检测。

技术领域

本发明涉及汽车尾气监测设备，具体涉及到一种多光谱汽车尾气监测装置。

背景技术

随着机动车保有量逐年增加，机动车尾气排放对大气环境的影响越来越严重，机动车尾气污染已经成为影响城市空气质量的重要因素。为应对这一状况，国家先后出台了多个相关标准，对机动车尾气排放限值做出明确要求，对那些尾气排放不达标的车辆不允许其上路行驶。为对机动车尾气排放做出科学、准确的检测，严格控制机动车尾气排放，进一步加大机动车污染治理力度，必须加强对在用机动车排气污染的检测。

目前主要的汽车尾气检测方法分为三种：固定检测法、移动检测法以及遥感检测法。固定检测法通过收集汽车尾气，然后采用气体成分分析设备进行检测，虽然能够达到很高的检测精度，但由于设备体积庞大，检测流程复杂，局限性很大，现在很少再使用。

移动检测法通过将检测设备安装到待检测车辆上，克服了设备体积庞大这一缺陷，具有一定的进步性，但其仍然无法实现快速安装，实时监测，而且每台车辆都安装检测设备不具有可行性。

近年来出现的遥感检测法，通过测量尾气对红外紫外波段的透射率分析其组成成分，具有非接触实时性的特点，得到了广泛应用，但是其要求激光发射接收装置与汽车排气位置相对固定，对于大量车流的检测仍然具有局限性。

在用车辆主要包括汽油车和柴油车，汽油车和柴油车的检测标准和方式不相同，汽油车的数量相对柴油车较大，汽油车的检测标准是通过检测其尾气排放量来进行测量，柴油机主要通过测量尾气的不透光度，也称之为不透光率或者烟度等。

现有技术中为了能够实现同时检测，也通过检测汽油机的尾气的透光率来实现汽油机的尾气含量检测，这样有利于与柴油机实现同样的检测方式。然而这种方式检测汽油机，使得检测效果受环境的影响较大，是由于汽车排放的尾气在不同温度、气压、风速和降雨量的情况下扩散程度不相同，使得检测结果和环境之间的关联较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种多光谱汽车尾气监测装置。

为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种多光谱汽车尾气监测装置，包括

多光谱检测单元；多光谱检测单元包括红外激光器、紫外激光器、红外光谱探测器、紫外光谱探测器以及光谱分析模块；多光谱检测系统用于向车道路面发射红外和紫外激光信号，生成汽车尾气的红外光谱和紫外光谱；

环境采集单元；用于采集环境中温度、风速、PM值以及雨量的信息参数；

车辆信息单元；包括摄像机、速度检测模块、加速度检测模块；分别用于获取车辆的图像、速度和加速度；摄像机通过云台安装；

主控单元；包括光谱分析模块和图像分析模块；光谱分析模块用于对红外光谱和紫外光谱进行解析，获取车辆排放尾气污染物碳氧化合物、氮氧化合物以及碳氢化合物的参数信息；图像分析模块用于从车辆的图像中获取车牌号码；

红外激光器、紫外激光器、红外光谱探测器、紫外光谱探测器、光谱分析模块、环境采集单元、摄像机、速度检测模块以及加速度检测模块分别与主控单元连接。

本发明优选的实施方案之一，多光谱检测单元还包括反射带。