[发明专利]遥感监测系统及遥感监测方法

说明书

本发明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。此外，本发明还公开了一种遥感监测方法。本发明的遥感监测系统和方法，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。

技术领域

本发明涉及机动车尾气的浓度检测技术领域，尤其涉及一种遥感监测系统及遥感监测方法。

背景技术

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。

发明内容

为此，本发明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。