[发明专利]基于遥感技术的柴油车污染物检测方法、系统及设备

说明书

本发明涉及尾气检测技术领域，特别涉及一种基于遥感技术的柴油车污染物检测方法、系统及设备，该方法包括：根据柴油车行驶工况下车辆行驶速度和加速度的计算分析，确定柴油车的机动车比功率；获取车辆行驶过程中的尾气剩余Osubgt;2/subgt;浓度、COsubgt;2/subgt;浓度，基于所述柴油车的机动车比功率，构建柴油车尾气中残余氧气模型；基于颗粒物C/COsubgt;2/subgt;的浓度比与不透光度构建柴油车尾气中的颗粒物模型；基于所述的柴油车尾气中残余氧气模型与颗粒物模型，构建柴油车燃烧方程；根据所述柴油车燃烧方程，确定尾气中CO、NO、HC和COsubgt;2/subgt;的真实体积浓度值。本方法考虑柴油车尾气中残余氧气和颗粒物的燃烧方程，据此计算柴油车尾气排放污染物，有效提高了柴油车污染物遥感检测精度。

技术领域

本发明涉及尾气检测技术领域，具体为一种基于遥感技术的柴油车污染物检测方法、系统及设备。

背景技术

汽车尾气造成的污染占整个城市大气污染的50％—80％，最高可达90％。为了有效改善城市空气污染状况，需要对机动车尾气排放进行有效控制和严格的尾气排放检查。

通过对在用车辆进行有效的路检，是降低尾气污染的有效措施。机动车尾气遥测系统定位于在线快速筛选尾气排放超标的机动车，对于汽油车来说有较高的测试精度，但现有基于遥测的柴油车排放污染物定量方法均假设尾气污染物在最佳空燃比条件下生成，未考虑尾气中残余氧气和颗粒物对测量的影响，致使柴油车尾气遥测数据很不准确，严重影响了尾气遥测的推广应用，不利于大气污染防治。柴油车采用富氧燃烧的方式，过量空气系数在1.5～10甚至更大范围内变化，尾气中氧气浓度随负荷不断变化。由于柴油机采用扩散燃烧方式，产生颗粒物和碳烟是不可避免的，柴油车颗粒排放主要是碳烟。柴油车颗粒物排放比汽油车高30～80倍，直径大约在0.1～10微米，悬浮于离地面1～2m高的空中，易被人体吸入，对人体产生危害。

目前基于遥感检测法的柴油车污染物计算方法中是假设发动机尾气中没有过剩空气，但车辆实际行驶中，空燃比随着行驶工况的不同而不断变化，尾气剩余氧气浓度也不断变化，且剩余氧气浓度高达10％以上，且柴油车尾气剩余O₂浓度实际值和比功率(VSP)曲线有较好的相关性。由于剩余氧气浓度值很高，假设没有过剩氧气的燃烧方程适用性较差，因此，未考虑尾气中残余氧气和颗粒物影响的燃烧方程，导致柴油车排放污染物测试结果偏差较大，可见，按传统方法计算的柴油车排放污染物遥测结果与柴油车尾气中CO₂浓度实际值相差很大。

发明内容

本发明为解决上述的问题，第一方面提供了一种基于遥感检测法的柴油车污染物计算方法，所述方法步骤如下：

根据柴油车行驶工况下车辆行驶速度和加速度的计算分析，确定柴油车的机动车比功率；

获取车辆行驶过程中的尾气剩余O₂浓度、CO₂浓度，基于所述柴油车的机动车比功率，构建柴油车尾气中残余氧气模型；

基于颗粒物C/CO₂的浓度比与不透光度构建柴油车尾气中的颗粒物模型；

基于所述的柴油车尾气中残余氧气模型与颗粒物模型，构建柴油车燃烧方程；

根据所述柴油车燃烧方程，确定尾气排放中CO、NO、HC和CO₂的真实体积浓度值。

所述方法通过构建柴油车尾气中残余氧气随工况(比功率)变化的模型和尾气中颗粒物与不透光度间的模型，进而得到考虑柴油车尾气中残余氧气和颗粒物的燃烧方程，据此计算柴油车尾气排放污染物，有效提高了柴油车污染物遥感检测精度。

在第一方面的一些实现方式中，所述根据柴油车行驶工况下车辆行驶速度和加速度的计算分析，确定柴油车的机动车比功率为：