多車道機(jī)動(dòng)車尾氣pm2.5遙測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置，由路況檢測(cè)單元、牌照檢測(cè)單元、車輛速度加速度檢測(cè)單元、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)單元、PM2.5檢測(cè)單元、控制單元與數(shù)據(jù)處理單元等組成。本發(fā)明可以檢測(cè)單向或雙向多車道路面車輛行駛的實(shí)時(shí)狀況，并能在多車道只有一輛車行駛時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出車輛的車牌號(hào)、速度、加速度以及尾氣中PM2.5的濃度。
【專利說明】多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置，屬于環(huán)境檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】以及光電檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。具體涉及光學(xué)、數(shù)學(xué)、光電檢測(cè)技術(shù)，圖像處理技術(shù)、儀器儀表技術(shù)、多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，多點(diǎn)通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，機(jī)械制造技術(shù)，傳感器技術(shù)等。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置可以在車輛正常行駛狀態(tài)下完成尾氣PM2.5濃度檢測(cè)，是一種基于消光法的無需采樣、非接觸式、實(shí)時(shí)快速的PM2.5檢測(cè)裝置。微量振蕩天平法和β射線吸收法是目前主流的ΡΜ2.5監(jiān)測(cè)方法，二者都需要對(duì)環(huán)境空氣進(jìn)行采樣和切害I]，將ΡΜ2.5沉積在濾膜上，再直接或間接的測(cè)量ΡΜ2.5濃度，雖然測(cè)量準(zhǔn)確，但測(cè)量周期長(zhǎng)，并且設(shè)備龐大，難以應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車尾氣ΡΜ2.5濃度的遙測(cè)。有相關(guān)產(chǎn)品將ΡΜ2.5吸入封閉區(qū)域，創(chuàng)造理想的缺乏干擾的環(huán)境，測(cè)量數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確，但是成本較高且測(cè)量周期長(zhǎng)。相比以上方法，本專利是基于消光法的ΡΜ2.5檢測(cè)方法，適用于大量機(jī)動(dòng)車輛快速實(shí)時(shí)的ΡΜ2.5濃度的遙測(cè)，其原理簡(jiǎn)單、儀器成本低、測(cè)量范圍寬、測(cè)量速度快，只需要測(cè)量不同波長(zhǎng)的光束透射被測(cè)空氣前后光強(qiáng)的變化，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析即可得到相對(duì)準(zhǔn)確的ΡΜ2.5數(shù)量濃度，在一定的誤差允許范圍內(nèi)，可再轉(zhuǎn)換為ΡΜ2.5質(zhì)量濃度。本發(fā)明有兩個(gè)難點(diǎn)，其一是車道流量較大時(shí)，在不影響車輛正常行駛的情況下，快速檢測(cè)并篩選出超標(biāo)車輛；其二是在自然環(huán)境中進(jìn)行檢測(cè)，干擾極多，如何將干擾全部加入數(shù)據(jù)分析，并獲取相對(duì)準(zhǔn)確的ΡΜ2.5濃度值，尤為關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決機(jī)動(dòng)車尾氣ΡΜ2.5遙測(cè)的難題，篩選出車道上對(duì)環(huán)境空氣ΡΜ2.5濃度貢獻(xiàn)較大的車輛。同類產(chǎn)品的測(cè)量手段有兩點(diǎn)不足，一是對(duì)環(huán)境要求較為嚴(yán)格，不能有太多干擾，一般做法是將·含ΡΜ2.5的氣體吸入一個(gè)封閉體內(nèi)，在一個(gè)較為理想的環(huán)境下測(cè)量；二是測(cè)量周期較長(zhǎng)。本發(fā)明的最大特點(diǎn)就是測(cè)量速度快，檢測(cè)過程不對(duì)車輛的行駛造成影響，所以不可能將含有ΡΜ2.5的氣體吸入封閉體內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。而且在車流量較大時(shí)，如果每次測(cè)量時(shí)間間隔很短，較長(zhǎng)的測(cè)量周期顯然不能適應(yīng)這種路況，所以本發(fā)明旨在解決如上難題。
[0004]本發(fā)明所述的多車道機(jī)動(dòng)車尾氣ΡΜ2.5遙測(cè)裝置要解決上述問題采用的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種多車道機(jī)動(dòng)車尾氣ΡΜ2.5遙測(cè)裝置，其特征在于，由路況檢測(cè)單元、牌照檢測(cè)單元、車輛速度加速度檢測(cè)單元、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)單元、ΡΜ2.5檢測(cè)單元、控制單元與數(shù)據(jù)處理單元組成，其中，
[0006]所述的路況檢測(cè)單元由路況攝像機(jī)、視頻檢測(cè)器組成，路況攝像機(jī)安裝在道路上方，分為兩組，分別對(duì)行駛方向拍攝車道雙向的車輛行駛狀況，視頻檢測(cè)器接收來自路況攝像機(jī)的圖像，判斷是否滿足在短時(shí)間內(nèi)只有一輛車通過ΡΜ2.5檢測(cè)點(diǎn)的條件，并將結(jié)果傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元；
[0007]所述的牌照檢測(cè)單元由牌照攝像機(jī)、視頻捕捉卡、牌照識(shí)別模塊組成，牌照攝像機(jī)分為兩組，安裝在車道兩側(cè)，拍攝通過PM2.5檢測(cè)點(diǎn)的雙向車輛的牌照，視頻捕捉卡對(duì)牌照攝像機(jī)的拍攝圖像進(jìn)行抓拍處理，牌照識(shí)別模塊從抓拍的多幀圖像中篩選出包含車牌完整圖像信息的一個(gè)幀，進(jìn)行牌照識(shí)別，將獲取的牌照信息傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元；
[0008]所述的車輛速度加速度檢測(cè)單元主要由三組激光發(fā)生器、接收器、以及以接收器信號(hào)為觸發(fā)源的計(jì)時(shí)器組成，三組激光發(fā)生器以一定距離間隔置于車道一側(cè)，發(fā)射激光水平穿射車道，位于車道另一側(cè)的三個(gè)接收器中任意一個(gè)接受到光強(qiáng)下降沿信號(hào)，即會(huì)觸發(fā)計(jì)時(shí)器進(jìn)行清零與時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)操作，控制單元與數(shù)據(jù)處理單元將得到車輛速度加速度檢測(cè)單元獲取的三個(gè)時(shí)刻，依此計(jì)算出車輛速度和加速度；
[0009]所述的風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)單元主要由風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器組成，兩個(gè)傳感器安裝在PM2.5檢測(cè)單元附近，獲取監(jiān)測(cè)車道上的風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)，并傳給控制單元和數(shù)據(jù)處理單元；
[0010]所述的PM2.5檢測(cè)單元主要由多波長(zhǎng)激光發(fā)射器、接收器和數(shù)據(jù)采集單元組成，紫光、綠光、紅光以及近紅外光的激光光源在光強(qiáng)閉環(huán)控制下保持恒定的光強(qiáng)，發(fā)出的光束經(jīng)匯聚和平行化處理，水平透射車道，車道另一側(cè)對(duì)透射光進(jìn)行匯聚后，接收器檢測(cè)出各波段光強(qiáng)，數(shù)據(jù)采集單元對(duì)接收器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、優(yōu)化、存儲(chǔ)，并傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元；
[0011]所述的控制單元，根據(jù)接收到的路況檢測(cè)單元對(duì)路況的檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)的選取，并根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào)給各個(gè)檢測(cè)單元，數(shù)據(jù)處理單元處理各個(gè)檢測(cè)單元傳來的數(shù)據(jù)，完成車輛速度加速度的計(jì)算、PM2.5濃度的計(jì)算、修正與優(yōu)化。
[0012]進(jìn)一步的，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多車道機(jī)動(dòng)車快速、實(shí)時(shí)的PM2.5濃度的遙測(cè)，并通過檢測(cè)車輛的行駛狀態(tài)和風(fēng)速風(fēng)向?qū)M2.5濃度檢測(cè)值進(jìn)行修正與優(yōu)化，同時(shí)篩選出對(duì)環(huán)境PM2.5貢獻(xiàn)較大的車輛。
[0013]本發(fā)明的原理在于:
[0014]多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置，由路況檢測(cè)單元、牌照檢測(cè)單元、車輛速度加速度檢測(cè)單元、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)單元、PM2.5檢測(cè)單元、控制單元與數(shù)據(jù)處理單元組成。
[0015]路況檢測(cè)單元獲取當(dāng)前路況信息，并將數(shù)據(jù)傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元，通過分析當(dāng)前路況以決定整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。若路況滿足短時(shí)間內(nèi)可能只有一輛車通過PM2.5檢測(cè)點(diǎn)的條件，則控制單元對(duì)各單元發(fā)出控制指令，使整個(gè)系統(tǒng)處于“工作”狀態(tài)；若短時(shí)間內(nèi)可能沒有車輛或有多輛車同時(shí)通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)，則控制單元對(duì)各單元發(fā)出控制指令，使整個(gè)系統(tǒng)保持“準(zhǔn)備”狀態(tài)。
[0016]牌照檢測(cè)單元在“工作”狀態(tài)下，對(duì)經(jīng)過PM2.5檢測(cè)點(diǎn)車輛的牌照進(jìn)行抓拍，在牌照識(shí)別后，將車輛牌照信息和車輛經(jīng)過監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)刻傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元；在“準(zhǔn)備”狀態(tài)下，牌照檢測(cè)單元將停止工作。
[0017]車輛速度加速度檢測(cè)單元的激光發(fā)射器和接收器保持工作，在“工作”狀態(tài)下，計(jì)時(shí)器記錄車輛通過時(shí)，三個(gè)接收器分別接收到光強(qiáng)下降沿信號(hào)的時(shí)刻，將這三個(gè)時(shí)刻傳給控制單元和數(shù)據(jù)處理單元；在“準(zhǔn)備”狀態(tài)下，計(jì)時(shí)器停止對(duì)接收器信號(hào)的監(jiān)測(cè)。[0018]風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)單元中的風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器保持工作，僅當(dāng)在“工作”狀態(tài)下，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元。
[0019]PM2.5檢測(cè)單元中多波長(zhǎng)激光發(fā)射器和接收器保持工作，僅當(dāng)在“工作”狀態(tài)下，數(shù)據(jù)采集單元開始連續(xù)監(jiān)測(cè)各波長(zhǎng)激光光強(qiáng)的變化，并將一段時(shí)間內(nèi)的采樣值實(shí)時(shí)地傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元。
[0020]控制單元與數(shù)據(jù)處理單元接收路況檢測(cè)單元傳來的路況信息，將工作狀態(tài)的控制信號(hào)傳給系統(tǒng)中其他單元；接收車輛速度加速度檢測(cè)單元傳來的三個(gè)時(shí)刻，結(jié)合已知的各組激光發(fā)射器、接收器間距，計(jì)算出車輛速度和加速度，并判定車輛的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)與車輛牌照進(jìn)行關(guān)聯(lián)；接收PM2.5檢測(cè)單元傳來的數(shù)據(jù)，初步計(jì)算出PM2.5數(shù)量濃度，再利用風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)單元傳來的數(shù)據(jù)與車輛速度加速度檢測(cè)單元傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，之后利用牌照檢測(cè)單元傳來的車輛牌照信息和車輛經(jīng)過PM2.5檢測(cè)點(diǎn)的時(shí)刻，完成PM2.5檢測(cè)結(jié)果與車輛牌照間的關(guān)聯(lián)。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0022](I)、本發(fā)明可以監(jiān)測(cè)單向或雙向多車道路面車輛行駛的實(shí)時(shí)狀況，準(zhǔn)確獲取短時(shí)間內(nèi)多車道上只有一輛車行駛時(shí)的尾氣中PM2.5數(shù)量濃度、速度、加速度和車牌號(hào)；
[0023](2)、本發(fā)明所使用的“消光法”利用透射光能的減弱來反演出PM2.5的真實(shí)濃度，是一種非接觸式的測(cè)量方法，不同于傳統(tǒng)的重量法和目前流行的beta射線法、微量振蕩天平法，測(cè)量過程中不需要通過切割器進(jìn)行氣體采樣。消光法可以在不干擾車輛正常行駛的情況下，通過透射車輛排放的尾氣，完成PM2.5遙感測(cè)量；
[0024](3)、為了配合長(zhǎng)時(shí)間無人值守工作需要，通過添加標(biāo)準(zhǔn)氣體吸收池和支持遠(yuǎn)程控制的位移平臺(tái)方法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)樣氣校準(zhǔn)自動(dòng)化。另外，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)添加網(wǎng)絡(luò)傳輸接口，并完成支持網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南到y(tǒng)框架搭建，使系統(tǒng)具有支持插入式有線或無線遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸組建的功倉泛;
[0025](4)、采用分層軟件系統(tǒng)構(gòu)架方案，根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)需要完成的功能和硬件連接結(jié)構(gòu)將整個(gè)軟件系統(tǒng)分為:硬件連接層、后臺(tái)處理層和前臺(tái)界面層。其中硬件連接層用于封裝與主機(jī)連接的各種外設(shè)，包括設(shè)備的連接方式、數(shù)據(jù)通信方法、具體的通信指令和數(shù)據(jù)采集等；后臺(tái)處理負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理和各種功能的實(shí)現(xiàn)，后臺(tái)本身是完整的系統(tǒng)，能夠與各種設(shè)備一起獨(dú)立運(yùn)行；前臺(tái)界面層主要提供人機(jī)交互界面和各種數(shù)據(jù)的顯示，前臺(tái)本身不完成具體的功能，需要時(shí)通過與后臺(tái)接口交互完成；
[0026](5)、為完成遙測(cè)設(shè)備的有線/無線網(wǎng)絡(luò)接入，在遙測(cè)設(shè)備軟件架構(gòu)中，增加數(shù)據(jù)通道注冊(cè)管理模塊，支持插件式組件裝載，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)顯示、遠(yuǎn)程控制等功能的定制輸出。同時(shí)，為不同網(wǎng)絡(luò)接入方式設(shè)計(jì)不同的數(shù)據(jù)傳輸模塊，以與數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)集成。在工作時(shí)，遙測(cè)設(shè)備根據(jù)自身配置自動(dòng)裝載不同的算法模塊，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的自適應(yīng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置的單元示意圖；其中，I為路況檢測(cè)單元，2為風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)單元，3為車輛速度加速度檢測(cè)單元，4為牌照檢測(cè)單元，5為PM2.5檢測(cè)單元板；[0028]圖2為本發(fā)明多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置的路況檢測(cè)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置的車輛速度、加速度檢測(cè)單元示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置的PM2.5檢測(cè)單元示意圖；
[0031]圖5為激光器電路控制框圖；
[0032]圖6為激光器電路圖；
[0033]圖7為機(jī)動(dòng)車經(jīng)過PM2.5檢測(cè)點(diǎn)前后各譜線強(qiáng)度變化示意圖；
[0034]圖8為本發(fā)明多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面就本發(fā)明多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置采取的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明:
[0036]如圖1所示，本發(fā)明所述多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置，由路況檢測(cè)單元、牌照檢測(cè)單元、車輛速度加速度檢測(cè)單元、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)單元、PM2.5檢測(cè)單元、控制單元與數(shù)據(jù)處理單元等組成。
[0037]1.路況檢測(cè)單元由路況攝像機(jī)、視頻檢測(cè)器組成。
[0038]路況攝像機(jī)可以是一臺(tái)視頻攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)，安裝在道路上方，分為兩組，分別對(duì)車輛行駛方向拍攝車道雙向的車輛行駛狀況，選擇合適的安裝位置、角度或增加攝像機(jī)數(shù)量，使各個(gè)車道的路面圖像都能被拍攝到，且保證兩個(gè)車輛行駛方向上拍攝區(qū)域與PM2.5檢測(cè)點(diǎn)的距離相同。路況攝像機(jī)安裝遮雨蓋，若需要在夜間監(jiān)測(cè)，還可安裝補(bǔ)光燈。路況攝像機(jī)與視頻檢測(cè)器連接，可將其所獲取的圖像送至視頻檢測(cè)器處理。
[0039]視頻檢測(cè)器包括一臺(tái)處理設(shè)備，可以是一臺(tái)工控機(jī)或其它處理器。視頻檢測(cè)器接收來自路況攝像機(jī)的圖像，進(jìn)行處理，并實(shí)現(xiàn)同控單元制與數(shù)據(jù)處理單元的通訊。
[0040]如圖2所示，視頻檢測(cè)器將路況攝像機(jī)的每幀圖像中各個(gè)車道劃分為A、B、C三段，每段長(zhǎng)度為一個(gè)車長(zhǎng)(中小型車輛)，約4-5米。取無車輛經(jīng)過時(shí)路面圖像作為灰度比較的背景，當(dāng)有車輛經(jīng)過檢測(cè)區(qū)域時(shí)會(huì)改變?cè)搮^(qū)域在拍攝圖像上的灰度值。通過檢測(cè)各個(gè)車道上A、B、C區(qū)域內(nèi)灰度的變化，確定各區(qū)域內(nèi)是否有車輛。在兩個(gè)方向上視頻攝像機(jī)拍攝區(qū)域與PM2.5檢測(cè)點(diǎn)距離一致且較近的情況下，僅當(dāng)只有一個(gè)方向上的一個(gè)車道的A區(qū)域有車，而任意方向任意車道的B、C區(qū)域無車時(shí)，則滿足短時(shí)間內(nèi)將只有一輛車經(jīng)過PM2.5檢測(cè)點(diǎn)的條件。
[0041]視頻檢測(cè)器將路況判定結(jié)果通過無線的方式傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元。
[0042]2.牌照檢測(cè)單元由牌照攝像機(jī)、視頻捕捉卡、牌照識(shí)別模塊組成。
[0043]牌照攝像機(jī)可以是視頻攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)，安裝于車道一側(cè)的云臺(tái)上。兩臺(tái)牌照攝像機(jī)在兩個(gè)方向上車輛通過PM2.5檢測(cè)點(diǎn)是拍攝車輛的牌照，牌照攝像機(jī)與視頻捕捉卡連接。視頻捕捉卡位于一臺(tái)處理設(shè)備內(nèi)，可以是一臺(tái)工控機(jī)或其它處理器。在“工作”狀態(tài)下，視頻捕捉卡對(duì)牌照攝像機(jī)傳來的圖像進(jìn)行抓拍，獲取牌照?qǐng)D片。牌照?qǐng)D片經(jīng)處理設(shè)備內(nèi)的牌照識(shí)別軟件，轉(zhuǎn)化成車牌號(hào)，同牌照拍攝時(shí)間一起由無線方式傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元。在“準(zhǔn)備”狀態(tài)下，視頻捕捉卡和牌照識(shí)別軟件暫時(shí)停止工作。
[0044]3.車輛速度、加速度檢測(cè)單元由三組激光發(fā)生器、接收器、以接收器信號(hào)為觸發(fā)源的計(jì)時(shí)器等組成。[0045]采用紅外激光發(fā)射管和相應(yīng)的紅外激光接收器組成三組平行車道的測(cè)量裝置，如圖3所示。31、32、33為紅外激光發(fā)射管，34、35、36為紅外激光接收器，三組光路以間隔L1、L2嚴(yán)格平行且垂直車輛行駛方向。
[0046]計(jì)時(shí)器由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。在“工作”狀態(tài)時(shí)，計(jì)時(shí)器持續(xù)監(jiān)測(cè)三個(gè)接收器的下降沿信號(hào)。記錄接收器36、35、34下降沿出現(xiàn)的時(shí)刻為T1、T2、T3。通過有線或無線方式傳給控制
單元與數(shù)據(jù)處理單元，完成車輛速度和加速度的計(jì)算。其中:
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置，其特征在于，由路況檢測(cè)單元、牌照檢測(cè)單元、車輛速度加速度檢測(cè)單元、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)單元、PM2.5檢測(cè)單元、控制單元與數(shù)據(jù)處理單元組成，其中， 所述的路況檢測(cè)單元由路況攝像機(jī)、視頻檢測(cè)器組成，路況攝像機(jī)安裝在道路上方，分為兩組，分別對(duì)行駛方向拍攝車道雙向的車輛行駛狀況，視頻檢測(cè)器接收來自路況攝像機(jī)的圖像，判斷是否滿足在短時(shí)間內(nèi)只有一輛車通過PM2.5檢測(cè)點(diǎn)的條件，并將結(jié)果傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元； 所述的牌照檢測(cè)單元由牌照攝像機(jī)、視頻捕捉卡、牌照識(shí)別模塊組成，牌照攝像機(jī)分為兩組，安裝在車道兩側(cè)，拍攝通過PM2.5檢測(cè)點(diǎn)的雙向車輛的牌照，視頻捕捉卡對(duì)牌照攝像機(jī)的拍攝圖像進(jìn)行抓拍處理，牌照識(shí)別模塊從抓拍的多幀圖像中篩選出包含車牌完整圖像信息的一個(gè)幀，進(jìn)行牌照識(shí)別，將獲取的牌照信息傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元； 所述的車輛速度加速度檢測(cè)單元主要由三組激光發(fā)生器、接收器、以及以接收器信號(hào)為觸發(fā)源的計(jì)時(shí)器組成，三組激光發(fā)生器以一定距離間隔置于車道一側(cè)，發(fā)射激光水平穿射車道，位于車道另一側(cè)的三個(gè)接收器中任意一個(gè)接受到光強(qiáng)下降沿信號(hào)，即會(huì)觸發(fā)計(jì)時(shí)器進(jìn)行清零與時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)操作，控制單元與數(shù)據(jù)處理單元將得到車輛速度加速度檢測(cè)單元獲取的三個(gè)時(shí)刻，依此計(jì)算出車輛速度和加速度； 所述的風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)單元主要由風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器組成，兩個(gè)傳感器安裝在PM2.5檢測(cè)單元附近，獲取監(jiān)測(cè)車道上的風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)，并傳給控制單元和數(shù)據(jù)處理單元; 所述的PM2.5檢測(cè)單元主要由多波長(zhǎng)激光發(fā)射器、接收器和數(shù)據(jù)采集單元組成，紫光、綠光、紅光以及近紅外光的激光光源在光強(qiáng)閉環(huán)控制下保持恒定的光強(qiáng)，發(fā)出的光束經(jīng)匯聚和平行化處理，水平透射車道，車道另一側(cè)對(duì)透射光進(jìn)行匯聚后，接收器檢測(cè)出各波段光強(qiáng)，數(shù)據(jù)采集單元對(duì)接收器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、優(yōu)化、存儲(chǔ)，并傳給控制單元與數(shù)據(jù)處理單元； 所述的控制單元，根據(jù)接收到的路況檢測(cè)單元對(duì)路況的檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)的選取，并根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào)給各個(gè)檢測(cè)單元，數(shù)據(jù)處理單元處理各個(gè)檢測(cè)單元傳來的數(shù)據(jù)，完成車輛速度加速度的計(jì)算、PM2.5濃度的計(jì)算、修正與優(yōu)化。
2.權(quán)利要求1所述的多車道機(jī)動(dòng)車尾氣PM2.5遙測(cè)裝置，其特征在于:實(shí)現(xiàn)了對(duì)多車道機(jī)動(dòng)車快速、實(shí)時(shí)的PM2.5濃度的遙測(cè)，并通過檢測(cè)車輛的行駛狀態(tài)和風(fēng)速風(fēng)向?qū)M2.5濃度檢測(cè)值進(jìn)行修正與優(yōu)化，同時(shí)篩選出對(duì)環(huán)境PM2.5貢獻(xiàn)較大的車輛。
【文檔編號(hào)】G01N15/06GK103630474SQ201310655684
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月8日
【發(fā)明者】康宇, 呂文君, 劉驍, 胥琳靜 申請(qǐng)人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)