基于半導體激光吸收光譜技術的酒駕遙測系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)實現(xiàn)的測量方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于酒駕檢測領域。
【背景技術】
[0002] 我國汽車數(shù)量正在隨著經(jīng)濟的發(fā)展而迅速增長，越來越便捷的交通促進了生產(chǎn)， 提高了人們的生活品質，但同時由交通事故造成的生命財產(chǎn)損失也在不斷增加。交通事故 是由多方面因素造成的。在人為因素中，酒后駕車占有較大比例。我國每年由于酒后駕車 引起的交通事故多達數(shù)萬起，世界衛(wèi)生組織（WTO)于2009年對各個國家灑后駕車現(xiàn)象進行 了調查研宄。統(tǒng)計結果顯示西方主要國家中，超過30%的致死性交通事故是由酒后駕車造 成的。據(jù)歐洲道路交通安全委員會的專家評估，在歐洲約有1%的司機是在酒后狀態(tài)下駕 車。在俄羅斯，每12起交通事故中就有一起是由酒后駕車造成。在美國，41%的嚴重交通 事故中至少有一名司機為醉灑狀態(tài)。而在中國，自從1996年起，酒后駕車造成的死亡人數(shù) 一直位于世界首位。酒后駕車發(fā)生事故的概率是正常行車的16倍。
[0003] 根據(jù)國家質量監(jiān)督檢驗檢疫局發(fā)布的《車輛駕駛人員血液、呼氣酒精含量閾值與 檢驗》(GB19522-2004)中規(guī)定指出，飲酒駕車是指車輛駕駛人員血液中的酒精含量大于或 者等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的駕駛行為。醉酒駕車是指車輛駕駛人員血液中的酒 精含量大于或者等于80mg/100ml的駕駛行為。
[0004] 為了保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全，必須加大對酒后駕車行為的治理力度，而可 靠高效的檢測酒駕的方法，為交通管理部門在對駕駛人員是否屬于酒后駕駛提供了法律判 斷依據(jù)。
[0005] 在國內現(xiàn)有的檢測酒駕的方法有以下幾種：
[0006] 表1-1現(xiàn)有酒駕檢測方法
【主權項】
1. 基于半導體激光吸收光譜技術的酒駕遙測系統(tǒng)，其特征在于，它包括激光器（I)、光 衰減器（2)、光電探測器（3)、放大電路⑷、A/D數(shù)據(jù)采集卡（5)和PC端（6); 所述光衰減器（2)和光電探測器（3)分別設置在道路的兩側，且其二者相對設置， 激光器（1)輸出的激光經(jīng)光衰減器（2)衰減后，穿過駕駛車輛準直入射至光電探測器 (3)進行光電轉換，光電探測器（3)輸出的電信號經(jīng)放大電路⑷放大后，送至A/D數(shù)據(jù)采 集卡（5)進行模數(shù)轉換，A/D數(shù)據(jù)采集卡（5)輸出的數(shù)字信號送至PC端（6)，PC端（6)內 嵌入LABVIEW程序。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于半導體激光吸收光譜技術的酒駕遙測系統(tǒng)，其特征在 于，所述的激光器（1)為DFB半導體激光器。
3. 根據(jù)權利要求1所述的基于半導體激光吸收光譜技術的酒駕遙測系統(tǒng)，其特征在 于，所述的激光器（1)輸出的激光的波長范圍為大于1391. 98nm且小于1393. 34nm。
4. 采用權利要求1所述的基于半導體激光吸收光譜技術的酒駕遙測系統(tǒng)實現(xiàn)的測量 方法，其特征在于，該方法的具體過程為： 使激光器（1)輸出的激光經(jīng)光衰減器（2)衰減后，穿過駕駛車輛準直入射至光電探測 器⑶進行光電轉換，光電探測器⑶輸出的電信號經(jīng)放大電路⑷放大后，送至A/D數(shù)據(jù) 采集卡（5)進行模數(shù)轉換，并將A/D數(shù)據(jù)采集卡（5)輸出的數(shù)字信號送至PC端（6)進行處 理，最終獲得駕駛車輛中駕駛員呼出氣體的酒精濃度值； 所述的PC端（6)對信號的處理過程為： 步驟一，PC端（6)實時的接收A/D數(shù)據(jù)采集卡輸出的數(shù)字信號，PC端（6)對接收的數(shù) 字信號轉化為電壓信號，并將該電壓信號取自然對數(shù)，獲得電壓自然對數(shù)值； 步驟二，調用數(shù)據(jù)庫中Y與X的曲線關系式，其中，Y表示酒精濃度值，X表示電壓自然 對數(shù)值，， 步驟三，將步驟一獲得的電壓自然對數(shù)值代入步驟二中的Y與X的曲線關系式中，獲得 Y值， 判斷Y值是否大于100%，結果為是，執(zhí)行步驟一，結果為否，執(zhí)行步驟四； 步驟四，判斷步驟三中Y值是否在區(qū)間1內，結果為是，執(zhí)行步驟一，結果為否，執(zhí)行步 驟五，其中，區(qū)間1的范圍為大于0.3%且小于80.0%， 步驟五，判斷步驟三中Y值是否在區(qū)間2內， 結果為是，輸出當前Y值，即完成對酒駕車輛中駕駛員呼出氣體中所含酒精濃度值的 檢測， 結果為否，執(zhí)行步驟一， 其中，區(qū)間2的范圍為大于0.00628%且小于等于0.25%。
5. 根據(jù)權利要求4所述的采用基于半導體激光吸收光譜技術的酒駕遙測系統(tǒng)實現(xiàn)的 測量方法，其特征在于， 所述的步驟二中的Y與X的曲線關系式建立的過程為： 對存儲的電壓數(shù)組進行自然對數(shù)運算，獲得電壓自然對數(shù)值集合，并輸入該電壓自然 對數(shù)值集合中的每個電壓自然對數(shù)值所對應的酒精濃度值，獲得酒精濃度值集合，將電壓 自然對數(shù)值集合和酒精濃度值集合構成二維數(shù)組后，拆分二維數(shù)組將電壓自然對數(shù)值賦值 給X，酒精濃度值賦值給Y，
【專利摘要】基于半導體激光吸收光譜技術的酒駕遙測系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)實現(xiàn)的測量方法，屬于酒駕檢測領域。解決了現(xiàn)有測試酒駕的方法測試效率低，測量范圍小的問題。它包括激光器、光衰減器、光電探測器、放大電路、A/D數(shù)據(jù)采集卡和PC端；所述光衰減器和光電探測器分別設置在道路的兩側，且其二者相對設置，激光器輸出的激光經(jīng)光衰減器衰減后，穿過駕駛車輛準直入射至光電探測器進行光電轉換，光電探測器輸出的電信號經(jīng)放大電路放大后，送至A/D數(shù)據(jù)采集卡進行模數(shù)轉換，A/D數(shù)據(jù)采集卡輸出的數(shù)字信號送至PC端，PC端內嵌入LABVIEW程序。它主要應用在對酒駕的檢測上。
【IPC分類】G01N21-31
【公開號】CN104792713
【申請?zhí)枴緾N201510175221
【發(fā)明人】王健, 陳福臨, 陸漫, 王欣欣, 王冠, 宋珍珍
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月14日