一种高速公路机动车气态污染物排放的测定、评估与警示装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高速公路的环境污染评估和警示技术领域，具体是一种高速公路机动 车气态污染物排放的测定、评估与警示装置与方法。
【背景技术】
[0002] 随着机动车社会保有量的迅速增加，机动车排放的气态污染物成为目前增长最快 的空气污染源。尤其对于高速公路，机动车排放污染是其最主要的污染来源，这越来越受到 人们的关注。统计表明，交通运输业已占中国大气污染物的10 %，而高速公路机动车排放占 到其中很大部分。风速较低污染物被固定在地表难以扩散，高速公路路面污染物的浓度要 高于其他区域。在顺风的情况下，高速公路产生的空气污染物甚至可以延伸至2500米远， 对沿线居民健康和农作物生长会带来不同程度影响。所以对高速公路上的汽车污染排放需 要有一套完善的测定、评估与警示装置与方法，来针对高速公路范围内的汽车排放污染的 检测和治理。
[0003] 目前，日本、德国和法国这些高速公路发展较完善的国家根据自身特点建立了高 速公路上的汽车污染排管理体系，但由于采集的数据有限，且没有根据监测参数对机动车 尾气的污染程度进行系统评估，这些系统并未得到广泛应用。
[0004] 为了有效控制高速公路汽车排放污染，确定高速公路汽车排放的合理范围，以及 高速公路机动车颗粒物排放污染的测定方法，而这就有必要制定完善的高速公路机动车尾 气排放测定与评估方法。通过制定的方法，配合有针对性的测定高速公路范围内的污染物 排放水平的系统，可以为后续空气污染的控制和治理措施提供理论依据和管理方向。
【发明内容】
[0005] 本发明目的在于提供种高速公路机动车尾气排放测定、评估与警示装置与方法， 基于红外光检测仪器实现对高速公路出入口，高速公路常速路段以及高速公路影响区域的 机动车尾气排放信息的采集，通过分析实现对高速公路机动车尾气排放评估和警示。
[0006] 实现本发明目的的技术方案为：一种高速公路机动车气态污染物排放测定、评估 与警示装置，包括控制模块、机动车气态污染物监测模块、存储模块、评估警示模块、通信模 块以及显示模块，控制模块分别与机动车气态污染物监测模块、存储模块、评估警示模块、 通信模块以及显示模块连接，控制各模块的功能实现，其中：
[0007] 机动车气态污染物监测模块向显示模块和存储模块传输信息，对监测点位置的机 动车气态污染物排放信息进行监测，并将监测信息和空间坐标信息记录在存储模块中；
[0008] 存储模块与机动车气态污染物监测模块、评估警示模块和通信模块连接，用以存 储前述机动车气态污染物排放信息，并将信息传输至通信模块；
[0009] 评估警示模块与存储模块、显示模块和通信模块连接，用以对采集得到的机动车 气态污染物排放信息进行评估和警示；读取储存模块中的机动车气态污染物排放信息，通 过评估算法判定区域内机动车气态污染物排放综合污染值，并通过通信模块和显示模块发 送显示机动车气态污染物排放的评估与警示信息；
[0010] 通信模块与评估警示模块、存储模块相连接，作为监测警示装置中的对外传输模 块；通信模块通过无线或短信的形式，向接收器传输和广播图像信息、编码信息、短信信息， 实现装置与高速公路控制中心、出入口收费站以及乘客手机终端通信；
[0011] 显示模块与机动车气态污染物监测模块及评估警示模块连接，并将检测的机动车 气态污染物排放信息、评估警示模块所得出的机动车气态污染物排放综合污染值通过LED 显示器发布。
[0012] -种高速公路机动车气态污染物排放测定、评估与警示方法，包括以下步骤：
[0013] 步骤SOl :通过机动车气态污染物检测模块，获取各高速公路出入口及高速公路 长常速路段的机动车气态污染物排放的信息；
[0014] 步骤S02 :控制模块将获取的机动车气态污染物排放信息储存在储存模块上并对 数据进行处理，包括单项数据的比对，监测单车的排放是否超标，以及根据累积机动车的排 放数据，分别得到高速公路出入口机动车气态污染物浓度、高速公路常速路段机动车气态 污染物浓度以及高速公路影响区域内的机动车气态污染物浓度；
[0015] 步骤S03 :存储模块模块读取国家公布与地区实行的高速公路机动车排放标准， 作为机动车排放的各种气态污染物浓度阈值数据；
[0016] 步骤S04 :控制模块读取步骤S03得出的各种气态污染物浓度阈值数据，并评估高 速公路不同区域内的机动车气态污染物排放综合污染值；
[0017] 步骤S05 :控制模块将步骤S02采集的高速公路机动车气态污染物信息与步骤S04 得出的高速公路不同区域内的机动车气态污染物排放综合污染值进行显示，通过通信模块 和显示模块实时发送，信息将通过LED显示器或高速公路指挥中心进行发布；
[0018] 步骤S06 :控制模块将步骤S03得出的高速公路各种机动车气态污染物排放浓度 阈值数据与步骤S02采集到的机动车气态污染物排放浓度值进行比对；如果线路机动车气 态污染物排放浓度未超过风险阈值，则返回步骤S01，重新读取机动车气态污染物排放信 息，如果机动车气态污染物排放浓度超过风险阈值，则进行步骤S07 ;
[0019] 步骤S07 :获取机动车气态污染物监测模块的空间坐标信息，对受影响的线路进 行定位；
[0020] 步骤S08 :控制模块启动警示指令，调用评估和警示模块中的警示过程。
[0021] 步骤S09 :控制模块根据采集的机动车气态污染物排放信息，确定气态污染物排 放超标区域的具体属性，即判断是高速公路出入口机动车尾气排放超标，还是高速公路常 速路段机动车尾气排放超标，或者是高速公路影响区域内的机动车尾气排放超标，同时分 析超标的气态污染物的种类，主要气态污染物包括含一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物及氮 氧化合物等；
[0022] 步骤SlO :控制模块根据步骤S04得出高速公路常速路网机动车气态污染物排放 综合污染值，以及步骤S09超标气态污染物排放物的具体信息，将这些信息通过通信模块 和显示模块及时发送，通过LED显示器或高速公路指挥中心进行发布；
[0023] 步骤Sll :根据高速公路不同区域内的机动车气态污染物浓度等级结果查找相应 的高速公路空气污染应急备案措施，应急措施包括污染信息公示、通知高速公路出入口工 作人员实施保护措施、提醒进入高速公路的车辆针对不同污染物的保护措施；
[0024] 步骤S12 :将应急措施文本信息通过移动通信接口或者无线发射模块发送，并将 警示信息通过显示模块进行公布；
[0025] 步骤S13 :检测应急措施文本信息是否发送成功：如果是，则结束警示，如果否，重 新启动通信模块并返回步骤S12发送应急措施文本信息。
[0026] 与现有技术，本发明的显著优点为：
[0027] (1)安全方便、布设简易。本发明以红外光检测仪器和颗粒物监测系统获取高速公 路机动车尾气排放数据，利用微型单片机作为控制中心，分析所处高速公路机动车尾污染 物状况，利用无线发射模块发生警示信息，整个装置实现了高速公路机动车尾气排放信息 采集和评估系统的便携式开发，具有安装方便的特点。同时，由于整个装置可采取分散式的 布设，也降低了布设的难度。
[0028] (2)提高监测的精度。本发明采取的是高速公路机动车尾气排放信息采集、信息分 析以及信息发送的便携式集成设计，每一个实施例都是作为一个独立的系统形式存在，因 此可以方便的布设在高速公路沿线，出入口以及其它一些具有风险的地点，可以根据铁路 线路具体情况选择布设精度，提高了高速公路机动车尾气排放监控的精度。
[0029] (3)简化