一种光路垂直分布的道路柴油货车尾气遥测系统的制作方法

本实用新型涉及尾气检测技术领域，尤其涉及一种光路垂直分布的道路柴油货车尾气遥测系统。

背景技术：

对于柴油货车尾气的监控和管制越来越严格，目前对道路重型货车的监管手段有以下几个方面：

（1）环检站年检与道路抽检

难以获得道路真实排放数据，要求柴油货车定期到车管所环检站进行工况法的尾气排放测试，在道路上进行人工拦停，使用便携式尾气分析仪进行路检；由于环检站测试结果受人为干扰严重，路检耗费人力物力且效率极低，此法难以达到对道路重型货车的监管目的；

（2）视频监控

可以实现道路监测，但有局限性，通过视频监控抓拍或录像，数据上传到后台，继而采用人工审核或图像识别、模式训练进行黑烟车的甄别等方法，提取监控视频或图像中的黑烟车；人工审核费时费力，效率不高，且此方法仅能够对尾气中的颗粒物进行定性检测，无法对肉眼不可见的颗粒物进行定量检测，更无法检测氮氧化物成分；

（3）激光遥感

采用激光遥测技术对车辆的尾气进行测量，具有较高的精度和准确性，但目前开放光路的仪器都是针对排气管在尾部的车辆进行监测，而柴油货车的排气管大部分是在整车的中部、底部、测面，尤其是物流常用的拖挂车型更是毫无规则性可言，现有遥测设备无论垂直还是水平光路分布，都会受到车身结构遮挡，这就导致现有遥测设备对柴油货车监测效果差、检出率低。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种光路垂直分布的道路柴油货车尾气遥测系统，旨在解决柴油货车尾气目前没有高效检测监管手段的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种光路垂直分布的道路柴油货车尾气遥测系统，设置在车道上，包括：

尾气探测装置，用于对车道上的车辆进行连续的扇形扫描，进行尾气扫描检测，并根据扫描结果获取车辆通过车道时完整过程的尾气分布图；

回归反射装置，安装在所述车道表面，用于对扫描光线进行反射；以及

主机柜，与尾气探测装置通讯，用于接收尾气探测装置的输出结果，获取尾气检测结果。

作为本实用新型进一步的方案：所述尾气探测装置通过龙门架安装在车道上，尾气探测装置的数量为若干个，沿车道的宽度方向布置。

作为本实用新型再进一步的方案：所述尾气探测装置包括：

激光发射模块，用于产生若干种稳定连续的激光；

激光合束模块，包含若干透射反射镜片，用于对若干种激光进行合束，形成一个光束；

激光扫描模块，包括扫描振镜，用于使合束后的激光在车道上形成连续的扇形扫描；

数据处理模块，用于对采集的数据进行分析处理；

数据传输模块，用于将分析处理结果输出给主机柜。

作为本实用新型再进一步的方案：所述尾气探测装置还包括：

激光探测模块，用于通过高速ccd获取检测图像数据，通过图像拼接将扫描图像拼接成车辆通过时完整的尾气分布图。

作为本实用新型再进一步的方案：还包括显示装置，与主机柜通讯，用于显示检测结果。

作为本实用新型再进一步的方案：还包括车速测量装置，与主机柜通讯，用于测量车速。

作为本实用新型再进一步的方案：还包括微型气象仪，与主机柜通讯，用于测量气象数据。

作为本实用新型再进一步的方案：还包括与主机柜通讯的摄像装置，所述摄像装置用于获取车辆检测时的图像及图片信息。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用扇形光幕进行光路垂直分布，覆盖整幅道路，使用回归反射技术实现遥测，可避免车身遮挡光路，实现车辆通过时从车头到车尾的连续测量和车身四周全覆盖无死角的ct式测量；并且采用高速ccd获取检测区图像，可有效获取烟羽扩散图片，并进行尾气烟羽图像ai识别，提高尾气捕捉率。

附图说明

图1为一种光路垂直分布的道路柴油货车尾气遥测系统的结构示意图。

附图中：1-车道、2-龙门架、3-尾气探测装置、4-车速测量装置、5-微型气象仪、6-主机柜、7-摄像头、8-抓拍摄像头、9-l杆、10-显示装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。

如图1所示，为本实用新型一个实施例提供的一种光路垂直分布的道路柴油货车尾气遥测系统的结构图，包括：尾气探测装置3、回归反射装置和主机柜6，所述尾气探测装置3用于对车道1上的车辆进行连续的扇形扫描，进行尾气扫描检测，并根据扫描结果获取车辆通过车道1时完整过程的尾气分布图；所述回归反射装置（图中未示意）安装在所述车道1表面，用于对扫描光线进行反射；所述主机柜6与尾气探测装置3通讯，用于接收尾气探测装置3的输出结果，获取尾气检测结果。

本实施例中，通过尾气探测装置3可以形成扇形的扫描区域，并且这个扫描区域可以覆盖整个车道1，尾气探测装置3发出的光路是与车道1垂直的，避免车身遮挡光路，通过回归反射装置实现遥测，可以实现车辆通过尾气探测装置3时连续测量和车身四周全覆盖无死角的ct式测量。

如图1所示，作为本实用新型一个优选的实施例，所述尾气探测装置3通过龙门架2安装在车道1上，尾气探测装置3的数量为若干个，沿车道1的宽度方向布置。

也就是说，为了保证扫描质量，所述尾气探测装置3的数量可以为多个，以两个为例，其关于车道1的中心线对称布置，车辆左侧上方的尾气探测装置3负责该车道左半幅尾气扫描检测，右侧上方的尾气探测装置3负责右半幅，可以像ct一样扫描车身及周围断面。

如图1所示，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述尾气探测装置3包括激光发射模块、激光合束模块、激光扫描模块、数据处理模块和数据传输模块，所述激光发射模块用于产生若干种稳定连续的激光；所述激光合束模块包含若干透射反射镜片，用于对若干种激光进行合束，形成一个光束；所述激光扫描模块包括扫描振镜，用于使合束后的激光在车道1上形成连续的扇形扫描；所述数据处理模块，用于对采集的数据进行分析处理，例如压缩以便于上传或传输等；所述数据传输模块用于将分析处理结果输出给主机柜6。

本实施例的一种情况中，所述激光发射模块设有三个激光器发射驱动模块，用于产生三种稳定连续的激光。

进一步的来说，所述尾气探测装置3还包括激光探测模块，用于通过高速ccd获取检测图像数据，通过图像拼接将扫描图像拼接成车辆通过时完整的尾气分布图。具体的来说，

其采用高速ccd获取检测图像数据，并利用图像拼接技术，将断面扫描图像拼接成一幅车辆通过系统完整过程的尾气分布图，检测区域覆盖车辆四周无死角。

如图1所示，作为本实用新型另一个优选的实施例，本系统还包括车速测量装置4，与主机柜6通讯，用于测量车速。车速测量装置4可以通过l杆9安装在车道1上，车速测量装置4可以为测速雷达、线圈测速装置等，具体不多做限定。由于车速也是影响尾气检测的一个重要因素，因为车速过低或过快，尾气形成的烟羽是不同的，其也是尾气检测的一个重要组成部分。

如图1所示，作为本实用新型另一个优选的实施例，本系统还包括微型气象仪5，与主机柜6通讯，用于测量气象数据。微型气象仪5可以设置在主机柜6处，其主要用于获取测试点附近的温度、湿度、风向、风速、气压数据等，因为上述数据对也是影响尾气检测的一个重要因素。

此外，还可以在主机柜6处放置标准气瓶作为校准使用，上一次尾气检测完成后，释放标准气瓶内的空气，使其附近空气回归正常水平（即减少上一次检测时的尾气对后续检测造成的影响）。

在本实施例的一种情况中，主机柜6内还设有透射式不透光烟度计，因为在对颗粒物进行测量时，颗粒物会阻挡检测光源，使得测量的气体吸收结果变大。因此，本实施例中采用561nm黄绿光激光器（对颗粒物敏感，受气体成分影响小），可以测量出尾气的颗粒物对光强的影响，通过颗粒物测量结果，对气体的测量结果进行修订，去除尾气颗粒物对气体检测的影响。

如图1所示，作为本实用新型另一个优选的实施例，还包括与主机柜6通讯的摄像装置，所述摄像装置用于获取车辆检测时的图像及图片信息。

摄像装置可以通过l杆9进行安装，摄像装置包括摄像头和抓拍摄像头，其用于录制车辆行驶时的视频，所述抓拍摄像头用于拍摄汽车车牌照片等，从而用于获取车牌信息。

如图1所示，作为本实用新型另一个优选的实施例，本系统还包括显示装置10，与主机柜6通讯，用于显示检测结果、车辆的车牌信息、以及气象信息等等。显示装置10可以为led屏幕等，具体不做限定。

本实用新型实施例的另一目的在于提供一种光路垂直分布的道路柴油货车尾气遥测方法，包括以下步骤：

s1，按照图纸布置好光路垂直分布的道路柴油货车尾气遥测系统，完成尾气探测装置、显示装置、主机柜、车速测量装置、摄像装置和微型气象仪的调试；

s2，车辆通过时，通过摄像装置、车速测量装置将获取的包括车速和车牌的信息传输到主机柜内；

s3，从车辆的车头开始，至车尾驶离，通过尾气探测装置对车身及周围断面进行扫描，并利用高速ccd获取检测图像数据，通过图像拼接，将扫描图像拼接成车辆通过时完整的尾气分布图；

s4，主机柜根据接收到的气象数据、车速和车牌的信息以及尾气探测装置的检测结果，得出车辆所排放的尾气数据，并通过显示装置进行显示。

作为本实用新型另一个优选的实施例，在获得车辆的尾气分布图之后，对所得尾气分布图利用图像ai识别技术进行烟羽模式识别，寻找尾气烟羽扩散和时序变化特征，进而锁定车辆排气管位置。

本实用新型上述实施例提供了一种光路垂直分布的道路柴油货车尾气遥测系统，并基于该系统提出了一种光路垂直分布的道路柴油货车尾气遥测方法，其采用扇形光幕进行光路垂直分布，覆盖整幅道路，使用回归反射技术实现遥测，可避免车身遮挡光路，实现车辆通过时从车头到车尾的连续测量和车身四周全覆盖无死角的ct式测量；并且采用高速ccd获取检测区图像，可有效获取烟羽扩散图片，并进行尾气烟羽图像ai识别，提高尾气捕捉率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。