一种车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及环境监测技术领域，特别是涉及一种车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统。


背景技术：

2.道路扬尘是指道路积尘在一定的动力条件(风力、机动车碾压、人群活动等)的作用下进入环境空气中形成的扬尘。道路积尘被车辆反复碾压，更容易与汽车尾气颗粒物混合，吸附尾气中的多环芳烃、多环苯类等致癌物质，从而使得道路积尘的危害性更加严重。从道路扬尘成分研究可知，城市污染最严重，道路尘、建筑尘和机动车尾气尘是城市环境管理的重点。道路积尘已经成为城市大气细颗粒物的重要来源，是城市的一大公害。
3.积尘负荷是指单位面积的路面上通过200目(75μm)标准筛的积尘质量，单位为g/m2，是影响道路扬尘pm10和pm2.5排放系数的重要参数。道路积尘负荷监测，是对车辆通行部分路面积尘的监测。通过监测获得数据，可以显示城市道路的环境评估数据。
4.但现有的道路积尘负荷监测设备，不方便使用，因此，需要改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统。
6.为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
7.一种车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统，包括：
8.测试车辆、以及设置在测试车辆上的车顶颗粒物浓度测量单元、车底颗粒物浓度测量单元和显示单元；车顶颗粒物浓度测量仪包括第一传感器，所述车底颗粒物浓度测量包括第二传感器，所述第一传感器与第二传感器各自通过数据线与第一采集板、第二采集板对应连接，所述第一采集板、第二采集板各自通过485信号线与一个主板连接，所述主板连接所述显示单元。
9.优选的，所述车底颗粒物浓度测量单元的传感器的采样口连接采样管，所述采样管布置测试车辆的轮胎后方或者设置于车辆后部。
10.优选的，所述车顶颗粒物浓度测量单元的传感器设置于测试车辆的车顶上。
11.优选的，所述第一传感器的出气口经第一过滤器连接第一气泵，所述第二传感器的出气口经第一过滤器连接第二气泵。
12.优选的，所述第一气泵以及第二气泵各自与第一采集板、第二采集板上的第一供电接线端子通过第一电源线连接，所述第一传感器与第二传感器各自与第一采集板、第二采集板上的第二供电接线端子通过第二电源线连接。
13.优选的，设置有12伏电源适配器，用于将外部的220伏电源转换成12伏电源，所述12伏电源适配器的电压输出端与第一采集板、第二采集板、主板相连接，为所述第一采集板、第二采集板、主板、第一气泵、第二气泵、第一传感器以及第二传感器提供工作电压。
14.优选的，设置有定位装置，以对测试车辆进行移动定位。
15.本实用新型的车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统，方便安装使用，通过与测试车辆配合，可以实现快速进行城市道路积尘负荷走航监测。
16.本实用新型利用车顶的第一传感器，实时获取城市中的pm10或pm2.5，利用第二传感器获取路面的pm10或pm2.5，通过相应计算即可得出城市道路路面积尘数值，从而可给城市道路的干净程度进行排名，不仅直观呈现城市中街道的污染程度，更有效的科学指导市政在重污染天气的车辆管理机制，对街道的车流量规划，提供基础数据，达到重点区域重点治理。
附图说明
17.图1为本实用新型的车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统的示意图；
18.图2为车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统的监测设置的结构图。
具体实施方式
19.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。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。
20.如图1
‑
2所示，本实用新型的一种车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统，包括：
21.测试车辆100、以及设置在测试车辆上的车顶颗粒物浓度测量单元、车底颗粒物浓度测量单元和显示单元7；车顶颗粒物浓度测量仪包括第一传感器11，所述车底颗粒物浓度测量包括第二传感器3，所述第一传感器与第二传感器各自通过一根数据线14与第一采集板8、第二采集板1对应连接，所述第一采集板 8、第二采集板1各自通过一根485信号线21与一个主板6连接，所述主板6 连接所述显示单元7，数据线14的两端分别传感器(包括第一传感器以及第二传感器)以及采集板(包括第一采集板、第二采集板)的ttl接口连接。
22.上述的实施例中，所述的车顶颗粒物浓度测量单元可以设置有一个箱体200 中，如图1所示，所述车底颗粒物浓度测量单元可以设置在另一个箱体中或是不设置箱体，并一起安装在测试车辆的后备箱101中，具体不限，其中，所述主板以及显示单元7可以设置有驾驶室中，所述的主板及显示屏可以是由一个带显示屏的计算机装置实现。
23.优选的，本实用新型实施例中，所述车底颗粒物浓度测量单元的第二传感器的采样口连接采样管18，所述采样管18可以布置在测试车辆的轮胎后方或者设置于车辆后部。
24.优选的，本实用新型实施例中，所述车顶颗粒物浓度测量单元的第一传感器11设置于测试车辆的车顶上，也可以设置有车顶气体采样管19，以采集车项的气体。
25.优选的，所述第一传感器11的出气口经第一过滤器10连接第一气泵9，所述第二传感器3的出气口经第二过滤器4连接第二气泵5。
26.所述第一气泵以及第二气泵的排气口各自与一个排气管连接，它们是第一排气管20以及第二排气管17。
27.优选的，本实用新型实施例中，所述第一气泵以及第二气泵各自与第一采集板8、第二采集板1上分别设置的第一供电接线端子(未示出)通过第一电源线13连接，所述第一传感器与第二传感器各自与第一采集板8、第二采集板1 上分别设置的第二供电接线端子
(未示出)通过第二电源线12连接，由供电装置对它们提供12伏的电源供电。
28.上述的第一采集板及第二采集板均采用stm32g070kbt6，主板采用意法半导体芯片stm32f407vet6。
29.本实用新型的实施例中，所述显示单元是触摸显示屏，与主板通过排线连接，可以输入触摸指令或是其它指令，对显示单元的显示进行操作。
30.优选的，本实用新型实施例中，设置有12伏电源适配器2作为上述的供电装置，用于将外部的220伏电源转换成12伏电源输出给用电设备，所述12伏电源适配器的电压输出端与第一采集板8、第二采集板1、主板6相连接，为所述第一采集板、第二采集板、主板、第一气泵、第二气泵、第一传感器以及第二传感器提供12伏工作电压。
31.上述的技术方案中，还设置有空气开关15，与所述12伏电源适配器连接，可以通过该空气开关连接220伏电源，通过12伏电源适配器转换为12伏电源输出到用电设备，为用电设备供电。
32.优选的，本实用新型实施例中，设置有定位装置16，以对测试车辆进行移动定位。定位装置采用导航定位系统，如gps定位系统，与主板连接，通过显示平台来显示道路上每个位置的监测数据以及车辆的实时移动轨迹，包括在线的实时数据显示以及查询状态下的历史数据的显示，监测数据报表的显示、道路污染排名的显示。
33.工作时，第一传感器、第二传感器获取的信息，通过第一采集板、第二采集板采集处理整合后，传送到主板，由主板根据现有积尘负荷计算方法进行积尘负荷计算，从而获得实时的道路上的每个监测点的积尘负荷数据，可以在显示单元上显示，积尘负荷的示计算方法，具体可以参考专利cn104237094a所公开的内容，具体不再详细说明。
34.上述的第一传感器、第二传感器均可采用现有颗粒物浓度测量装置或测量仪实现，如pm10或pm2.5颗粒物浓度测量装置或测量仪。
35.需要说明的是，本实用新型实施例中，所述车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统，通过其显示单元，除显示主板计算测量的积尘负荷数据外，还可以进一步应用现有技术设置成图形直观显示的形式，即根据主板计算输出的路面积尘负荷数据，基于地理信息平台对车辆上传的秒级海量监测数据进行可视化展示，展示出道路空气质量实时变化趋势和污染分布情况，并进行超标警示提醒显示。
36.上述的可视化的显示可以是基于地理信息平台的道路数据查询、展示及动态计算工具，从多个数据维度出发为用户提供一个可根据自己业务灵活调整的自由挖掘和使用数据平台，提高用户探索大量监测数据效率。
37.其中，上述的可视化的显示可以利用现有显示技术设置成根据地图不同显示级别切换显示内容，在大尺度区域可显示城市主干道路空气质量数据，在中尺度区域可显示街道级道路空气质量监测结果，在小尺度级别可显示街道级道路空气质量数据，同时可以是以文本框或是文本的方式展示在平台界面上。
38.通过道路积尘监测展示，通过基于地理信息平台的道路积尘展示，生动形象的展示城市街道积尘污染情况。同时，可以按照不同污染参数(pm10、pm2.5) 显示各车辆的实时位置和监测浓度，还可以查看实时的温湿度信息；以及对超标路段进行提取展示，对不同污染程度的道路进行独立展示。
39.通过使用可视化的技术后，这样该车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统就
能集成了积尘负荷、在线地图、实时数据处理、分路段统计积尘负荷和后期gis矢量走航结果加工处理等功能，在车辆正常行驶过程中自动对积尘负荷数据进行监测，具有不影响交通、监测效率高和结果清晰可视等优势。
40.本实用新型的车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统，采用车载式道路积尘监测系统平台，通过监测车辆行驶程中激发的道路扬尘数据，通过大数据算法，计算出路面积尘负荷情况，并可根据车速和车重车型，计算出该道路的交通扬尘排放因子，为市内各路段进行潜在扬尘排放统计。
41.本实用新型的车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统能对道路扬尘进行实时监测、并根据路表(道路激尘)与空气中(城市扬尘)的扬尘数据进行分析，计算出路面积尘负荷情况。
42.本实用新型的车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统，还可以进一步借助物联网+云端数据平台，多点移动监测，云数据处理平台，实现了数据的实时呈现。
43.本实用新型的车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统，可以通过简单改装，将设备安装在任何车型，在车辆行驶过程中，实时获取路表扬尘数据和空气中颗粒物数据。
44.本实用新型的车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统，在获取路面积尘分布数据，可以为环保环卫的作业提供指导、规划和考核，也可为雾霾预警及防治指南提供精细化解决方案。
45.本实用新型的车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统，方便安装使用，通过与测试车辆配合，可以实现快速进行城市道路积尘负荷走航监测。
46.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。