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机动车污染遥感监管监管整体解决方案

发布日期:2018-11-30 16:55:40   查看次数:1462 次

项目建设背景

机动车遥感监测平台的建设符合《中华人民共和国大气污染防治法》,机动车遥感监测平台的建设符合《中华人民共和国大气污染防治法》,《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》(环大气〔2017〕29号)要求。能够强化在用机动车环境监督管理,重点筛查柴油车和高排放汽油车,遥感监测过程中所录入的大量信息数据还能为管理层和社会提供审计、筛选、检查、城考、限行、区域排比等多方面的技术参数,可反复使用,为环境管理提供可靠依据,为应对重污染天气、强化机动车环境管理提供有效支撑,进而为建设全国机动车排放监控网奠定基础,与传统的检验方法相比具有巨大的社会效益和经济效益。

编制依据

《中华人民共和国大气污染防治法》

国办发[2010]33号《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》

国函[2012]146号《重点区域大气污染防治“十二五”规划》

《机动车环保检验管理规定》

环发[2009]87号《机动车环保检验合格标志管理规定》

环发[2009]145号《机动车环保检验机构管理规定》

环发[2011]63号《国家环境保护“十二五”科技发展规划》

GB/T 26765-2011《机动车安全技术检验业务信息系统及联网规范》

GB 18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法》

GB 3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》

HJ 460-2009《环境信息网络建设规范》

《公安信息通信网边界接入平台安全规范——公网信息采集部分》(公科信[2013]130号,2013年11月)

《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》(GB/T 22239-2008)

监管系统平台简介

机动车污染物遥感监测监管系统是一个省级机动车尾气排放全方位监控系统。该系统分省、市两级管理,采用视频监控、车牌图像识别、遥感监测和物联网等设备和技术,实现对道路行驶的机动车尾气排放过程的全方位监控。

该系统主要为环保监管部门的监管工作提供以下技术支持:


监管平台网络架构

整体网络解决方案总体设计以高性能、高可靠性、高安全性网管系统为原则,以及考虑到技术的先进性、成熟性,并采用模块化的设计方法。组网图如下所示:

系统概述

道路遥感检测系统是对在单向和双向车道上行驶车辆的排气污染物进行实时遥感检测、数据分析、排放达标判定、预警并将数据上传到监管平台的终端系统。系统由固定式机动车尾气遥感检测设备、车牌自动识别设备、气象站设备、灯屏设备等组成。系统对机动车尾气排放物中CO、CO2、HC、NO及不透光烟度等进行实时检测。适合安装在城市各路段、关口以及高速公路,实现对布控区域的机动车排气污染物的实时监控,为改善城市环境提供有力保障。

系统实时监测时,实时抓拍通过的车辆,并且自动触发固定式机动车尾气遥感检测设备进行测量,系统获取遥感设备数据、气象站数据,对数据整合、评价、存储和上传,并将车牌号和检测结果发送到灯屏上显示。

系统组成

道路遥感监测系统由固定式机动车尾气遥感检测设备、车牌自动识别设别、气象站设备、灯屏设备等组成。与这些设备均采用TCP链接。数据感知由尾气分析仪、抓拍相机、气象站进行采集数据,灯屏进行结果展示。

网络拓扑图如下:

遥感设备简介

固定式遥感设备

设备置于道路两侧恒温机柜内,可以对在单向多车道上行驶车辆的排气污染物进行实时遥感检测,适合安装在城市各典型路段、收费闸口以及高速公路等区域。

本产品将遥测设备主机安装于每一个车道上方,不占用路面,具有对每车道行驶汽油车排放的CO、CO2、HC、NO和柴油车排放的不透光烟度、NO和NO2进行全覆盖检测,并实现多车道同时检测。该设备获得多项发明专利,属国际首创,技术水平国际领先,并已通过第三方检测。

黑烟车立体监测设备

由激光发射设备、视频监控设备、地面反射装置和信号接收设备四个部分组成。通过激光扫描的方式,获取被测车辆排放的烟羽形状和烟羽不同位置的烟雾浓度,并根据监测结果实时录制视频,抓拍超标的黑烟车。同时兼容视频比对技术抓拍黑烟车,另外辅助不光系统,解决夜晚及采光不足时黑烟的抓拍问题。

道路移动源颗粒物监测设备

采用β射线法颗粒监测仪,可同时监测PM10和PM2.5颗粒物浓度,工作原理脱胎于传统的重量法,仪器以一个小的C14元素发射恒定的高能量电子,即大家熟悉的BETA粒子,这些粒子被下面的高灵敏度的探测器有效监测。外部抽气泵通过滤带抽取定量空气。纸带上附着有大气中的尘,BETA射线穿过带尘的滤纸后,导致BETA射线粒子信号的衰减。此衰减程度用于确定纸带上的粒子物质的质量浓度。进而可以确定环境空气中粒子物质的体积浓度。

速度加速度检测仪

机动车排放的尾气成分和浓度,与其行驶速度的大小、是加速行驶还是减速行驶,都有着直接的联系。比如说柴油车在加速、爬坡或是高负荷情况下行驶时,冒出的黑烟浓度明显增大,其尾气的成分和浓度肯定也会有所变化。所以作为尾气测量浓度的补充,对机动车行驶速度和加速度的测量十分必要。速度加速度主要采用激光法测速,利用二点测量时间法来计算过往车辆速度及加速度信息。

高清摄像头

当车辆行驶过监测设备时,高清摄像头对过往车辆车牌图像进行抓拍,得到车辆牌照信息,包括车牌颜色和车牌号码。

气象参数监测仪

当气象参数仪用于实时在线监测风向、风速、温度、湿度和大气压,用于污染物浓度数据的统计和分析。仪器采用超声波测量原理,无任何移动部件,是一款智能化传感器。

扩展电子卡读取设备

汽车“电子身份证”将采用贴标的方式,贴于汽车前挡风玻璃上的规定位置,方便识别、定位及读取信息。

系统检测原理

全新的反射板技术(专利)实现立体机动车尾气的光谱检测,测量光源从龙门架往下呈扇形铺开,通过铺设于路面的反射板反射到探测器,光束覆盖整个路面,保证通过车辆不会漏检。

反射板的安装不用破坏路面。每个车道之间独立工作,多车道同时有车辆通过时互不干扰。

采用测距原理检测速度和加速度,速度传感器和气体检测系统安装在一起,保证速度和加速度检测和尾气检测处于同一时刻。

现场图片摄像机安装在龙门架的前方,图片拍摄时间和测气系统同步,保证被检测车辆图片和排放数据的统一性,同时自动完成拍照识别。




系统特点

1) 利用合金材质纳米涂层回归反射板技术(专利),真正切实解决了整条车道的尾气检测全覆盖的技术难题,基于城市道路路面减速装置,不影响道路正常行驶。

2) 不但可以测量汽油车的氮氧化物和还可以测量柴油车的氮氧化物(NO、NO2)。路面没有反射镜,不受灰尘影响,不受车辆通过影响,可以长期稳定工作。

3) 根据国家标准对烟度计光源波长的规定,采用黄绿光主动光源,探测器接收地面返回的光强,通过对不透光度的检测值,拟合不同车速对烟羽扩散的效果,得出不透光烟度,可以视频比对识别柴油车的烟度,为政府执法提供依据。

4) 垂直式(立式)遥测系统完全按照中华人民共和国遥测设备通用技术要求和环境保护部机动车排气污染物限值生产并通过第三方检测,完全有自主知识产权,取得多项实用新型和发明专利。

核心技术参数

污染物组分

量程

单位

准确度

CO

0~10

%

±0.25 或 ±10%R.S.

CO2

0~16

%

±0.25 或 ±10%R.S.

HC

0~10000

10-6

±10 或 ±10%R.S.

NO

0~10000

10-6

±20 或 ±10%R.S.

烟度

0~100

%

±3% 或 ±5%R.S.

其他技术参数

保证测量精度的车辆速度范围为:(5~120)km/h;

车速测量分析时间≤0.05s;

车速检测误差<1.0km/h;

加速度检测误差<0.2m/s2;

具有车长检测功能。

测量光路高度距地面200 ~ 650mm可覆盖常见汽车排气管高度范围。

响应时间不大于1.0秒。