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1、 “三維定向”監(jiān)測(cè)方法在機(jī)動(dòng)車排氣固定垂直式遙感監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用 摘要:針對(duì)城市道路機(jī)動(dòng)車保有量迅速增加、尾氣污染日益凸顯、管控壓力不斷加大的現(xiàn)狀,文章結(jié)合城市高排放車輛篩選與整治、融合尾氣遙感檢測(cè)、重型柴油車黑煙視頻抓拍以及道路環(huán)境空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等多種技術(shù)手段,為城市機(jī)動(dòng)車污染監(jiān)管體系的建立和完善,提供實(shí)用高效的監(jiān)測(cè)技術(shù)保障和充足有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)支撐。關(guān)鍵詞:機(jī)動(dòng)車排氣固定式遙感;黑煙車電子抓拍;路邊空氣監(jiān)測(cè):x831 :a :2095-672x(2020)10-0-01doi:10.16647/15-1369/x.2020.10.064abs
2、tract: in view of the rapid increase in the number of motor vehicles on urban roads, the increasingly prominent exhaust pollution, and the increasing pressure of control, this paper combines the screening and remediation of urban high emission vehicles, the integration of remote sensing detection of
3、 exhaust gas, the video capture of black smoke of heavy diesel vehicles and real-time monitoring of road air quality, so as to establish and improve the urban vehicle pollution monitoring system, provide practical and efficient monitoring technical support and sufficient and effective monitoring dat
4、a support.key words:fixed remote sensing of motor vehicle exhaust;electronic capture of smoky vehicles;roadside air monitoring1 機(jī)動(dòng)車尾氣遙感監(jiān)測(cè)機(jī)動(dòng)車尾氣遙感監(jiān)測(cè)一般是采用光譜吸收技術(shù),在車輛正常行駛經(jīng)過(guò)瞬間,光源發(fā)出特定波長(zhǎng)光穿過(guò)氣團(tuán)后經(jīng)反射系統(tǒng)返回探測(cè)單元,利用朗伯-比爾定律計(jì)算污染物體積濃度,主要監(jiān)測(cè)參數(shù)包括co、co2、hc、no濃度和不透光煙度等。目前市面上對(duì)光源的選擇一般有兩種,傳統(tǒng)光源(紅外光源、紫外光源)和激光光源,傳統(tǒng)光源(紅外光源、紫外光源)產(chǎn)生
5、的測(cè)量光均為復(fù)合光,穩(wěn)定性弱,發(fā)散角大,使用壽命一般不到一年,光譜范圍廣包含多種氣體吸收譜線,選擇性低,受大氣分子、水汽和氣溶膠影響較大;激光光源產(chǎn)生的測(cè)量光為單色光,穩(wěn)定性強(qiáng),光譜線寬極窄,分辨率高,可以準(zhǔn)確測(cè)量,最大的優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)受到背景氣的影響,大大地提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。本次討論在選擇激光光源技術(shù)下,運(yùn)用“三維定向”的模式進(jìn)行的機(jī)動(dòng)車排氣固定垂直式遙感監(jiān)測(cè)。2 “三維定向”的定義“三維定向”是指在機(jī)動(dòng)車排氣固定垂直式監(jiān)測(cè)設(shè)備中集成了固垂式遙感監(jiān)測(cè)儀、黑煙車電子抓拍、路邊空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)小型站(國(guó)標(biāo)法)三種設(shè)備所建立起的三維一體的定向監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)可以采集和比對(duì)遙感監(jiān)測(cè)、黑煙車抓拍和空氣質(zhì)量
6、三種數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)固垂式遙感監(jiān)測(cè)儀是當(dāng)被檢車輛通過(guò)檢測(cè)區(qū)域后測(cè)量尾部排氣污染物的濃度,相比傳統(tǒng)單一的遙感監(jiān)測(cè),引入三維定向體系建設(shè)的固定垂式遙感監(jiān)測(cè)設(shè)備創(chuàng)新了遙測(cè)模式,采用激光多路發(fā)射技術(shù),建立了車輛進(jìn)入監(jiān)測(cè)區(qū)間立體的監(jiān)測(cè)跟蹤方式,從被檢車輛的車頭進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域開始,以三維的多角度對(duì)途徑車輛各個(gè)部位的排氣污染物的濃度進(jìn)行掃描,猶如對(duì)被檢車輛進(jìn)行“ct掃描”,可以避免車輛排氣口位置的差異對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響,能更具科學(xué)性、更精準(zhǔn)地測(cè)出機(jī)動(dòng)車的排放污染物,結(jié)合黑煙車電子抓拍技術(shù),對(duì)汽車尾氣排放進(jìn)行可視化智能監(jiān)控及判斷,加強(qiáng)對(duì)柴油車排放可視黑煙車等高排放車輛的監(jiān)控,運(yùn)用路邊空氣監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)對(duì)路邊空氣質(zhì)量情況進(jìn)行監(jiān)
7、控。運(yùn)用“三維定向”監(jiān)測(cè)方法的機(jī)動(dòng)車排氣固定垂直式遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng),是機(jī)動(dòng)車污染防治工作中所應(yīng)用的比較全面的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)多種監(jiān)測(cè)方法對(duì)機(jī)動(dòng)車排氣進(jìn)行檢測(cè)以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路空氣質(zhì)量。該方法能更準(zhǔn)確更全面地為研究機(jī)動(dòng)車尾氣與空氣質(zhì)量之間的變化提供科學(xué)可靠的數(shù)據(jù),并在機(jī)動(dòng)車排氣污染管理中為政府決策提供更全面的管理依據(jù)和管理方式。3 三維定向模塊功能3.1 固垂式遙感監(jiān)測(cè)模塊固垂式遙感檢測(cè)是應(yīng)用遙測(cè)技術(shù)來(lái)測(cè)量汽車排放污染物引起的長(zhǎng)距離光度變化的方法。它無(wú)人值守,可以快速測(cè)量獲得途徑監(jiān)測(cè)點(diǎn)位車輛的污染物濃度,不影響正常行駛,多車道同時(shí)有車通過(guò)時(shí)互不干擾。其工作原理是:由龍門架上的遙感監(jiān)測(cè)儀自上而下發(fā)射端發(fā)出光
8、源,經(jīng)過(guò)地面上的反射裝置后光源回到龍門架上接收端,當(dāng)車輛途徑遙感監(jiān)測(cè)點(diǎn)位時(shí),光譜強(qiáng)度和特征會(huì)發(fā)生變化,這種變化代表了待測(cè)車輛排氣污染物的濃度。3.2 黑煙車電子抓拍模塊機(jī)動(dòng)車的尾氣黑煙是由80%的炭黑顆粒和20%左右的氣溶膠顆粒物組成,該顆粒物在可見(jiàn)光條件下可對(duì)部分波段進(jìn)行吸收,機(jī)動(dòng)車尾氣黑煙排除尾氣管需要3s左右的擴(kuò)散時(shí)間,利用視頻抓拍、圖像識(shí)別等技術(shù),在黑煙尾氣團(tuán)擴(kuò)散的這段時(shí)間內(nèi)能夠捕捉到相關(guān)信號(hào),自動(dòng)將監(jiān)測(cè)點(diǎn)位車輛尾氣顏色與林格曼黑度進(jìn)行對(duì)比分析,就能判斷該車的尾氣黑煙排放狀況。3.3 路邊空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)小型站采用國(guó)標(biāo)方法建設(shè)路邊空氣質(zhì)量小型站,集成so2、nox、co、o3及pm2.5、
9、pm10等多種分析監(jiān)測(cè)模塊,同時(shí)監(jiān)測(cè)六種參數(shù)的濃度,實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地反映遙感點(diǎn)位的空氣質(zhì)量,比傳統(tǒng)的微型站的數(shù)據(jù),準(zhǔn)確性和可溯源性上準(zhǔn)確率較高。4 優(yōu)勢(shì)和必要性4.1 提高環(huán)境執(zhí)法效率,控制污染排放通過(guò)不間斷監(jiān)測(cè)可以搜集大量車輛信息,將道路網(wǎng)格監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與國(guó)省道交管執(zhí)法站進(jìn)行結(jié)合,快速將可疑車輛信息及時(shí)發(fā)送給監(jiān)測(cè)點(diǎn)位下方的執(zhí)法站,提高環(huán)境執(zhí)法的工作效率。結(jié)合交管及尾氣檢測(cè)線車輛數(shù)據(jù),找出違規(guī)駛?cè)胂扌械貐^(qū)的高排放車輛、渣土車等車輛,通過(guò)罰款、強(qiáng)制維修或報(bào)廢等手段,有效降低氮氧化物、碳?xì)浠衔铩⒁谎趸嫉溶囕v排放主要污染物的排放總量。4.2 為環(huán)境管理決策提供科學(xué)依據(jù)通過(guò)獲得城市大量機(jī)動(dòng)車尾氣排放信息、路
10、邊空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并加以科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析,獲取城市機(jī)動(dòng)車尾氣的排放特征及主要污染因子和路邊空氣質(zhì)量污染實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),為環(huán)境管理部門制定機(jī)動(dòng)車整治方案及法規(guī),為提高環(huán)境執(zhí)法的針對(duì)性提供數(shù)據(jù)支持。4.3 完善車輛環(huán)保定期檢查管理通過(guò)將道路網(wǎng)格監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與車檢線數(shù)據(jù)以及車管所數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,可對(duì)車檢線出具的數(shù)據(jù)進(jìn)行反向檢驗(yàn),篩選出可疑的汽車檢測(cè)線并進(jìn)行調(diào)查,進(jìn)而對(duì)環(huán)檢機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效管理;同時(shí)通過(guò)大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),可分析出城市尾氣超標(biāo)的車輛品牌及型號(hào),進(jìn)而為環(huán)境管理部門加強(qiáng)環(huán)檢機(jī)構(gòu)管理提供數(shù)據(jù)支持。參考文獻(xiàn)1徐德偉.實(shí)施黑煙車智能監(jiān)控的必要性及方法的探討j.化工管理,2016(18):167.2鄧杰成.黑煙車電子抓拍數(shù)據(jù)分析j.環(huán)境與發(fā)展,2018,30(11):248+250.3孔繁國(guó),徐德偉
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