一種高速公路機動車氣態(tài)污染物排放的測定、評估與警示裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高速公路的環(huán)境污染評估和警示技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高速公路機動 車氣態(tài)污染物排放的測定、評估與警示裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著機動車社會保有量的迅速增加，機動車排放的氣態(tài)污染物成為目前增長最快 的空氣污染源。尤其對于高速公路，機動車排放污染是其最主要的污染來源，這越來越受到 人們的關(guān)注。統(tǒng)計表明，交通運輸業(yè)已占中國大氣污染物的10 %，而高速公路機動車排放占 到其中很大部分。風(fēng)速較低污染物被固定在地表難以擴散，高速公路路面污染物的濃度要 高于其他區(qū)域。在順風(fēng)的情況下，高速公路產(chǎn)生的空氣污染物甚至可以延伸至2500米遠(yuǎn)， 對沿線居民健康和農(nóng)作物生長會帶來不同程度影響。所以對高速公路上的汽車污染排放需 要有一套完善的測定、評估與警示裝置與方法，來針對高速公路范圍內(nèi)的汽車排放污染的 檢測和治理。
[0003] 目前，日本、德國和法國這些高速公路發(fā)展較完善的國家根據(jù)自身特點建立了高 速公路上的汽車污染排管理體系，但由于采集的數(shù)據(jù)有限，且沒有根據(jù)監(jiān)測參數(shù)對機動車 尾氣的污染程度進行系統(tǒng)評估，這些系統(tǒng)并未得到廣泛應(yīng)用。
[0004] 為了有效控制高速公路汽車排放污染，確定高速公路汽車排放的合理范圍，以及 高速公路機動車顆粒物排放污染的測定方法，而這就有必要制定完善的高速公路機動車尾 氣排放測定與評估方法。通過制定的方法，配合有針對性的測定高速公路范圍內(nèi)的污染物 排放水平的系統(tǒng)，可以為后續(xù)空氣污染的控制和治理措施提供理論依據(jù)和管理方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的在于提供種高速公路機動車尾氣排放測定、評估與警示裝置與方法， 基于紅外光檢測儀器實現(xiàn)對高速公路出入口，高速公路常速路段以及高速公路影響區(qū)域的 機動車尾氣排放信息的采集，通過分析實現(xiàn)對高速公路機動車尾氣排放評估和警示。
[0006] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種高速公路機動車氣態(tài)污染物排放測定、評估 與警示裝置，包括控制模塊、機動車氣態(tài)污染物監(jiān)測模塊、存儲模塊、評估警示模塊、通信模 塊以及顯示模塊，控制模塊分別與機動車氣態(tài)污染物監(jiān)測模塊、存儲模塊、評估警示模塊、 通信模塊以及顯示模塊連接，控制各模塊的功能實現(xiàn)，其中：
[0007] 機動車氣態(tài)污染物監(jiān)測模塊向顯示模塊和存儲模塊傳輸信息，對監(jiān)測點位置的機 動車氣態(tài)污染物排放信息進行監(jiān)測，并將監(jiān)測信息和空間坐標(biāo)信息記錄在存儲模塊中；
[0008] 存儲模塊與機動車氣態(tài)污染物監(jiān)測模塊、評估警示模塊和通信模塊連接，用以存 儲前述機動車氣態(tài)污染物排放信息，并將信息傳輸至通信模塊；
[0009] 評估警示模塊與存儲模塊、顯示模塊和通信模塊連接，用以對采集得到的機動車 氣態(tài)污染物排放信息進行評估和警示；讀取儲存模塊中的機動車氣態(tài)污染物排放信息，通 過評估算法判定區(qū)域內(nèi)機動車氣態(tài)污染物排放綜合污染值，并通過通信模塊和顯示模塊發(fā) 送顯示機動車氣態(tài)污染物排放的評估與警示信息；
[0010] 通信模塊與評估警示模塊、存儲模塊相連接，作為監(jiān)測警示裝置中的對外傳輸模 塊；通信模塊通過無線或短信的形式，向接收器傳輸和廣播圖像信息、編碼信息、短信信息， 實現(xiàn)裝置與高速公路控制中心、出入口收費站以及乘客手機終端通信；
[0011] 顯示模塊與機動車氣態(tài)污染物監(jiān)測模塊及評估警示模塊連接，并將檢測的機動車 氣態(tài)污染物排放信息、評估警示模塊所得出的機動車氣態(tài)污染物排放綜合污染值通過LED 顯示器發(fā)布。
[0012] -種高速公路機動車氣態(tài)污染物排放測定、評估與警示方法，包括以下步驟：
[0013] 步驟SOl :通過機動車氣態(tài)污染物檢測模塊，獲取各高速公路出入口及高速公路 長常速路段的機動車氣態(tài)污染物排放的信息；
[0014] 步驟S02 :控制模塊將獲取的機動車氣態(tài)污染物排放信息儲存在儲存模塊上并對 數(shù)據(jù)進行處理，包括單項數(shù)據(jù)的比對，監(jiān)測單車的排放是否超標(biāo)，以及根據(jù)累積機動車的排 放數(shù)據(jù)，分別得到高速公路出入口機動車氣態(tài)污染物濃度、高速公路常速路段機動車氣態(tài) 污染物濃度以及高速公路影響區(qū)域內(nèi)的機動車氣態(tài)污染物濃度；
[0015] 步驟S03 :存儲模塊模塊讀取國家公布與地區(qū)實行的高速公路機動車排放標(biāo)準(zhǔn)， 作為機動車排放的各種氣態(tài)污染物濃度閾值數(shù)據(jù)；
[0016] 步驟S04 :控制模塊讀取步驟S03得出的各種氣態(tài)污染物濃度閾值數(shù)據(jù)，并評估高 速公路不同區(qū)域內(nèi)的機動車氣態(tài)污染物排放綜合污染值；
[0017] 步驟S05 :控制模塊將步驟S02采集的高速公路機動車氣態(tài)污染物信息與步驟S04 得出的高速公路不同區(qū)域內(nèi)的機動車氣態(tài)污染物排放綜合污染值進行顯示，通過通信模塊 和顯示模塊實時發(fā)送，信息將通過LED顯示器或高速公路指揮中心進行發(fā)布；
[0018] 步驟S06 :控制模塊將步驟S03得出的高速公路各種機動車氣態(tài)污染物排放濃度 閾值數(shù)據(jù)與步驟S02采集到的機動車氣態(tài)污染物排放濃度值進行比對；如果線路機動車氣 態(tài)污染物排放濃度未超過風(fēng)險閾值，則返回步驟S01，重新讀取機動車氣態(tài)污染物排放信 息，如果機動車氣態(tài)污染物排放濃度超過風(fēng)險閾值，則進行步驟S07 ;
[0019] 步驟S07 :獲取機動車氣態(tài)污染物監(jiān)測模塊的空間坐標(biāo)信息，對受影響的線路進 行定位；
[0020] 步驟S08 :控制模塊啟動警示指令，調(diào)用評估和警示模塊中的警示過程。
[0021] 步驟S09 :控制模塊根據(jù)采集的機動車氣態(tài)污染物排放信息，確定氣態(tài)污染物排 放超標(biāo)區(qū)域的具體屬性，即判斷是高速公路出入口機動車尾氣排放超標(biāo)，還是高速公路常 速路段機動車尾氣排放超標(biāo)，或者是高速公路影響區(qū)域內(nèi)的機動車尾氣排放超標(biāo)，同時分 析超標(biāo)的氣態(tài)污染物的種類，主要氣態(tài)污染物包括含一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔锛暗?氧化合物等；
[0022] 步驟SlO :控制模塊根據(jù)步驟S04得出高速公路常速路網(wǎng)機動車氣態(tài)污染物排放 綜合污染值，以及步驟S09超標(biāo)氣態(tài)污染物排放物的具體信息，將這些信息通過通信模塊 和顯示模塊及時發(fā)送，通過LED顯示器或高速公路指揮中心進行發(fā)布；
[0023] 步驟Sll :根據(jù)高速公路不同區(qū)域內(nèi)的機動車氣態(tài)污染物濃度等級結(jié)果查找相應(yīng) 的高速公路空氣污染應(yīng)急備案措施，應(yīng)急措施包括污染信息公示、通知高速公路出入口工 作人員實施保護措施、提醒進入高速公路的車輛針對不同污染物的保護措施；
[0024] 步驟S12 :將應(yīng)急措施文本信息通過移動通信接口或者無線發(fā)射模塊發(fā)送，并將 警示信息通過顯示模塊進行公布；
[0025] 步驟S13 :檢測應(yīng)急措施文本信息是否發(fā)送成功：如果是，則結(jié)束警示，如果否，重 新啟動通信模塊并返回步驟S12發(fā)送應(yīng)急措施文本信息。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的顯著優(yōu)點為：
[0027] (1)安全方便、布設(shè)簡易。本發(fā)明以紅外光檢測儀器和顆粒物監(jiān)測系統(tǒng)獲取高速公 路機動車尾氣排放數(shù)據(jù)，利用微型單片機作為控制中心，分析所處高速公路機動車尾污染 物狀況，利用無線發(fā)射模塊發(fā)生警示信息，整個裝置實現(xiàn)了高速公路機動車尾氣排放信息 采集和評估系統(tǒng)的便攜式開發(fā)，具有安裝方便的特點。同時，由于整個裝置可采取分散式的 布設(shè)，也降低了布設(shè)的難度。
[0028] (2)提高監(jiān)測的精度。本發(fā)明采取的是高速公路機動車尾氣排放信息采集、信息分 析以及信息發(fā)送的便攜式集成設(shè)計，每一個實施例都是作為一個獨立的系統(tǒng)形式存在，因 此可以方便的布設(shè)在高速公路沿線，出入口以及其它一些具有風(fēng)險的地點，可以根據(jù)鐵路 線路具體情況選擇布設(shè)精度，提高了高速公路機動車尾氣排放監(jiān)控的精度。
[0029] (3)簡化