[发明专利]基于城市物联网的汽车尾气智能检测与监督系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对汽车尾气排放情况进行检测的实用系统，还涉及一种汽车尾气排放进行测量与监管的方法。

背景技术

随着汽车的普及，私家车数量的增加，汽车尾气排放已经成为了一个主要环境污染源。其不仅严重破环了人类的生存环境，还影响人民生命健康安全。因此，对汽车尾气排放进行全面的检测与监督成为提升人民生活质量的重要需求。

目前在汽车尾气排放检测方面主要依靠机动车年检、日常路检与巡检，然而这种检测方法人力设备成本高，检测速度慢，无法大规模智能化进行。最近几年汽车遥感检测技术得到了越来越多的应用，这项技术又称作长光程吸收光谱法，其利用尾气对光线的吸收作用，通过检测投射光强度的变化来计算排放尾气污染物的浓度。这种技术自动化程度高、检测速度快，但存在检测结果粗糙，检出率较低，准确度不够高等缺点。

另外一方面，PEMS(全称Portable Emission Measurement System，车载尾气检测设备)技术由于可在实际道路上对尾气直接采样，实时测量整车排放的污染物质量而得到越来越多的研究者和从业者关注。然而整套PEMS设备运用在所有汽车上并不太现实，所以该技术主要用来采集各种尾气排放数据，建立尾气排放数据库和尾气排放量化模型。相应的作为其中主要组成部分之一的OBD(On-Board Diagnostic，车载诊断系统)系统却得到了更多广泛的使用与推广，我国就有规定，从2007年7月起销售车辆必须安装OBD系统。

可见至今为止仍没有一整套科学可行的方法系统来实现对城市大规模道路交通汽车尾气排放情况检测与监督。

发明内容

本发明方法旨在整合多种汽车尾气检测方法，结合城市综合物联网提供的车辆信息平台及交通大数据云处理平台，提供一种对行驶至指定路段、区域车辆的尾气排情况进行自动检测，并根据结果进行处理的方法。从而提高有关部门对汽车尾气排放的监管水平，改善尾气污染情况，净化道路交通环境。

实现本发明目的的技术方案是：基于城市物联网的汽车尾气智能检测与监督系统，包括汽车尾气遥感监测装备、车辆信息平台、交通大数据云处理平台，以及安装在车辆上的车辆电子标识和车载测试终端；

所述汽车尾气遥感监测装备设置于城市道路监测点，用于对车辆进行批量初检，确定疑似不合格车辆，并通过汽车尾气监控网络通过有线或无线的形式(由设备安装的地点决定)将结果反馈给车辆信息平台；

所述车辆电子标识包括有用于辨识汽车身份的基本信息；

所述车辆信息平台是基于城市物联网的车辆历史信息数据库，用于存储全市所有车辆的车辆电子标识信息和尾气排放违章信息(具体包括该车违章的时间、地点、具体内容、处罚情况等等)；

所述车载测试终端包括OBD车载诊断模块和NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，基于蜂窝的窄带物联网)窄带物联网通信模块；

所述交通大数据云处理平台包括基于PEMS技术的分析模块，用于对疑似不合格车辆进行尾气排放测算，降低终端计算压力，提高运算速度与准确性。基于PEMS技术的分析模块基于PEMS技术测得各种交通条件下不同车型车辆以秒记的速度、加速度和尾气排放量，并建立尾气排放数据库以及尾气排放量化模型；

本发明所述车辆电子标识包括的用于辨识汽车身份的基本信息包括车辆ID、保修信息、年检信息和驾驶员信息。

本发明所述OBD车载诊断模块通过OBD2连接器连接车辆OBD诊断口，采集车辆运行过程中包括发动机、催化转化器、颗粒捕集器、氧传感器、排放控制系统、燃油系统、EGR(Exhaust Gas Recirculation)排气再循环系统的实时数据。

本发明所述的NB-IoT窄带物联网通信模块用于将车载测试终端的数据通过蜂窝网络发送到基站，再通过互联网发送到交通大数据云处理平台。

本发明所述NB-IoT窄带物联网通信模块构建于蜂窝网络，直接部署于GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)网络、UMTS(通用移动通信系统，简称UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)网络或LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络。同时具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点；

本发明还公开了基于城市物联网的汽车尾气排放智能检测与监督方法，包括如下步骤：