[发明专利]机动车尾气遥测系统

权利要求书

1.机动车尾气遥测系统，其特征在于：包括：

障碍带，其设置在道路上同向的相邻车道之间分隔实线位置，并高于道路路面，以取代路面上分隔实线，限制每个车道上车辆变道以使车辆按顺序行驶；

多个光反射装置，其一一对应设置在各个车道上远离两侧位置，并高于道路路面，且光反射装置高度低于车辆底盘最低位置高度；

多个红外光发射和接收装置，其一一对应设置在各个车道中光反射装置上方，其中红外光发射装置向光反射装置发出红外光，经光反射装置反射后被红外光接收装置接收；

多个紫外光发射和接收装置，其与红外光发射和接收装置一一对应集成为一体，且分别设置在各个车道中光反射装置上方，其中紫外光发射装置向光反射装置发出紫外光，经光反射装置反射后被紫外光接收装置接收；

多个摄像头，其一一对应设置在各个车道上方，由摄像头采集对应车道上车辆的牌照图像，并记录采集时间；

主控制盒，其包括主控制器、无线路由器、数据采集卡、图像采集卡，其中数据采集卡、图像采集卡输出端分别接入主控制器的数据端口，无线路由器接入主控制器的通讯端口，所述摄像头与图像采集卡的输入端连接，由图像采集卡采集摄像头拍摄的牌照图像后送入主控制器，所述红外光接收装置、紫外光接收装置分别与数据采集卡的输入端连接，由数据采集卡采集红外光接收装置接收的红外光谱信号、紫外光接收装置接收的紫外光谱信号并送入主控制器，所述主控制器通过无线路由器与外部服务器通讯连接；

车载无线模块，其安装在车道上行驶的车辆中并接入车辆中MCU的通讯端口，当车辆行驶进入主控制盒中无线路由器的通讯范围时，MCU通过车载无线模块接入无线路由器，由无线路由器分别与各个车辆中MCU通讯连接构成车联网，每个车辆中MCU分别向无线路由器发送自身的车速信息、加速度信息、对应的时间信息和预设写入MCU中的牌照信息，由无线路由器将各个车辆的车速信息、加速度信息、时间信息和牌照信息发送至主控制器；

当车辆行驶至红外光发射和接收装置、紫外光发射和接收装置工作位置时，由红外光发射装置向车辆产生的尾气发出红外光，由紫外光发射装置向车辆产生的尾气发出紫外光，同时由摄像头拍摄该车辆的牌照图像，红外光、紫外光分别穿过尾气后再经光反射装置对应反射至红外光接收装置、紫外光接收装置，并由数据采集卡将红外光接收装置、紫外光接收装置各自接收的光谱信号传送至主控制器，同时摄像头将采集的车辆牌照图像传送至主控制器；主控制器根据红外光发射装置出射而未经过尾气的红外光谱信号、经过尾气后被红外光接收装置接收的红外光谱信号反演计算得到尾气中CO和CO₂的浓度，主控制器根据紫外光接收装置接收的紫外光谱信号变化反演计算得到尾气中NO_x和HC的浓度，同时主控制器对摄像头采集的牌照图像进行处理得到车辆牌照数据，并与无线路由器传送的数据进行比对，找到车辆牌照符合且时间对应的车辆的速度数据、加速度数据，最后主控制器将车辆牌照信息、速度信息、加速度信息、尾气中CO和CO₂浓度信息、NO_x和HC浓度信息分别通过无线路由器传送至外部服务器。

2.根据权利要求1所述的机动车尾气遥测系统，其特征在于：所述的障碍带使多个车辆一一顺序排列在车道上行驶，以防止车辆超车或车辆避让时车轮轧到光反射装置。

3.根据权利要求1所述的机动车尾气遥测系统，其特征在于：所述的红外光发射装置，其发射的红外光中心波长选择在1560～1580nm范围内，其中优选1579.737nm用于检测尾气中CO浓度，优选1579.574nm用于检测尾气中CO₂浓度。

4.根据权利要求1所述的机动车尾气遥测系统，其特征在于：所述的紫外光发射装置，其发射的紫外光中心波长选择在200～250nm范围内，其中优选在225～230nm范围内用于检测尾气中NO的浓度，优选在217～223nm范围内用于检测尾气中HC的浓度。

5.根据权利要求1所述的机动车尾气遥测系统，其特征在于：所述的红外光发射装置由可调谐二极管激光器构成，可调谐二极管激光器发出的红外光经分光器分为两路，一路被一个红外光电探测器接收作为参考光，另一路经准直镜准直平行作为探测光入射至尾气，再经光反射装置反射后被另一个作为红外光接收装置的红外光电探测器接收，最后由红外光接收装置将检测的红外光谱信号通过数据采集卡发送至主控制器。