汽车尾气遥感技术探讨

摘要：[HT5”K]指出了对汽车尾气的监控、控制尾气的排放、降低对环境的污染，是一项极为重要且迫切的工作。介绍了对一种汽车尾气检测技术——遥感监测技术，阐述了主要的工作原理、优点及检测的内容，提出了使用汽车尾气遥感技术时所需注意的事项。

关键词：[HT5”K]汽车；尾气；遥感技术

收稿日期：20150305

作者简介：滕杰（1971—），男，山东人，工程师，主要从事加油站油气回收排放管理及机动车尾车遥感检测工作。

中图分类号：[HT5”SS]X859

文献标识码：

[JY]文章编号：[HT5”SS]1674994.4（2015）05020702[HK]

1引言

随着我国经济的迅猛发展，城市化进程的不断推进，国内汽车保有量呈现逐年上升的趋势。以上海市为例，在20世纪90年代初，机动车保有量为20万辆，而到2009年则上升到接近250万辆，其中汽车占60%左右。而汽车保有量的增加，交通出行量的增多，无疑给生态环境带来了极大的影响。对此，需采取各种手段对汽车尾气污染加以治理，而汽车尾气排放进行检测就是其中的一种。自20世纪70年代开始，推出了一些汽车尾气检测技术，如底盘测功机测试法、车载尾气检测法以及遥感检测法等，本文对汽车尾气遥感技术进行探讨。

2汽车尾气遥感技术的工作原理

汽车尾气遥感技术是一种较为先进的尾气检测技术。从某种层面上来讲，遥感技术是试验室光谱分析技术的拓展，其工作原理主要为利用紫外线与红外线光谱技术，对汽车尾气排放物内不同成分的占比率加以测定。

在对汽车尾气进行测量时，其具体过程为：在汽车尾气遥感设备的光源发生器发出紫外光光束、红外光光束后，马路对面的紫（红）外光放光镜会把其再次反射回遥感设备中，即光源检测器内。在马路上所行进的车辆经过上述光束时，尾气对红外光产生吸收作用，之后红外线发射接收器将对所接收的光谱改变状况加以详细的分析，继而对行进车辆所排出的各种气体（氮氧化物、碳氢化合物、CO以及CO2等）及其浓度进行计算。在此期间，通过车辆辨别系统掌握每一辆车的车牌号码，利用速度传感器对相应车辆的速度及其加速度予以测定，经由气象仪器对环境参数予以记录。

汽车尾气在排出之后，其中所包含的污染物将随之在空气内逐渐扩散与稀释，而风向、风速以及空气扰动等，会对污染物的稀释浓度造成一定的影响。所以，对排气烟羽浓度进行测量，难以说明汽车的尾气排放情况，遥感设备是以CO2为参照气体，对尾气中的污染物加以测定。

以下针对NOX、HC以及CO等对CO2浓度的比率，分别用QNO、QHC、QCO等表示，且QNO=NOX/CO2、QHC=HC/CO2、QCO=CO/CO2。有关研究指出：针对一个既定排气烟羽，QNO、QHC、QCO等是相对恒定的，基本上不会由于诸多原因如稀释、扩散等而发生改变，所以，遥感检测期间，在较短的时间之内反复对汽车排气烟羽加以测定，对CO2、NOX、HC以及CO等进行计算，从而对QNO、QHC、QCO等加以明确。其中，一般是采取碳平衡法对CO2的浓度进行明确，具体的计算公式为：CO2%=4.2/（2QCO-037QHC+QNO+279）。按照定义可知，其它排气污染物排放浓度计算公式为：CO%=QCO×CO2%；HC%=QHC×CO2%；NO%=QNO×CO2%。

采取遥感技术对车辆排气污染物的浓度进行测量，简而言之就是HC/CO2、NO/CO2、CO/CO2，之后再利用发动机的化学计量空燃比燃烧所推出的公式，对CO2的绝对浓度进行计算，最终将不同气体污染物的浓度进行计算。

3[JP3]汽车尾气遥感技术的检测内容及其优势[JP]

31汽车尾气遥感技术的检测内容

汽车尾气遥感技术可以检测的内容主要有：对车辆污染排放数据进行检测：与其他汽车尾气检测方法一样，该技术可对尾气加以检测，但它们之间又有所不同，即其不需要和被检测车辆相接触，且能对马路上所行驶的各类汽车（如柴油车、汽油车）进行同时检测；遥感技术在测定车辆所排放的尾气同时，还能对汽车的行驶速度进行测定；可记录汽车的牌照；能对“冒黑烟”的汽车进行抓拍与录制；对“黄色环保标志”、“无环保标志”进行鉴别；可辅助交通部门开展更为有效的管理。

32汽车尾气遥感技术的优势

通过遥感技术对汽车所排放的尾气进行测定，具有一定的优越性，具体表现为如下几点。①自动化水平高，检测迅速，通常情况下1h可检测的车辆多达10000辆，极大地提升了工作效率。②能够在车辆正常行进期间展开尾气检测工作，并且此时的汽车发动机运行状况更有说明性，且相对于怠速法而言，更可以说明车辆尾气排放的具体状况。③在对行进车辆进行尾气测定时，驾驶者毫无感觉，这可防止极少数车辆驾驶者为检测达标而采取相应手段，最终对尾气测定结果。④一般情况下，遥测系统安装在马路边，因而避免了在马路中间设置东西，从而确保了交通的顺畅。⑤在对汽车尾气进行遥感检测的过程中，不会影响到汽车的正常行进，车主也无需到相关检测站进行检测，节约了时间，方便了车主。⑥因为在检测汽车尾气时，检测者与车辆驾驶者无需沟通，且从测试路段所收集到的所有信息或数据，均输入电脑程序内，仅有被授权者方可开启该程序，因而可确保汽车尾气排放数据的真实性与可靠性。

4[JP3]使用汽车尾气遥感技术的相关注意事项[JP]

在利用遥感设备对汽车尾气加以检测时，为了确保所检测数据的准确性与可靠性，应注意一些相关的事项，具体如下。

41选择使用环境与检测场地

通常情况下，在安装与使用尾气遥感设备时，其工作环境（如压力、温度及湿度等），都必须满足说明书中的条件或要求。在下雨、下雪或者是起雾的天气下，一般不适宜开展汽车尾气遥感检测工作。如果要在多车道上展开尾气遥感检测，那么必须采用交通标志，以隔离出一条车道，从而便于测量工作的开展。汽车尾气遥感技术的运用，对路面及其坡度也有相应的要求，即路面需保证平整，且需在平路亦或者是坡度低于15°的上坡路段。在选择检测场地时，需远离一些相应污染源，避免对汽车尾气检测结果带来影响；在相关设备使用场地的5m半径内，不能出现带有干扰的电磁波源。

4.2安装与调试

在对汽车尾气遥感设备进行安装的过程中，需注意一些事项，即在检测区间前方大约50m的位置，安装交通警示与异流标志。电子照相机与测速棒两者之间的距离在10～15cm之间。摄像头所对准的位置为测速光发射帮和测速棒两者的中间。测速棒和气体探测器之间的距离在75cm左右。在对设备进行调试时，调节测速棒应处于水平位置，测速棒与地面相距的距离在3～7cm左右，通常情况下是依据路面平整度来决定的，对测速光发射棒所发射出的激光进行相应的调节，以便让其能够准确地与3个接收口相对应。按照相应的要求，对测量光束的离地高度进行合理的调整，且确保气体探测器处于水平状态，对反光镜位置进行科学合理的调整，以便达到满意的测量工作曲线。除此之外，需对红外线工作曲线加以调整，且直至正常水平，然后在标定分析仪之后，即可进行车辆尾气的检测。

43环境条件的选择

一般情况下，汽车尾气遥感检测技术，对现场的环境有比较高的要求，即室外温度需在零下5～45℃之间，相对空气湿度需低于80%，且现场风速不可高于三级。若没有满足上述要求，则不可检测。另外，在下雨、下雪以及有雾的天气下，同样也不能开展检测工作。

4.4所测车辆的实际状态

在单位时间内，车辆所排放污染物的量，取决于车辆本身的行进状态；而遥感设备在对车辆尾气进行测定时，为了达到最为理想的检测效果，需有比较集中的排放量。正是因为如此，在车辆测定区域内，车辆行驶速度需保证在每小时20km以上，同时保证加速度在零以上。

5结语

在一段时间内，我国机动车保有量还将继续增加，对大气与生态环境所造成的污染也将继续，对此，为了保护人类的生活环境不受影响，对汽车尾气进行检测与治理，是极为关键且有必要的。而汽车尾气遥感技术作为一种相对比较先进的检测技术，还需进一步改进与完善，以便将其作用与优势充分展现出来，从而为保护环境做出贡献。

[HT5H]参考文献：[HT6SS]

[1] [ZK（#]

尚若静，江俊汽油车尾气遥感检测结果统计分析与限值制定[J]环境监测管理与技术，2014（4）：67～69

[2] 冯蓬汽车尾气遥感监测技术应用研究[J]科学时代，2013（1）

[3] 王科遥感技术在机动车排气检测和监管中的探析[J]资源节约与环保，2013（5）：157，159

[4] 孙冬梅遥感设备在机动车尾气检测工作中的应用[C]//中国环境科学学会201.2学术年会论文集北京：中国环境科学学会，201.2：2.115～2.117

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