[發明專利]一種柴油車道路排放遠程實時監測系統和監測方法

無效

• 申請號: 201010252486.X
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN101963800A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 楊福源;鄧成林;王賀武;徐梁飛;張禾;王龐偉;龔群英
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京清能華通科技發展有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G08C17/02;H04L29/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種監測系統和監測方法，特別是關于一種柴油車道路排放遠程實時監測系統和監測方法。

背景技術

柴油車排放標準一直以來是衡量柴油車排放污染的主要指標，但是用法規規定的標準測試工況，來測試柴油車排放，只能限制新開發機型或車型的排放；并且標準測試工況只是臺架測試結果，不完全等于柴油車輛在實際道路工況條件下的排放。以柴油機SCR技術來說，在北美實際道路工況下的某項測試中，氮氧化物的轉化率僅為60％左右，遠低于法規測試中高達85％的氮氧化物轉化率。因此，為了更全面的控制柴油車排放污染，車載排放測試越來越受到重視。

車載排放測試將便攜式排放測試儀，安裝在實際道路工況使用的柴油車輛上，從而測試實際的道路排放。車載排放測試雖然以略低于或接近于臺架測試的精度，實現了實際道路工況條件下的排放測試，但該方法具有如下問題：1)車載排放測試設備價格高，不利于大量推廣。2)如果同時針對不同車型、機型的柴油車，完全實時監控不同環境、工況下的道路排放，使用車載排放測試方法逐一試驗，將是一項低效率高代價的工作，因此，其只適用于單個試驗車輛。3)車載排放測試設備中的大部分設備體積和耗能較大，在柴油車上安裝困難，且因其較大的質量和功率，同時也增加了實際道路條件下的柴油車負載，影響了道路排放測試結果。4)車載排放測試設備需要人工照料，不能實現連續的長時間排放測量。5)車載排放測試方法只是測量排放結果，忽略了與排放相關的環境參數、柴油車工況、動力性參數和經濟性參數，而在評價柴油車實際道路工況下的排放時，需要結合環境參數、實際工況、動力性參數和經濟性參數進行分析和計算。因此，亟需研究新的測試系統和方法來克服現有車載排放測試的缺點。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種系統安裝簡單，可提高排放測量的方便性、實時性，大量節約人力成本，提高效率的柴油車道路排放遠程實時監測系統和監測方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種柴油車道路排放遠程實時監測系統，它包括原有設置在車輛發電機中的柴油發動機電控單元和后處理系統電控單元；其特征在于：它還包括車用排放傳感器、車載終端、GPRS通訊網絡和監控中心；所述車載終端包括依次連接的GPS、數據采集單元、排放計算模型、數據存儲單元和GPRS；所述數據采集單元的輸入端還并聯連接所述柴油發動機電控單元、后處理系統電控單元和車用排放傳感器，所述數據采集單元的輸出端還連接所述數據存儲單元的輸入端；所述GPRS的輸出端連接所述GPRS通訊網絡；所述GPRS通訊網絡的輸出端連接所述監控中心；所述監控中心設置有數據庫和監控界面。

所述排放計算模型包括基礎排放模型和后處理排放模型，所述基礎排放模型的輸入端連接所述數據采集單元，所述基礎排放模型的輸出端連接所述后處理排放模型，所述后處理排放模型的輸出端連接所述數據存儲單元。

所述車用排放傳感器采用氮氧化物傳感器。

所述車用排放傳感器采用顆粒物捕集器壓差傳感器。

一種上述系統的柴油車道路排放遠程實時監測方法，其包括以下步驟：1)GPS對車輛運行數據和位置信息進行采集，并將采集到的信息傳送給數據采集單元；同時，數據采集單元對柴油發動機電控單元、后處理系統電控單元和車用排放傳感器進行通訊，得到柴油機狀態參數、排放計算模型所需要的數據及后處理系統轉化效率；2)數據采集單元將步驟1)中得到的數據，進行相應的數據處理后，傳輸給排放計算模型和數據存儲單元；3)排放計算模型根據數據采集單元傳輸的數據，計算出柴油機的動力性能數據、經濟性能數據和污染物的原始排放，并將原始排放乘以后處理系統轉化效率，計算出實際排放數據，并將所得數據傳送給數據存儲單元；4)數據存儲單元將全部數據存儲下來，并將關鍵數據通過車載終端的GPRS和GPRS通訊網絡發送到監控中心；5)監控中心不斷從GPRS通訊網絡上獲取車載終端發過來的動力性能數據、經濟性能數據及污染物的排放數據，并將相應的數據進行處理后，存儲到數據庫中，監控界面根據數據庫的數據進行顯示，完成遠程實時監測。

所述步驟3)中，柴油機的原始排放在排放計算模型中的基礎排放模型中計算得到；柴油機的實際排放數據在排放計算模型中的后處理排放模型中，通過將原始排放數據結合后處理系統轉化效率計算得到。

所述步驟4)中，所述動力性能數據包括轉速、油門、轉矩；所述經濟性能數據包括瞬時油耗、累積油耗、百公里油耗。

所述步驟5)中，所述關鍵數據包括污染物排放、車號、二氧化碳、油耗、車速、里程。