机动车尾气监管平台搭建思路及方法

目录平台概述01大数据平台02遥感监测系统03检测原理04系统组成技术参数系统特点与优势050607相关研究表明，80%以上的机动车尾气污染物是由大约20%以下高污染车辆排放的。

发现并治理排放超标车辆，能够有效的控制机动车污染物排放总量，对城市空气质量改善具有重要意义。

针对机动车保有量迅速攀升、尾气污染日益严峻、环境保护工作压力不断增加的现状，结合城市高污染排放车辆治理淘汰工作要求，国科创采用机动车尾气污染治理与互联网、大数据技术相融合的方式，开发了机动车尾气环保监管平台，构建了一套完整的机动车污染监管体系。

机动车尾气环保监管平台由两大功能层级组成，底层由机动车尾气遥感监测系统及其控制采集软件组成。

顶层为大数据平台，其采用深度学习、大数据处理和分析技术，对机动车尾气排放相关数据进行智能处理和数据挖掘，获取最具辨识力的关键性指标和统计数据。

机动车监管大数据平台，可建立机动车尾气排放长效的管理机制，提高业务管理效率，从根本上监管机动车尾气污染物的排放，为环境监管部门提供实用高效的监测技术保障和实时有效的监测分析数据。

0 1.平台概述P l a t f o r m o v e r vi e w平台体系大数据平台由机动车监管弹性时空数据库、机动车尾气遥感监测子系统、非道路移动机械信息管理子系统、柴油货车在线管理子系统、排放检验与维修监管子系统、移动执法APP、机械申报APP、“一张图”分析系统和监管大数据可视化大屏系统组成。

机动车监管弹性时空数据库可对不同机动车子系统中的存档数据、离线数据，基于统一的时空基准，处理成统一的数据格式，创建时空索引，为各个专题数据集发布成做好准备。

机动车尾气遥感监测子系统支持基于遥感监测设备实时数据流的采集、存储，具备可视化和分析能力。

具体包括：机动车尾气遥感点位管理，遥感实时数据、历史数据、超标通知管理，白名单管理和数据统计分析等功能。

获取非道路移动机械排放数据，监管非道路移动机械的使用区域，掌握非道路移动机械的动态信息，为各类非道路移动机械提供管理服务。

通过对非道路移动机械信息的管理，严格控制非道路移动机械污染排放，减少对地区整体空气质量的影响。

主要包括：非道路移动机械档案管理、检测数据管理、申报使用管理、移动执法管理、电子围栏管理和审批管理。

非道路移动机械信息管理子系统建设I/M 检测维修体系，通过采集机动车排放检验与维修监管数据，形成机动车排放检验与维修监管业务闭环，使相关单位和各级管理人员可以随时掌握车辆检验与维修情况。

具体功能包括：机动车检测单位与维修单位信息管理模块、车辆检测与维修业务管理模块、检测与维修数据接口模块、检测与维修查询模块等功能。

排放检验与维修监管子系统柴油货车在线管理子系统通过在柴油货车上安装OBD远程在线监控设备，建立柴油货车在线监控网络，加强实际道路监测。

实时监控柴油货车排放情况，了解柴油货车运行状态，为柴油货车尾气污染源排放的治理提供数据支撑。

结合数据统计分析功能，客观反映柴油货车尾气的排放信息，结合大数据的分析，有针对性的为机动车尾气排放管理决策提供依据，促使减少机动车尾气对大气的污染。

包括：柴油货车实时数据管理、历史记录管理、超标通知管理和数据统计分析等功能。

移动执法APP与机械申报APP通过建设移动执法APP与机械申报APP，为监管部门提供全面的监管手段，结合机动车监管大数据平台的数据分析能力，做到违法排放早发现，违规操作早处理。

具体包括：机动车所有人管理、地图数据在线可视化、车辆及设备查询、执法人员现场执法辅助工具等功能模块的建设。

“一张图”分析系统和监管大数据可视化大屏系统基于在线WebGIS技术、大数据场景下的信息分析和空间可视化技术，利用基础空间信息，结合不同专题和不同业务的数据服务，包括机动车尾气遥感监测系统、非道路移动机械信息管理系统、柴油货车在线管理系统、排放检验与维修监管系统、移动执法APP与机械申报APP等业务系统，将各种数据服务和业务功能基于统一的时空框架进行集成，实现基于“一张图”平台的机动车监管业务功能一体化，实现基于时空数据的信息统计分析，并且构建可视化大屏界面，实现机动车监管各业务指标数据的直观表达，包括数据动态分析和GIS空间分布结果展示等功能模块。

03.遥感监测系统R e m o t e S e n s i n g M o n i t o r i n g S y s t e m遥感检测技术能够便捷、高效的实现机动车尾气测量工作，当机动车行驶过监测区域，遥感监测系统可在1秒内完成对尾气组分：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）的检测。

自2017年7月生态环境部发布了《在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求（遥感检测法）》，更是极大的推动了机动车尾气遥感检测技术的应用。

承载于环境监测行业多年的技术积累，国科创自主研发了机动车尾气遥感监测系统。

该系统整体采用工业化设计及模块选型，为设备稳定性及环境适应性提供了可靠保障。

软件界面设计简洁、人性化，除涵盖法规所要求的数据功能外，还包含外埠车辆管理、限行管理、黄标车管理、路况远程监控、点位气象环境参数记录等功能可供客户选择，并支持软件的用户需求定制。

境参数记录等功能可供客户选择，并支持软件的用户需求定制。

监测系统采用NDIR 和DUV 原理测量尾气中各污染物的浓度，其应用的技术还包括吸收光谱技术、波长信号检测技术、图像识别技术、数据智能分析技术等。

监测系统由光源主机产生特定波长的光，接收主机检测光强变化，光源至接收组成一个闭合的光回路，其中光所经过的路径为检测光程。

当在道路上行驶的汽车通过光束时,排放的尾气对光线有一定的吸收作用，由于不同气体污染物分子能级结构不同，在不同的波段具有不同的吸收特征，吸收谱线可作为识别不同气体分子的“指纹”，根据吸收谱线的位置对分子组成进行定性分析，谱线强度对气体分子浓度进行定量分析。

数记录等功能可供客户选择，并支持软件的用户需求定制。

0 4.检测原理D e t e c t i o n p r i n c i p le根据不同的应用场景，遥感监测系统可分为移动式机动车尾气遥感监测系统（以下简称“移动式遥感”）和固定式机动车尾气遥感监测系统（以下简称“固定式遥感”）。

移动式遥感主要应用于移动道路执法，临时定点监测等场合；固定式遥感则主要应用于重要路段和城市进出主干道的机动车排放监测及超标车辆筛查。

0 5.系统组成S y s t e m c o m p o s i t i o n 光源主机（固定式遥感）01接收主机（固定式遥感）02光学一体机（移动式遥感）03光学反射镜（移动式遥感）04机动车牌照识别单元05多功能气象监测站06汽车电子标识识读设备07机动车行驶状态检测单元08附属模块09智能黑烟识别系统10遥感监测软件11遥感监测车（移动式遥感）12集成多种光源，有效检测光程可达20m ，满足多车道测量要求。

加固及散热采工业化设计，可常年不间断工作，内置自动标定审核单元，保证测量精准度。

配备三维角度调节架，可轻松实现俯仰、水平角度的调节，便于固定点位安装。

光源主机（固定式遥感）01高精度数字采集单元，可在1秒内完成百次以上采样。

智能分析运算核心，能够有效判断尾气触发，自动筛除异常干扰，进行定性定量分析。

具备异常状态报警机制，对异常工作状态主动提示原因并报警。

接收主机（固定式遥感）02集成了光源主机与接收主机，一体化设计使得仪器轻巧便携，双光程可达10m ，适用于单车道检测。

内置自动标定单元，可实现0.5~3小时自动传感器校准，保证测量精准度。

可外接审核标气，使检测数据有法可依。

光学一体机（移动式遥感）03应用直角位移反射原理，实现光路的整体位移反射，安装方式采用三脚支架式设计，整机着地稳固，并可以轻松实现水平、俯仰、高低三个维度上的调整，极大的简化了对光时的操作。

镜体采用全封闭性结构，保证了镜面清洁，更便于维护。

光学反射镜（移动式遥感）04包括高清像机、高清镜头、补光组合，像机内部集成识别核心，当车行驶过检测区域会自动跟据抓拍图像识别车牌及车辆外观信息。

机动车牌照识别单元05采用全数字化高精度传感，包含风速、风向、气温、气压等环境模块，CO 、SO 2、NOx 等多种气体模块，悬浮颗粒物、地理位置信息等扩展模块，能实时全面的反馈环境中的空气质量状况、气象参数信息和地理信息。

多功能气象监测站06当车辆行驶过检测区域，会自动识别车辆电子标识并核对信息，每台设备可覆盖三个车道。

汽车电子标识识读设备07采用激光测速原理，可精准的测量行驶中车辆的速度、加速度、车长，如果系统采用水平式安装可测量出车辆所处车道，判断是否有多辆车并行通过。

机动车行驶状态检测单元08包括LED 显示大屏、系统运维监控单元、总线集成单元、供电转换单元、中控计算机、UPS 供电单元以及联网设备等。

附属模块09智能黑烟识别系统由高清视频采集像机、道路环境补光单元、工控机三部分组成。

其中视频采集像机实现目标车辆的视频采集、车尾触发抓拍，其内集成的识别核心可自动识别车辆牌照、车辆颜色、车型等信息并一同汇总发送到工控机。

道路环境补光单元主要为暗光或夜间无光条件下由像机自动控制开起的频闪灯或常亮灯组合。

该系统具有实时视频分析、图像自动截取、车牌自动识别、冒黑烟车辆自动识别、林格曼黑度匹配、夜间黑烟车识别以及冒黑烟车排气污染评估等功能。

可及时发现行进中的黑烟车高污染排放车辆，并对黑烟车进行抓拍取证。

智能黑烟识别系统10智能黑烟识别系统除了集成于遥感系统外，还可单独部署应用，针对黑烟车已形成了一套完整的监察管理机制。

尾气遥感监测软件的设计充分考虑了我国各城市对尾气监测的要求，在性能上保证软件能够稳定可靠的工作，在操作上力求简洁、方便，在功能上注重完备性及可扩充性。

遥感监测软件11有着完备的系统日志功能，所有检测数据做到有案可查，防止非法用户使用和修改该数据。

完善的用户管理功能系统具备自动定时校准功能，并存储校准参数，使得监测结果更加可靠。

准确的设备校准控制功能通过参数设置，可以使得仪器在不同的环境中，达到最佳的工作状态。

灵活的参数设置功能可以预设监测站点信息，为数据的分析和统计提供依据。

丰富的站点管理功能用户可跟据时间、燃料类型、超标类型、超标限值、内外埠车、速度加速度范围、牌照信息等单一或多种组合限定查询及统计范围，直观的显示数据分析结果。

完备的统计查询功能软件可以对各种数据实现自动存储，其中数据包括：车辆速度和牌照数据、监测结果数据以及实时光谱数据等。

数据自动存储功能软件可实时联网将数据上传到平台，并具备断网续传和远程运维功能。

实时联网上传功能软件工作过程中，对各模块组件进行实时的监控，发现异常自动报警。