遙感技術(shù)在機(jī)動車排氣監(jiān)測和管理中的實現(xiàn)

朱恩亮 王涵

摘 要：本文對遙感技術(shù)在機(jī)動車排氣監(jiān)測和管理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，首先介紹了國內(nèi)目前常用的機(jī)動車尾氣監(jiān)測方法及其存在的問題，然后對遙感技術(shù)在機(jī)動車排氣監(jiān)測和管理中從遙感技術(shù)的全時段自動監(jiān)測排放、監(jiān)測技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系的不斷完善、促進(jìn)車輛維護(hù)和保養(yǎng)機(jī)制的形成、監(jiān)測尾氣的凈化裝置四個方面進(jìn)行了詳細(xì)描述。

關(guān)鍵詞：遙感;機(jī)動車排氣;檢測

0 引言

隨著環(huán)境污染的持續(xù)加劇以及可持續(xù)發(fā)展理念的提出，國家對于機(jī)動車尾氣的排氣管理要求越來越嚴(yán)格，自2019年7月起，國內(nèi)十幾個省市開始執(zhí)行國六排放標(biāo)準(zhǔn)，從而限制汽車污染物排放，減少一氧化碳、碳?xì)浠衔锏扔泻怏w對人體造成的危害以及對生態(tài)環(huán)境造成的破壞[1]。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，一系列智能化技術(shù)不斷滲透到生活的各行各業(yè)，為提升居民生活質(zhì)量以及提升國家職能機(jī)關(guān)的服務(wù)能力提供了很大的幫助。汽車尾氣的監(jiān)測和管理一直存在諸多問題，借鑒新技術(shù)實現(xiàn)機(jī)動車排擠的監(jiān)測和管理，提升監(jiān)測效率和管理水平具有重大的現(xiàn)實意義[2]。

1 國內(nèi)機(jī)動車排氣監(jiān)測和管理存在的問題

1.1 機(jī)動車尾氣監(jiān)測方法

現(xiàn)如今，國內(nèi)機(jī)動車尾氣監(jiān)測方法主要由雙怠速監(jiān)測法和簡易穩(wěn)態(tài)工況法（簡稱ASM）。雙怠速監(jiān)測法可以在機(jī)動車低怠速和高怠速情況下進(jìn)行其尾氣的監(jiān)測，但是由于怠速監(jiān)測的無負(fù)荷作用以及怠速的高低是人為控制的，因此存在的誤差較大。此種監(jiān)測方式只可實現(xiàn)對碳?xì)浠衔?、一氧化碳的監(jiān)測，無法實現(xiàn)氮氧化合物的監(jiān)測，并且其重復(fù)性監(jiān)測誤差超過30%[3]。ASM監(jiān)測法，是指模擬機(jī)動車在25、40千米/時的條件下，進(jìn)行機(jī)動車尾氣排放情況的檢測，檢測的項目有碳?xì)浠衔?、一氧化碳和氮氧化物。取樣是此種監(jiān)測手段的核心工作，目前采用的取樣方法有三種，分別為直接取樣、全量取樣和變稀釋取樣法。其中直接取樣閥，是將探頭插入取發(fā)動機(jī)的排氣管道內(nèi)部，采用取樣泵直接抽取一定數(shù)量的樣本，經(jīng)過對樣本的過濾以后，對樣本內(nèi)部的氣體導(dǎo)入到氣體分析儀中。為了規(guī)避在監(jiān)測過程中，氣體中水分對監(jiān)測結(jié)果造成影響，在系統(tǒng)中往往會加入冷凝排水裝置，實現(xiàn)對氣體的除濕功能。為了規(guī)避氣體中的蒸汽壓力低且沸點高的成分對氣體檢測產(chǎn)生誤差，取樣導(dǎo)管需要進(jìn)行加熱式的管理，對于汽油機(jī)的管理其溫度應(yīng)該保持在150℃上下，對于柴油機(jī)溫度應(yīng)該保持在180℃～200℃之內(nèi)[4]。此種取樣方式比較適合連續(xù)工況檢測。除直接取樣外，還有全量取樣和變稀釋度取樣法。全量取樣法和直接檢測法相同，也需要在系統(tǒng)中加入加熱系統(tǒng)，此種方式會使得高沸點的HC也容易凝聚而溶于水中隨之被放掉，造成一定的誤差。

1.2 尾氣監(jiān)測存在的問題分析

在完成采樣后的樣品會進(jìn)入到分析儀器內(nèi)，通常來說儀器均是使用紅外線對氣體的分子進(jìn)行光譜分析，并對其內(nèi)部光線的遮擋程度來分析樣本中氣體濃度的高低，一旦汽車尾氣進(jìn)行檢測系統(tǒng)的雙滾筒內(nèi)部時，測功機(jī)便開始進(jìn)行工作，當(dāng)汽車速度達(dá)到規(guī)定的數(shù)值是，儀器便開始進(jìn)行分析和工作，測試儀器會以10秒左右為一個測試單元對機(jī)動車進(jìn)行檢測。從檢測原理上講，兩種方式都滿足檢測要求。但是由于利益關(guān)系，國內(nèi)某些尾氣監(jiān)測流于形式，個別監(jiān)測點的儀器已經(jīng)無法采樣了，仍然在執(zhí)行尾氣監(jiān)測工作，個別監(jiān)測點對于怠速監(jiān)測和ASM法監(jiān)測并沒有明確的規(guī)定。由于燃油的品質(zhì)差，使用工況檢測法無法通過檢測，但使用雙怠速監(jiān)測法其通過率便比較高。個別企業(yè)在檢測過程中，徇私舞弊，將檢測儀器的膠管和采樣頭分離，儀器采集的均是空氣。同時，監(jiān)測工作兩層皮的現(xiàn)象嚴(yán)重，機(jī)動車尾氣監(jiān)測工作比較混亂。

2 遙感技術(shù)在機(jī)動車排氣監(jiān)測和管理中的實現(xiàn)

隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)在四方面應(yīng)用在了機(jī)動車排氣監(jiān)測和管理過程中，主要如下：基于遙感技術(shù)的全時段自動監(jiān)測排放、監(jiān)測技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系的不斷完善、促進(jìn)車輛維護(hù)和保養(yǎng)機(jī)制的形成、監(jiān)測尾氣的凈化裝置。

2.1 基于遙感技術(shù)的全時段自動監(jiān)測

隨著城市的不斷發(fā)展，大氣污染越來越嚴(yán)重，污染物的主要形式為CO和HC等，以上物質(zhì)均是以顆粒狀存在，顆粒物是造成城市霧霾的主要原因之一。遙感技術(shù)作為一種依托于先進(jìn)科技的技術(shù)形式，采用遙感技術(shù)可以實現(xiàn)無人值守，其檢測效率比傳統(tǒng)的人工檢測更高，同時也不會影響正常的行駛。遙感技術(shù)的核心優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛尾氣排放數(shù)據(jù)的間接監(jiān)測，它不需要直接接觸車輛就可以實現(xiàn)監(jiān)測和控制，以此借助于數(shù)據(jù)分析來對不同車輛尾氣污染物的排量進(jìn)行全面的掌握和分析。

2.2 促進(jìn)檢測技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的日益成熟

目前國內(nèi)實行尾氣遙感檢測的城市已經(jīng)超過70個，全國已經(jīng)國內(nèi)已經(jīng)建成遙感檢測400臺以上，監(jiān)測設(shè)備分為移動式遙感和非移動式遙感監(jiān)測。近年來國家也出臺了各類政策，明確提出對于遙感監(jiān)測設(shè)備和車輛的管理辦法，要力爭建立國家、省市級別的聯(lián)網(wǎng)檢測，重點對高排放的柴油和汽油進(jìn)行檢測。目前，各類遙感監(jiān)測辦法已經(jīng)相繼出臺出來，遙感監(jiān)測技術(shù)目前已經(jīng)在我國相關(guān)環(huán)境管理工作中有著十分重要的意義，很多地區(qū)都高度重視此項技術(shù)的有效運(yùn)用，特別是針對監(jiān)測結(jié)果和視頻等不一致的問題，對檢驗機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門進(jìn)行嚴(yán)懲和處罰，特別是對于高排放車輛進(jìn)行重點和精準(zhǔn)化的監(jiān)管和處理。據(jù)相關(guān)調(diào)查可知，目前北京、天津等城市就已經(jīng)充分運(yùn)用遙感技術(shù)對于超標(biāo)排放車輛進(jìn)行了監(jiān)管和控制，目前已經(jīng)成功處罰車輛共計萬余輛。從中也可以看出，目前遙感監(jiān)測技術(shù)在我國具備了廣闊的發(fā)展空間，同時期發(fā)展體系和標(biāo)準(zhǔn)體系正在有效建立，不斷走向成熟。

2.3 促進(jìn)車輛保養(yǎng)機(jī)制的不斷形成

采用遙感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)前采用的檢查維修計劃（I/M制度）是否有效，檢查I/M制度以外的車輛（過境車和未登記車）是否是空氣污染主要來源之一，從而更加清晰地對于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與尾氣排放的相關(guān)關(guān)系。這樣能夠有效地對于排放監(jiān)管空白進(jìn)行有效修補(bǔ)，及時地發(fā)現(xiàn)并懲戒車輛超標(biāo)問題，降低大氣排放污染物的總量。

2.4 促進(jìn)監(jiān)測尾氣的凈化裝置的形成

對機(jī)動車尾氣排放進(jìn)行限制可以從根源上解決問題。機(jī)動車尾氣的凈化裝置主要是減少CO等物質(zhì)的排放，經(jīng)過實際檢測其減排效果會達(dá)到90%及以上。對于柴油車尾氣的凈化裝置可以削減其顆粒物的產(chǎn)生，減排的效果可以達(dá)到70%以上。對于天然氣車尾的凈化裝置主要實現(xiàn)對NOx等物質(zhì)的削減，其減排效果也能夠減少70%。

3 結(jié)論

新興技術(shù)的發(fā)展和不斷進(jìn)步，高科技手段正在逐漸改變?nèi)藗兊纳?。對于交通行業(yè)的發(fā)展也不例外，圖像識別等智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用比較成熟。遙感技術(shù)也是一種新技術(shù)，可以實現(xiàn)低成本、快速的行駛過程中車輛的檢測，比較適合車輛尾氣狀況的采集，特別是城市空氣質(zhì)量污染過程中機(jī)動車尾氣排放的檢測。充分使用新技術(shù)，實現(xiàn)重要交通節(jié)點內(nèi)的機(jī)動車檢測是未來的發(fā)展方向，也可以為決策者對于交通管控方面的檢測提供數(shù)據(jù)支持。

參考文獻(xiàn)：

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