专利名称：利用视频检测技术监测机动车对大气影响的系统及方法
技术领域：
本发明属于环境科学技术领域，具体涉及一种利用视频检测技术监测机动车排放的尾气对大气环境影响的系统及方法。
背景技术：
随着经济快速发展，城市规模不断扩大，人口不断向城市集聚，生产、生活、出行过程产生的废气大量增加，导致城市的空气污染加剧。如何确定各种污染源对大气环境的影响程度是决策者采取相应措施的依据。造成大气环境严重污染的因素是多方面的，人们对机动车产生的尾气导致大气污染严重超标已形成共识。如何定量的分析机动车排放的尾气对大气环境的实际影响程度，成为人们新的关注焦点。要获得机动车排放的尾气对大气环境的实际污染程度，就需要对机动车的行驶状况进行检测。对于机动车检测现有技术多采用环形线圈式车辆检测器(又称为地感，多为埋设式检测系统)。环形线圈检测器是传统的交通检测器，是目前世界上用量最大的一种检测设备。车辆通过埋设在路面下的环形线圈，引起线圈磁场的变化，检测器据此计算出车辆的流量、速度、时间占有率和长度等交通参数，并上传给中央控制系统，以满足交通控制系统的需要。此种方法技术成熟，易于掌握，并有成本较低的优点。但这种方法也有以下缺点:
a.线圈在安装或维护时必须直接埋入车道，这样交通会暂时受到阻碍。b.埋置线圈的切缝软化了路面，容易使路面受损，尤其是在有信号控制的十字路口，车辆启动或者制动时损坏可能会更加严重。c.感应线圈易受冰冻、路基下沉、盐碱等自然环境的影响。d.感应线圈由于自身的测量原理所限制，当车流拥堵，车间距小于3m的时候，其检测精度大幅度降低，甚至无法检测。另外，现有技术中都没有将车辆当前运行状态与对环境污染的实际程度进行实时关联，不能得到车辆排放的尾气对大气的实际影响程度。尤其是在某些距离工业污染源较近的地方或者距离机场附近，无法准确判断是汽车运行过程产生的尾气造成的大气环境污染，还是其他污染源造成的污染。
发明内容
本发明所要解决的是监测汽车运行过程产生的尾气对大气环境实际影响的程度，提出了一种利用视频检测技术监测机动车对大气影响的系统及方法。为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:一种利用视频检测技术监测机动车对大气影响的系统，包括:视频检测器，设置于被检路段的入口和出口处，实时对驶入车辆和驶出车辆进行检测，获得驶入被检路段的车辆数队和驶出被检路段的车辆数N。;二氧化硫采样模块，设置于所述被检路段处，采集所述被检路段范围内的大气样本；车辆占用道路时间处理模块，每隔时间Ts接收一次所述视频检测器发送的驶入被检路段的车辆数队和驶出被检路段的车辆数N。，得到在时间Ts内所述被检路段上车辆的数量及车辆占用道路时间U=TsX (队-N。)，其中i为整数且KiSN ;并得到在采样周期
T=N*TS内车辆占用道路总时间
权利要求
1.一种利用视频检测技术监测机动车对大气影响的系统，其特征在于，包括: 视频检测器(6)，设置于被检路段的入口和出口处，实时对驶入车辆和驶出车辆进行检测，获得驶入被检路段的车辆数队和驶出被检路段的车辆数N。； 二氧化硫采样模块(5)，设置于所述被检路段处，采集所述被检路段范围内的大气样本； 车辆占用道路时间处理模块(4)，每隔时间Ts接收一次所述视频检测器(6)发送的驶入被检路段的车辆数队和驶出被检路段的车辆数N。，得到在时间Ts内所述被检路段上车辆的数量及车辆占用道路时间U=TsX (队-N。)，其中i为整数且KiSN ;并得到在采样周期T=N*TS内车辆占用道路总时间
2.根据权利要求1所述的利用视频检测技术监测机动车对大气影响的系统，所述视频检测器(6)，包括: 摄像机(61)，对驶入车辆和驶出车辆进行实时拍摄，输出视频图像； 图像采集模块(62)，接收所述摄像机(61)输出的视频图像，对其中的车辆数量信息进行采集，转化为视频数据； 视频图像处理模块(63)，接收所述图像采集模块(62)的视频数据，得到当前时刻驶入车辆/驶出车辆数量，转换成车辆占用道路时间处理模块(4)可识别的数字信号，发送给车辆占用道路时间处理模块(4)。
3.根据权利要求1所述的利用视频检测技术监测机动车对大气影响的系统，其特征在于，所述数据处理模块(I)包括: 数据整合单元(104)，接收所述车辆占用道路时间处理模块(4)发送的车辆占用道路总时间t。，以及所述二氧化硫采样处理模块(3)发送的二氧化硫含量Qj,获得所述车辆占用道路总时间t。及二氧化硫含量之间的函数关系； 数据显示单元(105)，接收所述数据整合单元(104)发送的函数关系并以图或表的形式显不O
4.根据权利要求3所述的利用视频检测技术监测机动车对大气影响的系统，其特征在于，所述数据处理模块(I)还包括: 存储单元(101)，存储二氧化硫含量报警阈值； 比较单元(102)，比较所述二氧化硫采样处理模块(3)发送的二氧化硫含量Qj与所述二氧化硫含量报警阈值； 报警单元(103)，接收所述比较单元(102)的比较结果，当所述二氧化硫含量Qj超过所述二氧化硫含量报警阈值时报警。
5.一种利用视频检测技术监测机动车对大气影响的方法，其特征在于，包括如下步骤: 51:视频检测器(6)实时对驶入车辆和驶出车辆进行检测，获得驶入被检路段的车辆数队和驶出被检路段的车辆数N。； 二氧化硫采样模块(5 )，采集所述被检路段范围内的大气样本； 52:车辆占用道路时间处理模块(4)每隔时间Ts接收一次所述视频检测器(6)发送的驶入被检路段的车辆数凡和驶出被检路段的车辆数N。，得到在时间Ts内所述被检路段上车辆的数量及车辆占用道路时间U=TsX (队-N。)，其中i为整数且KiSN ;并得到在采样周期T=N*Ts内车辆占用道路总时间tc =^tci ；i=l 二氧化硫采样处理模块(3)，在采样控制模块(2)的控制下与所述车辆占用道路时间处理模块(4)同时启动，每隔采样周期T接收一次所述二氧化硫采样模块(5 )采集到的大气样本，获得所述大气样本中二氧化硫含量Qj ; 53:数据处理模块(I )，接收所述车辆占用道路时间处理模块(4)发送的车辆占用道路总时间t。，以及所述二氧化硫采样处理模块(3)发送的二氧化硫含量Qj,获得在所述车辆占用道路总时间t。及二氧化硫含量Qj之间的函数关系并输出。
6.根据权利要求5所述的利用视频检测技术监测机动车对大气影响的方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括:数据整合单元(104)根据所述车辆占用道路总时间t。以及所述二氧化硫含量Qp获得在所述车辆占用道路总时间t。及二氧化硫含量之间的函数关系发送至数据显示单元(105)，所述数据显示单元(105)以图或表的形式显示出来。`
7.根据权利要求6所述的利用视频检测技术监测机动车对大气影响的方法，，其特征在于，所述步骤S3还包括:通过比较单元(102)比较所述二氧化硫采样处理模块(3)发送的二氧化硫含量与存储单元(101)中存储的二氧化硫含量报警阈值，当所述二氧化硫含量超过所述二氧化硫含量报警阈值时报警单元(103)报警。
8.根据权利要求5-7任一所述的利用视频检测技术监测机动车对大气影响的方法，，其特征在于，所述步骤S2中，N=60, Ts=IS。
全文摘要
本发明涉及一种利用视频检测技术监测机动车对大气影响的系统及方法。该系统由数据处理模块，采样控制模块，二氧化硫采样处理模块，车辆占用道路时间处理模块，二氧化硫采样模块，视频检测器构成。通过视频检测器与车辆占用道路时间处理模块对车辆运行状态进行实时监控与采样分析，通过二氧化硫采样模块与二氧化硫采样处理模块对大气污染程度进行采样与分析，采样控制模块实现对二氧化硫采样模块和车辆占用道路时间处理模块的同步控制，数据处理模块用图或表的方式显示机动车运行状态与大气污染程度的关系曲线，并对超过设定污染指数等级阈值的状态进行报警。通过本发明可以定量得出机动车运行时尾气对当前大气环境的实际影响程度。
文档编号G08B21/12GK103245338SQ20131013948
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者李颖宏, 李正熙, 刘小明, 田红芳, 熊昌镇, 张福生 申请人:北方工业大学