一种车载开放光路大气检测系统的制作方法

本发明涉及大气红外检测设备领域，具体地，涉及一种车载开放光路大气检测系统。

背景技术：

大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害的程度以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象。大气污染物由人为源或者天然源进入大气(输入)，参与大气的循环过程，经过一定的滞留时间之后，又通过大气中的化学反应、生物活动和物理沉降从大气中去除(输出)。如果输出的速率小于输入的速率，就会在大气中相对集聚，造成大气中某种物质的浓度升高。当浓度升高到一定程度时，就会直接或间接地对人、生物或材料等造成急性、慢性危害，大气就被污染了。大气污染是我国当前面临的重大问题之一，对环境空气进行连续在线监测、掌握污染气体排放、扩散及演变规律，实现精确溯源对于制定减排政策、评估减排方案、彻底解决大气污染问题具有重要意义。利用待测气体的“红外指纹”吸收特征进行光谱定量分析，从而获取待测气体浓度在气体在线检测领域具有重要应用。

开放光路式检测是一种基于红外光谱技术的气体浓度检测的检测方法，在开放光路式检测方法中红外辐射信号直接穿过待测区域，开放光路式检测可实现大范围的区域化检测。大气检测车就是基于这种技术的具体设备，其包括红外信号发射端、红外信号接收端以及红外信号反射端等几部分，这些部分形成对射式开放光路，使用时将红外信号反射端安装在与红外信号发射端、红外信号接收端相互远离的两地，红外信号由红外信号发射端沿直线路径穿过大气，到达红外信号反射端，被反射后返回到红外信号接收端，借此来检测大气的成分，在使用时需要将红外信号反射端移出车内，传统的检测车往往需要由人工搬运，用完以后，又需要人工搬回车内，在实际操作时，多显不便，如何能使得红外信号反射端方便平稳的移动，是有待改善的地方。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种车载开放光路大气检测系统。

本发明公开的本发明公开的一种车载开放光路大气检测系统，包括车身1、傅里叶红外开放光路反射单元2、傅里叶红外开放光路收发单元3和反射单元移动装置，所述车身1前部设置有驾驶室1a和控制室1b，所述反射单元移动装置包括用于将傅里叶红外开放光路反射单元2移出车身1的第一横移装置4、用于将傅里叶红外开放光路反射单元2移出第一横移装置4的第二横移装置5和用于升降傅里叶红外开放光路反射单元2的升降装置6，所述第一横移装置4设置在车身1内，所述第二横移装置5和升降装置6设置在第一横移装置4上，所述傅里叶红外开放光路反射单元2设置在第一横移装置4上，所述傅里叶红外开放光路收发单元3设置在傅里叶红外开放光路反射单元2的旁侧。

进一步地，所述车身1下方设置有车轮1c，车身1后方设置有车尾门1d，所述车身1内设置有工控机及控制面板中心1e，所述工控机及控制面板中心1e位于驾驶室1a和控制室1b之间，所述控制室1b包括相对设置的设备区1b1和操作区1b2，所述所述傅里叶红外开放光路反射单元2和傅里叶红外开放光路收发单元3设置在设备区1b1内，所述操作区1b2内设置有折叠座椅1f、蓄电池组及UPS系统1g和若干放置柜1h，放置柜1h内设置有标定气瓶1h1，标定气瓶1h1有若干个。

进一步地，所述第一横移装置4包括固定滑轨4a和第一滑板4b，所述固定滑轨4a固定在设备区1b1，所述第一滑板4b固定在固定滑轨4a上，第一滑板4b与固定滑轨4a滑动连接。

进一步地，所述第一滑板4b下方设置有空槽4b1，第一滑板4b上表面设置有脚座4b2，所述固定滑轨4a上设置有阻拦板4a1，所述阻拦板4a1位于空槽4b1的位置处。

进一步地，所述傅里叶红外开放光路反射单元2设置在第一滑板4b上，所述傅里叶红外开放光路反射单元2包括移动车2a、升降架2b、支撑台2c和反射面板2d，所述升降架2b、支撑台2c和反射面板2d设置在移动车2a上，移动车2a下方设置有滚轮2a1，移动车2a两侧均设置有把手2a2，升降架2b上设置有液压泵2b1，所述支撑台2c和反射面板2d设置在升降架2b上，所述支撑台2c和反射面板2d固定连接。

进一步地，所述第二横移装置5包括第二固定架5a、横移电机5b、传动齿轮5c、传动齿条5d、第二横梁5e、第二滑轨5f和第二滑动块5g，第二固定架5a、横移电机5b、传动齿轮5c、传动齿条5d、第二滑轨5f对称设置有两组且位于移动车2a的两侧，所述第二横梁5e位于两组第二固定架5a之间且位于移动车2a的正上方，所述第二滑轨5f和传动齿条5d设置在第二固定架5a的顶部，第二滑轨5f位于传动齿条5d的上方且朝向第二横梁5e方向设置，所述传动齿条5d的齿面向上设置，所述横移电机5b通过连接件5e1与第二横梁5e相连接且输出端朝向与之同侧的第二固定架5a，所述连接件5e1与第二横梁5e固定连接，所述传动齿轮5c的中轴处与横移电机5b的输出端固定连接，传动齿轮5c设置在传动齿条5d上且与传动齿条5d相啮合，所述第二滑动块5g设置在第二横梁5e上且与第二滑轨5f滑动连接。

进一步地，所述升降装置6包括升降电机6a、升降吊索6b和机械抓手6c，所述升降电机6a设置有两个，两个升降电机6a分别固定在第二横梁5e的两端上，所述升降吊索6b设置在升降电机6a的输出端上，所述机械抓手6c设置在升降吊索6b的前端，机械抓手6c设置有两个，所述两个机械抓手6c分别与把手2a2活动连接。

进一步地，所述傅里叶红外开放光路收发单元3设置在第一横移装置4的前端，所述傅里叶红外开放光路收发单元3包括底座3a、转台3b和收发组件3c，所述转台3b设置在底座3a上，所述收发组件3c设置在转台3b上。

进一步地，所述横移电机5b和升降电机6a均与工控机及控制面板中心1e电性连接。

进一步地，所述车身1还设置有顶置空调1i、气象五参数气象仪1j和监控及照明系统1k，所述顶置空调1i、气象五参数气象仪1j和监控及照明系统1k均设置在车身1顶部，所述顶置空调1i、气象五参数气象仪1j和监控及照明系统1k均与工控机及控制面板中心1e电性连接。

有益效果：本设备对比与传统的检测车，将车身分为设备区和操作区，更加方便工作人员使用；传统的检测车的反射单元需要人为从车内搬上搬下，本设备加设了反射单元移动装置，通过第一横移装置、第二横移装置和升降装置，使得反射单元更加快速且平稳地落地，和收回车内，操作便捷，实用性强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为傅里叶红外开放光路收发单元的结构示意图；

图5为傅里叶红外开放光路反射单元的结构示意图；

图6为图5中B处的放大示意图；

图7为反射单元移动装置的结构示意图；

图8为反射单元移动装置的工作原理示意图；

图9为第一横移装置的结构拆分示意图；

图10为第二横移装置和升降装置的侧视图；

图11为图10中沿C-C线的剖视图；

附图标记说明：车身1，驾驶室1a，控制室1b，设备区1b1，操作区1b2，车轮1c，车尾门1d，工控机及控制面板中心1e，折叠座椅1f，蓄电池组及UPS系统1g，放置柜1h，标定气瓶1h1，顶置空调1i，气象五参数气象仪1j，监控及照明系统1k，傅里叶红外开放光路反射单元2，移动车2a，滚轮2a1，把手2a2，升降架2b，液压泵2b1，支撑台2c，反射面板2d，傅里叶红外开放光路收发单元3，底座3a，转台3b，收发组件3c，第一横移装置4，固定滑轨4a，阻拦板4a1，第一滑板4b，空槽4b1，脚座4b2，第二横移装置5，第二固定架5a，横移电机5b，传动齿轮5c，传动齿条5d，第二横梁5e，连接件5e1，第二滑轨5f，第二滑动块5g，升降装置6，升降电机6a，升降吊索6b，机械抓手6c。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1至图11所示的一种车载开放光路大气检测系统，包括车身1、傅里叶红外开放光路反射单元2、傅里叶红外开放光路收发单元3和反射单元移动装置，所述车身1前部设置有驾驶室1a和控制室1b，所述反射单元移动装置包括用于将傅里叶红外开放光路反射单元2移出车身1的第一横移装置4、用于将傅里叶红外开放光路反射单元2移出第一横移装置4的第二横移装置5和用于升降傅里叶红外开放光路反射单元2的升降装置6，所述第一横移装置4设置在车身1内，所述第二横移装置5和升降装置6设置在第一横移装置4上，所述傅里叶红外开放光路反射单元2设置在第一横移装置4上，所述傅里叶红外开放光路收发单元3设置在傅里叶红外开放光路反射单元2的旁侧。本设备用于对大气的成分加以分析，利用待测气体的“红外指纹”吸收特征进行光谱定量分析，从而获取待测气体浓度。对于测量所需设备，全部放置在检测车内，整体协调移动，使用便捷，将检测车开到待测量的区域内，利用车内的反射单元移动装置将傅里叶红外开放光路反射单元2移动地面，再在车内控制傅里叶红外开放光路收发单元3发出信号，使得发出的红外光束投射在反射单元上，红外光束经反射单元反射后原路返回至机体内，并入射到红外信号接收单元，进而完成对指定区域内的大气测量。因为要将傅里叶红外开放光路反射单元2放置在特定的地点，需要先将其移出车内，通过第一横移装置4、第二横移装置5和升降装置6的配合，将其更快地移出车内，然后将其平稳地放到地面上，反射单元移动装置起到了重要的作用。

所述车身1下方设置有车轮1c，车身1后方设置有车尾门1d，所述车身1内设置有工控机及控制面板中心1e，所述工控机及控制面板中心1e位于驾驶室1a和控制室1b之间，所述控制室1b包括相对设置的设备区1b1和操作区1b2，所述所述傅里叶红外开放光路反射单元2和傅里叶红外开放光路收发单元3设置在设备区1b1内，所述操作区1b2内设置有折叠座椅1f、蓄电池组及UPS系统1g和若干放置柜1h，放置柜1h内设置有标定气瓶1h1，标定气瓶1h1有若干个。所述工控机及控制面板中心1e负责整体调控，比起传统的检测车，本设备将控制室1b分为设备区1b1和操作区1b2，极大地方便了工作人员的操作，和一些必要设备的摆放。

所述第一横移装置4包括固定滑轨4a和第一滑板4b，所述固定滑轨4a固定在设备区1b1，所述第一滑板4b固定在固定滑轨4a上，第一滑板4b与固定滑轨4a滑动连接。首先打开车尾门1d，将第一滑板4b从固定滑轨4a上抽出，带动傅里叶红外开放光路反射单元2向车外移动。

所述第一滑板4b下方设置有空槽4b1，第一滑板4b上表面设置有脚座4b2，所述固定滑轨4a上设置有阻拦板4a1，所述阻拦板4a1位于空槽4b1的位置处。所述脚座4b2用以固定移动车2a的滚轮2a1，阻拦板4a1在第一滑板4b抽出一定距离后，将其拦住，避免伸出过多。

所述傅里叶红外开放光路反射单元2设置在第一滑板4b上，所述傅里叶红外开放光路反射单元2包括移动车2a、升降架2b、支撑台2c和反射面板2d，所述升降架2b、支撑台2c和反射面板2d设置在移动车2a上，移动车2a下方设置有滚轮2a1，移动车2a两侧均设置有把手2a2，升降架2b上设置有液压泵2b1，所述支撑台2c和反射面板2d设置在升降架2b上，所述支撑台2c和反射面板2d固定连接。所述反射面板2d固定在支撑台2c上，支撑台2c使其稳定，升降架2b在液压泵2b1的调节下，带动反射面板2d上下移动，便于和傅里叶红外开放光路收发单元3配合，接受到信号，在傅里叶红外开放光路反射单元2落地后，使用把手2a2将移动车2a推动指定位置。

所述第二横移装置5包括第二固定架5a、横移电机5b、传动齿轮5c、传动齿条5d、第二横梁5e、第二滑轨5f和第二滑动块5g，第二固定架5a、横移电机5b、传动齿轮5c、传动齿条5d、第二滑轨5f对称设置有两组且位于移动车2a的两侧，所述第二横梁5e位于两组第二固定架5a之间且位于移动车2a的正上方，所述第二滑轨5f和传动齿条5d设置在第二固定架5a的顶部，第二滑轨5f位于传动齿条5d的上方且朝向第二横梁5e方向设置，所述传动齿条5d的齿面向上设置，所述横移电机5b通过连接件5e1与第二横梁5e相连接且输出端朝向与之同侧的第二固定架5a，所述连接件5e1与第二横梁5e固定连接，所述传动齿轮5c的中轴处与横移电机5b的输出端固定连接，传动齿轮5c设置在传动齿条5d上且与传动齿条5d相啮合，所述第二滑动块5g设置在第二横梁5e上且与第二滑轨5f滑动连接。所述在第一滑板4b带着傅里叶红外开放光路反射单元2移出车身1后，两个独立的横移电机5b同步启动，带动其输出端上的传动齿轮5c转动，使其在传动齿条5d横向移动，进而通过连接件5e1带动第二横梁5e及上面的升降装置6、傅里叶红外开放光路反射单元2完成横向行径运动，使其移出第一滑板4b，与此同时第二滑动块5g顺着第二固定架5a上的第二滑轨5f横向滑动，维持着第二横梁5e的平衡，第二固定架5a设置在第一滑板4b的边缘，即靠近车尾门1d的位置，方便横移。

所述升降装置6包括升降电机6a、升降吊索6b和机械抓手6c，所述升降电机6a设置有两个，两个升降电机6a分别固定在第二横梁5e的两端上，所述升降吊索6b设置在升降电机6a的输出端上，所述机械抓手6c设置在升降吊索6b的前端，机械抓手6c设置有两个，所述两个机械抓手6c分别与把手2a2活动连接。在傅里叶红外开放光路反射单元2移开第一横移装置4后，升降电机6a启动带动其输出端的升降吊索6b运动，升降吊索6b带动前端的机械抓手6c下降，进而使得傅里叶红外开放光路反射单元2落地，随后工作人员松开机械抓手6c，使其与移动车2a分离，完成卸货。在使用完毕后，将机械抓手6c挂在移动车2a的把手2a2上，反向操作，将傅里叶红外开放光路反射单元2移回车内。

所述傅里叶红外开放光路收发单元3设置在第一横移装置4的前端，所述傅里叶红外开放光路收发单元3包括底座3a、转台3b和收发组件3c，所述转台3b设置在底座3a上，所述收发组件3c设置在转台3b上。所述收发组件3c可在转台3b上调节角度，便于发射和接收信号。

所述横移电机5b和升降电机6a均与工控机及控制面板中心1e电性连接。所述横移电机5b和升降电机6a在工控机及控制面板中心1e的控制下，将傅里叶红外开放光路反射单元2移出车厢并放到地面。

所述车身1还设置有顶置空调1i、气象五参数气象仪1j和监控及照明系统1k，所述顶置空调1i、气象五参数气象仪1j和监控及照明系统1k均设置在车身1顶部，所述顶置空调1i、气象五参数气象仪1j和监控及照明系统1k均与工控机及控制面板中心1e电性连接。车身1上的各个配件实现其独立的功能，如制冷制热、监控照明、以及监测天气情况等等。

工作原理：本设备用于对大气的成分加以分析，利用待测气体的“红外指纹”吸收特征进行光谱定量分析，从而获取待测气体浓度。对于测量所需设备，全部放置在检测车内，整体协调移动，使用便捷，将检测车开到待测量的区域内，利用车内的反射单元移动装置将傅里叶红外开放光路反射单元2移动地面，再在车内控制傅里叶红外开放光路收发单元3发出信号，使得发出的红外光束投射在反射单元上，红外光束经反射单元反射后原路返回至机体内，并入射到红外信号接收单元，进而完成对指定区域内的大气测量。因为要将傅里叶红外开放光路反射单元2放置在特定的地点，需要先将其移出车内，通过第一横移装置4、第二横移装置5和升降装置6的配合，将其更快地移出车内，然后将其平稳地放到地面上，反射单元移动装置起到了重要的作用。

所述工控机及控制面板中心1e负责整体调控，比起传统的检测车，本设备将控制室1b分为设备区1b1和操作区1b2，极大地方便了工作人员的操作，和一些必要设备的摆放。

首先打开车尾门1d，将第一滑板4b从固定滑轨4a上抽出，带动傅里叶红外开放光路反射单元2向车外移动。所述脚座4b2用以固定移动车2a的滚轮2a1，阻拦板4a1在第一滑板4b抽出一定距离后，将其拦住，避免伸出过多。所述反射面板2d固定在支撑台2c上，支撑台2c使其稳定，升降架2b在液压泵2b1的调节下，带动反射面板2d上下移动，便于和傅里叶红外开放光路收发单元3配合，接受到信号，在傅里叶红外开放光路反射单元2落地后，使用把手2a2将移动车2a推动指定位置。所述在第一滑板4b带着傅里叶红外开放光路反射单元2移出车身1后，两个独立的横移电机5b同步启动，带动其输出端上的传动齿轮5c转动，使其在传动齿条5d横向移动，进而通过连接件5e1带动第二横梁5e及上面的升降装置6、傅里叶红外开放光路反射单元2完成横向行径运动，使其移出第一滑板4b，与此同时第二滑动块5g顺着第二固定架5a上的第二滑轨5f横向滑动，维持着第二横梁5e的平衡，第二固定架5a设置在第一滑板4b的边缘，即靠近车尾门1d的位置，方便横移。

在傅里叶红外开放光路反射单元2移开第一横移装置4后，升降电机6a启动带动其输出端的升降吊索6b运动，升降吊索6b带动前端的机械抓手6c下降，进而使得傅里叶红外开放光路反射单元2落地，随后工作人员松开机械抓手6c，使其与移动车2a分离，完成卸货。在使用完毕后，将机械抓手6c挂在移动车2a的把手2a2上，反向操作，将傅里叶红外开放光路反射单元2移回车内。所述收发组件3c可在转台3b上调节角度，便于发射和接收信号。所述横移电机5b和升降电机6a在工控机及控制面板中心1e的控制下，将傅里叶红外开放光路反射单元2移出车厢并放到地面。

车身1上的各个配件实现其独立的功能，如制冷制热、监控照明、以及监测天气情况等等。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。