基于大數據的機動車環境污染檢測系統的研究與應用

張 劍，黃旭哲

（河北云聯網絡科技有限公司，河北 石家莊050000）

引言

當前，我國針對機動車的排放標準設定了相應的規章制度，且在日常行車環境中也使用“限號”的方法對機動車排放進行有效的管控。但是，依然無法從根本上解決機動車對環境污染造成的問題。針對這一情況，我們有必要對這一賴以生存的環境進行關注，且需要開展關于機動車造成的環境污染的相關治理工作。在此，可以通過制定相關法規條例、明確機動車排放標準等方法對其進行管理工作的落實。另外，當前我國對于機動車燃料也進行了優化與升級，從以往的傳統汽油升級為了今天的乙醇汽油。而且部分機動車生產廠家對于機動車的動力供應方式也做出了調整，通過“混動”以及“電動”的方法逐漸代替“燃油”的機動模式[1]。

1 系統概況

研究在對機動車的排氣管進行尾氣檢測的過程中，使用了1.6 L的電控燃油發動機對其進行機動車內部動力輸送系統總成氣體、溫度和壓力的檢測與研究。通過檢測發現，機動車在處于低轉速的過程中，其尾氣排放的氣體壓力相對較低，但是隨著機動車的轉速不斷上升以及機動車的動力不斷提升的過程中，機動車對燃料的需求量會不斷加大，同時尾氣排放的壓力也會不斷提升。這一研究結果表明，當前機動車的尾氣檢測系統主要是對機動車的尾氣排放濃度進行檢測與分析，然后通過傳感設備對其氣體進行檢測，隨后將之轉化為電信號，通過反演氣體的光吸收曲線對其進行機動車環境污染字數的計算與確定。最終，在得出機動車尾氣排放當量之后，根據其排放濃度和排放量進行環境污染等級的評定。

在研究工作的開展過程中，將針對當前我國機動車環境污染檢測系統進行架構與設計，以此突出機動車尾氣排放的檢測標準，并且會結合有關部門給予的政策支持與幫助，對其進行相應的規劃和設計，能夠使機動車的排放控制工作得到有效的管理與開展，且能夠提升車輛自主檢測的效能，實現對超標排放的嚴格管理和控制。通過這一系統的架構與設計，需要機動車車主定期按照相關規定對個人的機動車進行尾氣排放標準的檢測，并且要對檢測數據負責，然后通過系統模塊上報到綜合管理單位，由單位工作人員對其進行詳細的界定，進而分析該機動車是否還具備“上路”的條件。這樣，一個完整的、健全的、科學的機動車環境污染監測與管理系統就得到了有效的構建和應用[2]。

2 系統功能模塊

在此，對機動車環境污染檢測系統進行示意圖（見下頁圖1）分析與講解，以此突出如何在機動車環境污染檢測系統中有效應用大數據技術對其進行相應的支撐與輔助，進而實現對機動車尾氣排放的科學管理與制度的嚴格落實[3-4]。

例如，機動車環境污染檢測系統的主要構成單元有以下幾個區域：第一是系統的紅外線尾氣流量傳感系統；第二是系統的尾氣排放通道開閉控制閥門；第三是ECU部門；第四是執行構件部分。基于以上四個部分的應用與拼裝，一個完整的機動車環境污染檢測系統就運營而生，且能夠在大數據技術的幫助下實現對機動車尾氣的有效檢測與管理，進而可以將相關數據匯總到有關部門進行詳細分析與記錄，以此判斷機動車是否具備使用條件。

通過對圖1發現，在應用機動車環境污染檢測系統的時候，主要操作流程為，首先對尾氣排放通道的開閉控制閥門進行控制，然后可以通過紅外線尾氣流量傳感設備對其進行尾氣排放數據的檢測，隨后再將相關信息數據傳遞到ECU中，再通過執行器對其進行全面的數據信息分析。在這一流程中，不僅實現了對數據信息的有效匯總，還提升了工作的效率以及對大數據技術應用的質量。這一方法的應用能夠從根本上改變當前我國機動車環境污染檢測方法，且可以創設一種全新的機動車環境污染檢測系統應用框架，從而為后續的機動車環境污染檢測提供有效的幫助與服務支撐，實現對我國機動車的科學管控，確保城市空氣質量的不斷優化與提升。

圖1 機動車環境污染檢測系統示意圖

3 系統工作原理

在應用機動車環境污染檢測系統的時候，需要正確安裝機動車的尾氣排放管道，然后通過紅外線尾氣流量監測傳感器對其進行數據測量。在檢測過程中，工作人員需要正確使用相關操作設備，對機動車的尾氣排放通道進行開閉閥門的控制，然后借助紅外線尾氣流量傳感器對其進行檢測，進而通過連接開閉閥門的ECU以及執行器實現對整個系統的操作和應用，隨后將相關數據傳輸到有關部門進行深度檢測和分析。

例如：在機動車尾氣排放檢測過程中，對紅外線尾氣流量傳感器進行信息數據的記錄，能夠將相關資料迅速傳遞到ECU中，此時，ECU會結合排放的當量以及排放的濃度對其進行分析和判斷，同時將是否超標的數據信息通過指令的形式反饋給執行器。在執行器的運行過程中，可以根據尾氣排放的開閉閥確定機動車尾氣排放的標準，且可以體現出是否能夠正常“上路”的條件和相關標準。如果被檢測的機動車在這一標準和條件限制以內，說明依然可以正常“上路”，反之亦然。另外，當紅外線尾氣流量傳感器測得的機動車尾氣排放量在相關規定范圍以內時，此時的ECU發送會自動開啟尾氣排放通道開閉控制閥的指令，并且會強制對執行器發送執行命令，進而實現對尾氣排放通道的開閉控制閥進行有效的控制，使其在第一時間開啟，這時候測得的機動車正常排放尾氣便可以正常“上路”行駛；當紅外線尾氣流量傳感器測得的機動車尾氣排放量超過相關規定范圍時，ECU發送關閉尾氣排放通道開閉控制閥的指令，執行器執行，尾氣排放通道開閉控制閥關閉，此時機動車不能正常排放尾氣，且不能“上路”行駛。

4 系統功能要求

在機動車發動機運行一段時間之后，其產生的耗能以及消耗的燃料所帶來的能量可以有效帶動機動車發動機的曲軸參與到機動車的動力輸送系統中。在這一機械工作環境中，會在不斷燃燒燃料以及能量傳輸中排放一定量的有毒有害氣體，且會影響人的健康，同時會對自然環境造成一定程度的污染。例如，在機動車的尾氣排氣管中，排除的有毒有害氣體多為二氧化碳、一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物等多達十幾種。在機動車環境污染檢測系統的應用中，紅外線尾氣流量傳感器以及尾氣排放通道開閉控制閥門和ECU以及執行器等相關部件必須要實現良好的配合才能完成好一系列的工作，進而才能對機動車的尾氣進行準確的檢測和管理。通過該方法的應用，可以不斷提升我國機動車檢測的標準，同時能夠改變當前我國機動車尾氣檢測的具體方法，實現在大數據的支撐下更加便利與更加快捷的操作原則。

5 結語

多年來，我國部分城市長期受到霧霾的籠罩。由于霧霾的出現，嚴重影響了人們的日常出行、生活與工作。而造成霧霾問題的一個重要原因就是汽車尾氣的排放過量，導致空氣中的有毒有害氣體陡然增加。同時，由于我國工業化發展的腳步不斷加快，其生產能力以及制造能力也在不斷提升。這一問題同樣也是導致霧霾發生的重要原因。在今天全世界提倡的“綠色環保、文明出行、減少碳排、優質生活”的整體思想理念下，對機動車進行排放管理與控制能夠有效優化身邊的空氣環境，且能夠為我們共同的家園創設一個藍天白云的美好環境。