智易时代机动车尾气在线监测系统

一、 项目背景

据国家环保部统计，在大气的主要污染中近几年煤烟污染(主要是S0₂等)得到了比较好的控制，但是NO等污染物的比例早逐年上升趋势，而NO的主要排放源之一来自于在用机动车尾气的排放。按照目前经济发展状况，机动车的数量按照每年10％的速度递增，机动车尾气已经或将很快成为很多城市大气的主要污染源。 

目前，人们对在用机动车的关注通常只偏重于安全性能和动力性能，而对车辆带来的尾气污染一般来说重视不够。其中相当一部分车辆由于超载、过度使用，维护保养条件差等情况，使得其尾气中污染物排放量要比美国等发达国家高15倍以上。 

早在2000年，我国部分城市就开始用简易工况法取代当时的怠速法来进行车辆年检的工作，北京在2002年下半年在全国*正式应用了简易工况法检测，在全国范闱内*对车辆的NO排放采取了严格控制措施，近两年，昆明、深圳、杭州等城市也由于实施了简易工况法联网，对机动车尾气的排放控制都取得了良好的效果。 

实践证明：通过实施有效的机动车排放监管系统(建立I/M制度)，对保证车辆的达标使用，加速老旧同车辆的更新淘汰，减少机动车排放污染，改善大气环境质量，是目前zui为有效的办法。 

为了使城市的空气更加透明，更加清新，蓝天白云更多地出现在人们的视野里，各地都加快了改善大气环境质量的步伐，其中，对机动车尾气排放进行有效的监测和控制成为实现城市大气质量的根本性好转的关键措施。

智易时代机动车尾气在线监测系统

二、 功能特点

基于RFID的汽车尾气在线监测平台是针对环保领域机动车排气污染监督管理工作的实际需求而研制开发。系统将综合运用RFID（无线射频）技术、图像识别技术、数据加密技术、视频监管、计算机与网络技术等国内的技术手段有机的结合运用，旨在增强机动车环保标志管理工作的信息化、智能化，完善机动车排放监管系统(I/M 制度)。通过对高排放车辆的精确管理，保证在用车的达标使用，加速老旧车辆的更新淘汰，减少机动车排放污染，改善大气环境质量。在项目建设完成后，具有以下功能特点：

• 信息审核、申请及处理

待检车辆录入人员通过入待建车辆的车牌号码和车牌颜色，系统将自动提取该车辆的档案信息，录入人员核对车辆信息，确保每辆车录入的数据都是准确的，确保在基础数据的公正公平，不存在弄虚作假。

若车辆信息有误，检测员可申请修改车辆数据。录入人员可申请复检车辆跨站检测解锁检测，还可申请更换车辆检测方法进行检测。

• 检测业务查询

系统实现检测业务数据的查询功能，通过检测机构区域、检测机构名称、设备编号、检测类型、检测方法、车牌号码、检测日期、检测结果、车牌类别、检测报告编号、复测情况、检测机构性质、数据类型等属性进行查询，对查询结果可查看详细信息，并导出Excel、Word等类型文件，或生成日报、周报、月报、年报等几种形式展示。

• 检测站点管理

检测站点管理主要实现检测站点的添加、删除、设置和修改信息等操作，还包括对多个站点发标审核进行管理、授权设置，各站点的资质申报、资质到期提示、资质延续申报、终止或变更的管理，将对检测站点的日常管理和审核实现自动化和信息化管理。

• 检测业务统计

系统实现检测业务数据的统计功能，通过区域、站点名称、报表类型、首检情况、燃料类别、检测方法、检测结果、日期等进行统计，对统计结果可查看详细信息，统计结果可导出Excel、Word等类型文件，并生成饼状图、柱状图、日报、周报、月报、年报等几种形式展示。

• 过程数据分析

过程数据分析模块通过对排放过程数据的自动分析能判断检测过程中检测设备是否正确安装，检测设备是否工作正常，检测设备内的软件系统是否符合规范。系统采用多种可疑数据分析的算法，通过对防装置记录的过程数据进行连续自动的智能分析，并与检测结果进行比对，自动筛选检测过程中的可疑数据，实现对检测行为的重点排查。

三、 系统原理

本方案采用在主要路段设置远距离读写器，汽车上安装电子标签的方式对通过该路段的汽车进行动态尾气检测。汽车上的电子标签记录本车*的ID号，以及尾气是否达标的信息，当汽车通过安装读写器的路段时会把这些信息发送给读写器，读写器通过以太网或GPRS连接远程服务器，可以将尾气超标的汽车ID传给远程服务器。相关部门可以通过登陆远程服务器对尾气超标的汽车进行处理。

 电子标签采用有源RFID技术，工作频率2.4GHz，识别距离70m，识别速度可达200公里/小时，采用GFSK调制方式，工作温度-25℃~+85℃，工作湿度小于90%；当尾气超标时，电子标签采用主动方式进行工作，主动将本车ID及尾气指标参数发射给读写器；在标签内部增加高能电池，可保证电子标签工作5年。 

读写器的工作频点、调制方式与电子标签一样，发射功率可以软件设置，读写器通过以太网或GPRS连接远程服务器，可以将尾气超标的汽车ID传给远程服务器。相关部门可以通过登陆远程服务器对尾气超标的汽车进行处理。 

通过将前端检测设备实施联网，建立一套完整的机动车排放数据库管理信息系统，完成管理、控制、数据采集、分析决策等工作，同时整合实现新车管理、环保标志发放管理、路检、抽检管理、维修管理、在用车监管及淘汰报废等机动车污染综合管理功能。

在车辆进行尾气检测过程中，检测线采集的数据实时上传云中心，云中心在5秒内完成检测结果计算，并与标准限值进行比对，然后下发裁决结果。

检测线只是一个数据采集端，所有数据的运算、比对都在云中心进行，检测线无法作假，也更方便环保部门监管，在云检测系统运行过程中，可随时通过视频和数据查看任意一条检测线的工作情况。根据相关要求，每条检测线都要配备监控摄像头，工作人员只要点击任意一个视频画面，实时检测数据就会显示在图像旁边的屏幕上。检测过程中的每一秒的检测数据都实时在屏幕上显示，如果出现问题，可以进行视频、数据双追溯，有效杜绝故意造假行为。

zui后所有数据均上传至云检测中心，云检测管理中心能够提供省、市、县的精确污染量综合数据，有利于政府部门控制区域大气污染物排放总量和对高排放车辆实施淘汰政策。云检测系统基于真实的检测数据源进行各项智能图表统计分析，可按时、日、周、月、季、年进行各项污染分析和状态分析，为政策研究和排放量公布提供可信数据源。

四、 系统框架

系统是以一个监管中心、检测站为主体架构，系统整体运行在计算机硬件、网络、存储平台、操作系统、数据库平台以及中间件平台上，用来搭建整个机动车尾气在线监测系统的底层结构，连接车辆检测设备控制系统、视频监控设备、后台数据管理系统及公共服务平台等，此外还包含用于支撑机动车尾气排放监管系统的基础组件和一些中间件。监控中心端系统包括车辆管理、车型库管理、检测机构管理、环保标志管理、报警等子系统，检测站端系统包括车辆报检、标志联网发放、数据采集等子系统。

机动车尾气在线检测系统建设方案包括五大平台，分别是机动车污染防治感知平台、网络和基础设施平台、环境管理数据库平台、应用支撑平台和对外发布平台。

4.1  机动车尾气污染防治感知平台

主要包括处于监测前端的视频或录像设备、检测设备或仪器等实时监控与采集机动车排放尾气的各类监测数据，具备网络数据传输功能，与环境数据管理中心相连，实现数控中心与检测场所间实时的数据传输和监控；交管部门提供相应的接口，实现跨部门的数据交互；提供路检信息和抽检信息的接口，实现数据的交互和对数据进行统一管理。

4.2  网络和基础设施平台

系统具有数据通讯功能，周期地采集各个现场数据采集器发来的各种信息，进行处理、存储、显示及上传。系统能提供模拟信号和RS232、RS422、RS485等数字信号的接入及输出功能，可按照环保部门要求通过GPRS、拨号、电缆线、有线局域网、无线局域网、GSM、光纤等多种传输方式，向数据库平台定时传输数据和图表，并随时接受数据查询。

系统中预置了多种通信协议(国家、省、地、市的通讯协议)，用户只需选择通信端口和通信协议，借助GPRS就能实现数据远程上传。

支持群发手机短信的方式发送排放数据和报警信息。客户通过手机就可随时随地掌控系统运行情况。

4.3  中心数据库平台

包括数据库服务器，数据库是应用系统环境的核心，保存和提供系统基本信息参数；车型数据库（VLT）；环保车型目录数据；全市机动车环保数据库；检测站数据库（包括检测数据及视频数据）；检测站信息数据；路检、抽检、遥感检测数据；对外发布数据；各类通知、投诉及反馈的数据管理；控制参数；维修信息。

由于数据支撑平台的操作特点，使应用对于硬件的网络、内存、CPU、硬件可靠性都具有较高的需求，根据业务压力和应用规模，数据支持平台服务器采用2台服务器，部署双机方案，如果其中一台服务器由于业务压力或者软硬件故障引起的停机，可以由另一台服务器承担所有数据库服务，保证中心数据平台的高可靠性。

4.4  应用支撑平台

包括检测站监控服务器，车辆信息管理/抽检服务器，这部分建设方案属于机动车尾气监管系统的核心应用支撑平台，主要功能是接受保存各个检测站的检测工位传送的数据和视频，并自动加以分析；实现数据采集与传输、能检测数据真实性分析、检测站视频监控功能、对检测工位和检测过程实施全面的监控和管理、检测站信息管理；实现车辆档案信息维护管理；对常规路检、停放地抽检、遥感检测、超标车辆复检以及其它自动检测的管理功能;对常规路检、停放地抽检、遥感检测、超标车辆复检以及其它自动检测的管理功能。

为满足系统应能够每天24小时连续不间断工作，支持连续多个用户的数据浏览和输入和并发访问，并能满足后期业务扩展的要求。应用支撑平台服务器选择选择双路服务器。

4.5  对外发布平台

主要功能包括公众信息查询及对外发布服务器，提供管理部门发布相关业务信息功能，面向公众发布机动车管理相关的各项政策法规以及与环保相关的各种信息、新闻，及车辆相关信息的查询功能。

公众信息查询及对外发布服务器是前端检测平台、公众和后台支撑平台的接口，为了防止服务器的故障，导致用户无法访问支撑平台，方案配置2台以上服务器，既能实现客户端接入的负载均衡，还能保证未来业务扩展。

此外，为了防止操作系统出现操作失误、软件错误或者硬件故障导致数据丢失，需要将全部或部分数据集合从后台支撑平台产生的数据，备份到一个独立的设备中。由于平台产生的数据量较大，考虑到方案的成本，本次方案中配置1台备份一体机，采用LAN备份方式，将数据直接备份到存储服务器本地。

五、 方案优势

机动车尾气在线监测系统通过的计算机网络技术将机动车检测机构的排气污染检测工位和检测设备、流动检测设备及未来新增加的检测设备实施联网，建立一套完整的机动车排放数据库管理信息系统。

深入了解客户应用，提供稳定可靠的硬件基础平台，帮助客户完成管理、控制、数据采集、分析决策等工作。

方案致力于提高行政管理效率和综合能力，为机动车污染防治的各项措施提供有效平台和载体，为监督管理提供科学依据和决策支持，项目建成后具有以下优势：

• 将的计算机网络技术与认证的检测排放终端设备、流动检测设备及未来新增加的检测设备与数据中心联网，实现检测实时同步进行数据采集、传输、监控、分析决策、管理服务等。
• 建立机动车排气污染检测站端系统，包括车辆检测设备控制系统、检测站管理、视频监控设备，实现数据采集工作。
• 提供稳定可靠的计算机硬件、网络、存储等基础平台，用来搭建整个机动车尾气排放监管系统的底层支撑平台，为机动车尾气监管系统提供稳定的计算能力和存储资源。
• 硬件平台具有良好的扩展性，满足未来业务的扩展。
• 提供数据保护方案，保证数据安全性。