基于大数据的机动车环境污染检测系统的研究与应用

张 剑，黄旭哲

（河北云联网络科技有限公司，河北 石家庄050000）

引言

当前，我国针对机动车的排放标准设定了相应的规章制度，且在日常行车环境中也使用“限号”的方法对机动车排放进行有效的管控。但是，依然无法从根本上解决机动车对环境污染造成的问题。针对这一情况，我们有必要对这一赖以生存的环境进行关注，且需要开展关于机动车造成的环境污染的相关治理工作。在此，可以通过制定相关法规条例、明确机动车排放标准等方法对其进行管理工作的落实。另外，当前我国对于机动车燃料也进行了优化与升级，从以往的传统汽油升级为了今天的乙醇汽油。而且部分机动车生产厂家对于机动车的动力供应方式也做出了调整，通过“混动”以及“电动”的方法逐渐代替“燃油”的机动模式[1]。

1 系统概况

研究在对机动车的排气管进行尾气检测的过程中，使用了1.6 L的电控燃油发动机对其进行机动车内部动力输送系统总成气体、温度和压力的检测与研究。通过检测发现，机动车在处于低转速的过程中，其尾气排放的气体压力相对较低，但是随着机动车的转速不断上升以及机动车的动力不断提升的过程中，机动车对燃料的需求量会不断加大，同时尾气排放的压力也会不断提升。这一研究结果表明，当前机动车的尾气检测系统主要是对机动车的尾气排放浓度进行检测与分析，然后通过传感设备对其气体进行检测，随后将之转化为电信号，通过反演气体的光吸收曲线对其进行机动车环境污染字数的计算与确定。最终，在得出机动车尾气排放当量之后，根据其排放浓度和排放量进行环境污染等级的评定。

在研究工作的开展过程中，将针对当前我国机动车环境污染检测系统进行架构与设计，以此突出机动车尾气排放的检测标准，并且会结合有关部门给予的政策支持与帮助，对其进行相应的规划和设计，能够使机动车的排放控制工作得到有效的管理与开展，且能够提升车辆自主检测的效能，实现对超标排放的严格管理和控制。通过这一系统的架构与设计，需要机动车车主定期按照相关规定对个人的机动车进行尾气排放标准的检测，并且要对检测数据负责，然后通过系统模块上报到综合管理单位，由单位工作人员对其进行详细的界定，进而分析该机动车是否还具备“上路”的条件。这样，一个完整的、健全的、科学的机动车环境污染监测与管理系统就得到了有效的构建和应用[2]。

2 系统功能模块

在此，对机动车环境污染检测系统进行示意图（见下页图1）分析与讲解，以此突出如何在机动车环境污染检测系统中有效应用大数据技术对其进行相应的支撑与辅助，进而实现对机动车尾气排放的科学管理与制度的严格落实[3-4]。

例如，机动车环境污染检测系统的主要构成单元有以下几个区域：第一是系统的红外线尾气流量传感系统；第二是系统的尾气排放通道开闭控制阀门；第三是ECU部门；第四是执行构件部分。基于以上四个部分的应用与拼装，一个完整的机动车环境污染检测系统就运营而生，且能够在大数据技术的帮助下实现对机动车尾气的有效检测与管理，进而可以将相关数据汇总到有关部门进行详细分析与记录，以此判断机动车是否具备使用条件。

通过对图1发现，在应用机动车环境污染检测系统的时候，主要操作流程为，首先对尾气排放通道的开闭控制阀门进行控制，然后可以通过红外线尾气流量传感设备对其进行尾气排放数据的检测，随后再将相关信息数据传递到ECU中，再通过执行器对其进行全面的数据信息分析。在这一流程中，不仅实现了对数据信息的有效汇总，还提升了工作的效率以及对大数据技术应用的质量。这一方法的应用能够从根本上改变当前我国机动车环境污染检测方法，且可以创设一种全新的机动车环境污染检测系统应用框架，从而为后续的机动车环境污染检测提供有效的帮助与服务支撑，实现对我国机动车的科学管控，确保城市空气质量的不断优化与提升。

图1 机动车环境污染检测系统示意图

3 系统工作原理

在应用机动车环境污染检测系统的时候，需要正确安装机动车的尾气排放管道，然后通过红外线尾气流量监测传感器对其进行数据测量。在检测过程中，工作人员需要正确使用相关操作设备，对机动车的尾气排放通道进行开闭阀门的控制，然后借助红外线尾气流量传感器对其进行检测，进而通过连接开闭阀门的ECU以及执行器实现对整个系统的操作和应用，随后将相关数据传输到有关部门进行深度检测和分析。

例如：在机动车尾气排放检测过程中，对红外线尾气流量传感器进行信息数据的记录，能够将相关资料迅速传递到ECU中，此时，ECU会结合排放的当量以及排放的浓度对其进行分析和判断，同时将是否超标的数据信息通过指令的形式反馈给执行器。在执行器的运行过程中，可以根据尾气排放的开闭阀确定机动车尾气排放的标准，且可以体现出是否能够正常“上路”的条件和相关标准。如果被检测的机动车在这一标准和条件限制以内，说明依然可以正常“上路”，反之亦然。另外，当红外线尾气流量传感器测得的机动车尾气排放量在相关规定范围以内时，此时的ECU发送会自动开启尾气排放通道开闭控制阀的指令，并且会强制对执行器发送执行命令，进而实现对尾气排放通道的开闭控制阀进行有效的控制，使其在第一时间开启，这时候测得的机动车正常排放尾气便可以正常“上路”行驶；当红外线尾气流量传感器测得的机动车尾气排放量超过相关规定范围时，ECU发送关闭尾气排放通道开闭控制阀的指令，执行器执行，尾气排放通道开闭控制阀关闭，此时机动车不能正常排放尾气，且不能“上路”行驶。

4 系统功能要求

在机动车发动机运行一段时间之后，其产生的耗能以及消耗的燃料所带来的能量可以有效带动机动车发动机的曲轴参与到机动车的动力输送系统中。在这一机械工作环境中，会在不断燃烧燃料以及能量传输中排放一定量的有毒有害气体，且会影响人的健康，同时会对自然环境造成一定程度的污染。例如，在机动车的尾气排气管中，排除的有毒有害气体多为二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等多达十几种。在机动车环境污染检测系统的应用中，红外线尾气流量传感器以及尾气排放通道开闭控制阀门和ECU以及执行器等相关部件必须要实现良好的配合才能完成好一系列的工作，进而才能对机动车的尾气进行准确的检测和管理。通过该方法的应用，可以不断提升我国机动车检测的标准，同时能够改变当前我国机动车尾气检测的具体方法，实现在大数据的支撑下更加便利与更加快捷的操作原则。

5 结语

多年来，我国部分城市长期受到雾霾的笼罩。由于雾霾的出现，严重影响了人们的日常出行、生活与工作。而造成雾霾问题的一个重要原因就是汽车尾气的排放过量，导致空气中的有毒有害气体陡然增加。同时，由于我国工业化发展的脚步不断加快，其生产能力以及制造能力也在不断提升。这一问题同样也是导致雾霾发生的重要原因。在今天全世界提倡的“绿色环保、文明出行、减少碳排、优质生活”的整体思想理念下，对机动车进行排放管理与控制能够有效优化身边的空气环境，且能够为我们共同的家园创设一个蓝天白云的美好环境。