智易時代機動車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)

一、 項目背景

據(jù)國家環(huán)保部統(tǒng)計，在大氣的主要污染中近幾年煤煙污染(主要是S0₂等)得到了比較好的控制，但是NO等污染物的比例早逐年上升趨勢，而NO的主要排放源之一來自于在用機動車尾氣的排放。按照目前經(jīng)濟發(fā)展狀況，機動車的數(shù)量按照每年10％的速度遞增，機動車尾氣已經(jīng)或?qū)⒑芸斐蔀楹芏喑鞘写髿獾闹饕廴驹础?nbsp;

目前，人們對在用機動車的關(guān)注通常只偏重于安全性能和動力性能，而對車輛帶來的尾氣污染一般來說重視不夠。其中相當一部分車輛由于超載、過度使用，維護保養(yǎng)條件差等情況，使得其尾氣中污染物排放量要比美國等發(fā)達國家高15倍以上。 

早在2000年，我國部分城市就開始用簡易工況法取代當時的怠速法來進行車輛年檢的工作，北京在2002年下半年在全國*正式應用了簡易工況法檢測，在全國范闈內(nèi)*對車輛的NO排放采取了嚴格控制措施，近兩年，昆明、深圳、杭州等城市也由于實施了簡易工況法聯(lián)網(wǎng)，對機動車尾氣的排放控制都取得了良好的效果。 

實踐證明：通過實施有效的機動車排放監(jiān)管系統(tǒng)(建立I/M制度)，對保證車輛的達標使用，加速老舊同車輛的更新淘汰，減少機動車排放污染，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，是目前zui為有效的辦法。 

為了使城市的空氣更加透明，更加清新，藍天白云更多地出現(xiàn)在人們的視野里，各地都加快了改善大氣環(huán)境質(zhì)量的步伐，其中，對機動車尾氣排放進行有效的監(jiān)測和控制成為實現(xiàn)城市大氣質(zhì)量的根本性好轉(zhuǎn)的關(guān)鍵措施。

智易時代機動車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)

二、 功能特點

基于RFID的汽車尾氣在線監(jiān)測平臺是針對環(huán)保領(lǐng)域機動車排氣污染監(jiān)督管理工作的實際需求而研制開發(fā)。系統(tǒng)將綜合運用RFID（無線射頻）技術(shù)、圖像識別技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、視頻監(jiān)管、計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等國內(nèi)的技術(shù)手段有機的結(jié)合運用，旨在增強機動車環(huán)保標志管理工作的信息化、智能化，完善機動車排放監(jiān)管系統(tǒng)(I/M 制度)。通過對高排放車輛的精確管理，保證在用車的達標使用，加速老舊車輛的更新淘汰，減少機動車排放污染，改善大氣環(huán)境質(zhì)量。在項目建設(shè)完成后，具有以下功能特點：

• 信息審核、申請及處理

待檢車輛錄入人員通過入待建車輛的車牌號碼和車牌顏色，系統(tǒng)將自動提取該車輛的檔案信息，錄入人員核對車輛信息，確保每輛車錄入的數(shù)據(jù)都是準確的，確保在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的公正公平，不存在弄虛作假。

若車輛信息有誤，檢測員可申請修改車輛數(shù)據(jù)。錄入人員可申請復檢車輛跨站檢測解鎖檢測，還可申請更換車輛檢測方法進行檢測。

• 檢測業(yè)務(wù)查詢

系統(tǒng)實現(xiàn)檢測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢功能，通過檢測機構(gòu)區(qū)域、檢測機構(gòu)名稱、設(shè)備編號、檢測類型、檢測方法、車牌號碼、檢測日期、檢測結(jié)果、車牌類別、檢測報告編號、復測情況、檢測機構(gòu)性質(zhì)、數(shù)據(jù)類型等屬性進行查詢，對查詢結(jié)果可查看詳細信息，并導出Excel、Word等類型文件，或生成日報、周報、月報、年報等幾種形式展示。

• 檢測站點管理

檢測站點管理主要實現(xiàn)檢測站點的添加、刪除、設(shè)置和修改信息等操作，還包括對多個站點發(fā)標審核進行管理、授權(quán)設(shè)置，各站點的資質(zhì)申報、資質(zhì)到期提示、資質(zhì)延續(xù)申報、終止或變更的管理，將對檢測站點的日常管理和審核實現(xiàn)自動化和信息化管理。

• 檢測業(yè)務(wù)統(tǒng)計

系統(tǒng)實現(xiàn)檢測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計功能，通過區(qū)域、站點名稱、報表類型、首檢情況、燃料類別、檢測方法、檢測結(jié)果、日期等進行統(tǒng)計，對統(tǒng)計結(jié)果可查看詳細信息，統(tǒng)計結(jié)果可導出Excel、Word等類型文件，并生成餅狀圖、柱狀圖、日報、周報、月報、年報等幾種形式展示。

• 過程數(shù)據(jù)分析

過程數(shù)據(jù)分析模塊通過對排放過程數(shù)據(jù)的自動分析能判斷檢測過程中檢測設(shè)備是否正確安裝，檢測設(shè)備是否工作正常，檢測設(shè)備內(nèi)的軟件系統(tǒng)是否符合規(guī)范。系統(tǒng)采用多種可疑數(shù)據(jù)分析的算法，通過對防裝置記錄的過程數(shù)據(jù)進行連續(xù)自動的智能分析，并與檢測結(jié)果進行比對，自動篩選檢測過程中的可疑數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對檢測行為的重點排查。

三、 系統(tǒng)原理

本方案采用在主要路段設(shè)置遠距離讀寫器，汽車上安裝電子標簽的方式對通過該路段的汽車進行動態(tài)尾氣檢測。汽車上的電子標簽記錄本車*的ID號，以及尾氣是否達標的信息，當汽車通過安裝讀寫器的路段時會把這些信息發(fā)送給讀寫器，讀寫器通過以太網(wǎng)或GPRS連接遠程服務(wù)器，可以將尾氣超標的汽車ID傳給遠程服務(wù)器。相關(guān)部門可以通過登陸遠程服務(wù)器對尾氣超標的汽車進行處理。

 電子標簽采用有源RFID技術(shù)，工作頻率2.4GHz，識別距離70m，識別速度可達200公里/小時，采用GFSK調(diào)制方式，工作溫度-25℃~+85℃，工作濕度小于90%；當尾氣超標時，電子標簽采用主動方式進行工作，主動將本車ID及尾氣指標參數(shù)發(fā)射給讀寫器；在標簽內(nèi)部增加高能電池，可保證電子標簽工作5年。 

讀寫器的工作頻點、調(diào)制方式與電子標簽一樣，發(fā)射功率可以軟件設(shè)置，讀寫器通過以太網(wǎng)或GPRS連接遠程服務(wù)器，可以將尾氣超標的汽車ID傳給遠程服務(wù)器。相關(guān)部門可以通過登陸遠程服務(wù)器對尾氣超標的汽車進行處理。 

通過將前端檢測設(shè)備實施聯(lián)網(wǎng)，建立一套完整的機動車排放數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)，完成管理、控制、數(shù)據(jù)采集、分析決策等工作，同時整合實現(xiàn)新車管理、環(huán)保標志發(fā)放管理、路檢、抽檢管理、維修管理、在用車監(jiān)管及淘汰報廢等機動車污染綜合管理功能。

在車輛進行尾氣檢測過程中，檢測線采集的數(shù)據(jù)實時上傳云中心，云中心在5秒內(nèi)完成檢測結(jié)果計算，并與標準限值進行比對，然后下發(fā)裁決結(jié)果。

檢測線只是一個數(shù)據(jù)采集端，所有數(shù)據(jù)的運算、比對都在云中心進行，檢測線無法作假，也更方便環(huán)保部門監(jiān)管，在云檢測系統(tǒng)運行過程中，可隨時通過視頻和數(shù)據(jù)查看任意一條檢測線的工作情況。根據(jù)相關(guān)要求，每條檢測線都要配備監(jiān)控攝像頭，工作人員只要點擊任意一個視頻畫面，實時檢測數(shù)據(jù)就會顯示在圖像旁邊的屏幕上。檢測過程中的每一秒的檢測數(shù)據(jù)都實時在屏幕上顯示，如果出現(xiàn)問題，可以進行視頻、數(shù)據(jù)雙追溯，有效杜絕故意造假行為。

zui后所有數(shù)據(jù)均上傳至云檢測中心，云檢測管理中心能夠提供省、市、縣的精確污染量綜合數(shù)據(jù)，有利于政府部門控制區(qū)域大氣污染物排放總量和對高排放車輛實施淘汰政策。云檢測系統(tǒng)基于真實的檢測數(shù)據(jù)源進行各項智能圖表統(tǒng)計分析，可按時、日、周、月、季、年進行各項污染分析和狀態(tài)分析，為政策研究和排放量公布提供可信數(shù)據(jù)源。

四、 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)是以一個監(jiān)管中心、檢測站為主體架構(gòu)，系統(tǒng)整體運行在計算機硬件、網(wǎng)絡(luò)、存儲平臺、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫平臺以及中間件平臺上，用來搭建整個機動車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的底層結(jié)構(gòu)，連接車輛檢測設(shè)備控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控設(shè)備、后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及公共服務(wù)平臺等，此外還包含用于支撐機動車尾氣排放監(jiān)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)組件和一些中間件。監(jiān)控中心端系統(tǒng)包括車輛管理、車型庫管理、檢測機構(gòu)管理、環(huán)保標志管理、報警等子系統(tǒng)，檢測站端系統(tǒng)包括車輛報檢、標志聯(lián)網(wǎng)發(fā)放、數(shù)據(jù)采集等子系統(tǒng)。

機動車尾氣在線檢測系統(tǒng)建設(shè)方案包括五大平臺，分別是機動車污染防治感知平臺、網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)設(shè)施平臺、環(huán)境管理數(shù)據(jù)庫平臺、應用支撐平臺和對外發(fā)布平臺。

4.1  機動車尾氣污染防治感知平臺

主要包括處于監(jiān)測前端的視頻或錄像設(shè)備、檢測設(shè)備或儀器等實時監(jiān)控與采集機動車排放尾氣的各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，具備網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸功能，與環(huán)境數(shù)據(jù)管理中心相連，實現(xiàn)數(shù)控中心與檢測場所間實時的數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控；交管部門提供相應的接口，實現(xiàn)跨部門的數(shù)據(jù)交互；提供路檢信息和抽檢信息的接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互和對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理。

4.2  網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)設(shè)施平臺

系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)通訊功能，周期地采集各個現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器發(fā)來的各種信息，進行處理、存儲、顯示及上傳。系統(tǒng)能提供模擬信號和RS232、RS422、RS485等數(shù)字信號的接入及輸出功能，可按照環(huán)保部門要求通過GPRS、撥號、電纜線、有線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、GSM、光纖等多種傳輸方式，向數(shù)據(jù)庫平臺定時傳輸數(shù)據(jù)和圖表，并隨時接受數(shù)據(jù)查詢。

系統(tǒng)中預置了多種通信協(xié)議(國家、省、地、市的通訊協(xié)議)，用戶只需選擇通信端口和通信協(xié)議，借助GPRS就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程上傳。

支持群發(fā)手機短信的方式發(fā)送排放數(shù)據(jù)和報警信息。客戶通過手機就可隨時隨地掌控系統(tǒng)運行情況。

4.3  中心數(shù)據(jù)庫平臺

包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫是應用系統(tǒng)環(huán)境的核心，保存和提供系統(tǒng)基本信息參數(shù)；車型數(shù)據(jù)庫（VLT）；環(huán)保車型目錄數(shù)據(jù)；全市機動車環(huán)保數(shù)據(jù)庫；檢測站數(shù)據(jù)庫（包括檢測數(shù)據(jù)及視頻數(shù)據(jù)）；檢測站信息數(shù)據(jù)；路檢、抽檢、遙感檢測數(shù)據(jù)；對外發(fā)布數(shù)據(jù)；各類通知、投訴及反饋的數(shù)據(jù)管理；控制參數(shù)；維修信息。

由于數(shù)據(jù)支撐平臺的操作特點，使應用對于硬件的網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存、CPU、硬件可靠性都具有較高的需求，根據(jù)業(yè)務(wù)壓力和應用規(guī)模，數(shù)據(jù)支持平臺服務(wù)器采用2臺服務(wù)器，部署雙機方案，如果其中一臺服務(wù)器由于業(yè)務(wù)壓力或者軟硬件故障引起的停機，可以由另一臺服務(wù)器承擔所有數(shù)據(jù)庫服務(wù)，保證中心數(shù)據(jù)平臺的高可靠性。

4.4  應用支撐平臺

包括檢測站監(jiān)控服務(wù)器，車輛信息管理/抽檢服務(wù)器，這部分建設(shè)方案屬于機動車尾氣監(jiān)管系統(tǒng)的核心應用支撐平臺，主要功能是接受保存各個檢測站的檢測工位傳送的數(shù)據(jù)和視頻，并自動加以分析；實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與傳輸、能檢測數(shù)據(jù)真實性分析、檢測站視頻監(jiān)控功能、對檢測工位和檢測過程實施全面的監(jiān)控和管理、檢測站信息管理；實現(xiàn)車輛檔案信息維護管理；對常規(guī)路檢、停放地抽檢、遙感檢測、超標車輛復檢以及其它自動檢測的管理功能;對常規(guī)路檢、停放地抽檢、遙感檢測、超標車輛復檢以及其它自動檢測的管理功能。

為滿足系統(tǒng)應能夠每天24小時連續(xù)不間斷工作，支持連續(xù)多個用戶的數(shù)據(jù)瀏覽和輸入和并發(fā)訪問，并能滿足后期業(yè)務(wù)擴展的要求。應用支撐平臺服務(wù)器選擇選擇雙路服務(wù)器。

4.5  對外發(fā)布平臺

主要功能包括公眾信息查詢及對外發(fā)布服務(wù)器，提供管理部門發(fā)布相關(guān)業(yè)務(wù)信息功能，面向公眾發(fā)布機動車管理相關(guān)的各項政策法規(guī)以及與環(huán)保相關(guān)的各種信息、新聞，及車輛相關(guān)信息的查詢功能。

公眾信息查詢及對外發(fā)布服務(wù)器是前端檢測平臺、公眾和后臺支撐平臺的接口，為了防止服務(wù)器的故障，導致用戶無法訪問支撐平臺，方案配置2臺以上服務(wù)器，既能實現(xiàn)客戶端接入的負載均衡，還能保證未來業(yè)務(wù)擴展。

此外，為了防止操作系統(tǒng)出現(xiàn)操作失誤、軟件錯誤或者硬件故障導致數(shù)據(jù)丟失，需要將全部或部分數(shù)據(jù)集合從后臺支撐平臺產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，備份到一個獨立的設(shè)備中。由于平臺產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量較大，考慮到方案的成本，本次方案中配置1臺備份一體機，采用LAN備份方式，將數(shù)據(jù)直接備份到存儲服務(wù)器本地。

五、 方案優(yōu)勢

機動車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)通過的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將機動車檢測機構(gòu)的排氣污染檢測工位和檢測設(shè)備、流動檢測設(shè)備及未來新增加的檢測設(shè)備實施聯(lián)網(wǎng)，建立一套完整的機動車排放數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)。

深入了解客戶應用，提供穩(wěn)定可靠的硬件基礎(chǔ)平臺，幫助客戶完成管理、控制、數(shù)據(jù)采集、分析決策等工作。

方案致力于提高行政管理效率和綜合能力，為機動車污染防治的各項措施提供有效平臺和載體，為監(jiān)督管理提供科學依據(jù)和決策支持，項目建成后具有以下優(yōu)勢：

• 將的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與認證的檢測排放終端設(shè)備、流動檢測設(shè)備及未來新增加的檢測設(shè)備與數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)檢測實時同步進行數(shù)據(jù)采集、傳輸、監(jiān)控、分析決策、管理服務(wù)等。
• 建立機動車排氣污染檢測站端系統(tǒng)，包括車輛檢測設(shè)備控制系統(tǒng)、檢測站管理、視頻監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集工作。
• 提供穩(wěn)定可靠的計算機硬件、網(wǎng)絡(luò)、存儲等基礎(chǔ)平臺，用來搭建整個機動車尾氣排放監(jiān)管系統(tǒng)的底層支撐平臺，為機動車尾氣監(jiān)管系統(tǒng)提供穩(wěn)定的計算能力和存儲資源。
• 硬件平臺具有良好的擴展性，滿足未來業(yè)務(wù)的擴展。
• 提供數(shù)據(jù)保護方案，保證數(shù)據(jù)安全性。