CN105185135A - 一种高速公路机动车颗粒物排放的测定、评估与警示装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路机动车颗粒物排放的测定、评估与警示装置及方法，包括控制模块、机动车尾气颗粒物监测模块、存储模块、图像信息采集模块、评估警示模块、通信模块以及显示模块，控制模块分别与机动车尾气排颗粒物监测模块、存储模块、图像信息采集模块、评估警示模块、通信模块以及显示模块，该控制模块作为核心模块用于控制上述模块的功能实现，评估警示模块对采集得到的机动车尾气颗粒物排放信息进行评估和警示，并可通过通信模块和显示模块发布高速公路机动车尾气颗粒物排放的评估和警示信息。本发明安全方便、布设简易，能够提高监测的精度，简化环境污染警示***结构。

Description

一种高速公路机动车颗粒物排放的测定、评估与警示装置及方法

技术领域

本发明涉及高速公路的环境污染评估和警示技术领域，具体是一种高速公路机动车颗粒物排放的测定、评估与警示装置与方法。

背景技术

随着机动车社会保有量的迅速增加，机动车排放的颗粒物成为目前增长最快的空气污染源。尤其对于高速公路，机动车排放污染是其最主要的污染来源，这越来越受到人们的关注。统计表明，交通运输业已占中国大气污染物的10％，而高速公路机动车排放占到其中很大部分。风速较低污染物被固定在地表难以扩散，高速公路路面污染物的浓度要高于其他区域。在顺风的情况下，高速公路产生的空气污染物甚至可以延伸至2500米远，对沿线居民健康和农作物生长会带来不同程度影响。所以对高速公路上的汽车污染排放需要有一套完善的测定、评估与警示装置与方法，来针对高速公路范围内的汽车排放污染的监测和治理。

目前，日本、德国和法国这些高速公路发展较完善的国家根据自身特点建立了高速公路上的汽车污染排管理体系，但由于采集的数据有限，且没有根据监测参数对机动车尾气的污染程度进行***评估，这些***并未得到广泛应用。

为了有效控制高速公路汽车排放污染，确定高速公路汽车排放的合理范围，以及高速公路机动车颗粒物排放污染的测定方法，而这就有必要制定完善的高速公路机动车尾气排放测定与评估方法。通过制定的方法，配合有针对性的测定高速公路范围内的污染物排放水平的***，可以为后续空气污染的控制和治理措施提供理论依据和管理方向。

发明内容

本发明目的在于提供种高速公路机动车尾气排放测定、评估与警示装置与方法，基于红外光监测仪器和颗粒物监测***实现对高速公路出入口，高速公路常速路段以及高速公路影响区域的机动车尾气排放信息的采集，通过分析实现对高速公路机动车尾气排放评估和警示。

实现本发明目的的技术方案为：一种高速公路机动车颗粒物排放测定、评估与警示装置，包括控制模块、机动车尾气颗粒物监测模块、存储模块、图像信息采集模块、评估警示模块、通信模块以及显示模块，控制模块分别与机动车尾气颗粒物监测模块、存储模块、图像信息采集模块、评估警示模块、通信模块以及显示模块连接，控制各模块的功能实现，其中：

机动车尾气颗粒物监测模块向显示模块和存储模块传输信息；对监测点位置的机动车尾气颗粒物排放信息进行监测，并将监测信息和监测点位置空间坐标信息记录在存储模块中；

图像信息采集模块与存储模块连接，当感应器感应到机动车尾气林格曼黑度超标时，启动图片拍摄器拍摄车辆图像，并将图像信息存储在存储模块中；

存储模块与机动车尾气颗粒物监测模块、图像信息采集模块、评估警示模块和通信模块连接，用以存储机动车尾气颗粒物排放信息和机动车图像信息，并将信息传输至通信模块；

评估警示模块与存储模块、显示模块和通信模块连接，用以对前述采集得到的机动车尾气颗粒物排放信息和图像信息进行评估和警示；读取存储模块中的机动车排放信息，通过评估算法判定区域内机动车尾气颗粒物排放综合污染值，并通过通信模块和显示模块发送显示机动车尾气颗粒物排放的评估与警示信息；

通信模块与评估警示模块、存储模块相连接，作为监测警示装置中的对外传输模块；通信模块通过无线或短信的形式，向接收器传输和广播图像信息、编码信息、短信信息，实现装置与高速公路控制中心、出入口收费站以及乘客手机终端通信；

显示模块与机动车尾气颗粒物监测模块和评估警示模块连接，并将监测的机动车尾气排放信息、以及评估警示模块所得出的机动车尾气颗粒物排放综合污染值通过LED显示器发布。

一种高速公路机动车颗粒物排放测定、评估与警示方法，包括以下步骤：

步骤S01：通过机动车尾气颗粒物监测模块和图像信息采集模块，获取各高速公路出入口及高速公路长常速路段的机动车尾气颗粒物排放的信息；

步骤S02：控制模块将获取的机动车排放信息储存在储存模块上并对数据进行处理，包括单项数据的比对，监测单车的排放是否超标，以及根据累积机动车的排放数据，分别得到高速公路出入口机动车尾气颗粒物浓度、高速公路常速路段机动车尾气颗粒物浓度以及高速公路影响区域内的机动车尾气颗粒物浓度；

步骤S03：存储模块模块读取国家公布与地区实行的高速公路机动车排放标准，作为机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据；

步骤S04：控制模块读步骤S03的机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据，并评估高速公路不同区域内的机动车尾气颗粒物排放综合污染值：

步骤S05：控制模块将步骤S02采集的高速公路机动车颗粒物排放量信息与步骤S04得出的高速公路不同区域内的机动车尾气颗粒物排放综合污染值进行显示，通过通信模块和显示模块实时发送，信息将通过LED显示器或高速公路指挥中心进行发布；

步骤S06：控制模块将步骤S03得到的高速公路机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据与步骤S02采集到的高速公路各路段机动车颗粒物排放浓度值进行比对；如果线路机动车排放颗粒物污染物浓度未超过风险阈值，则返回步骤S01，重新读取机动车尾气颗粒物排放信息和图像信息，如果机动车排放颗粒物污染物浓度超过风险阈值，则进行步骤S07；

步骤S07：获取机动车尾气颗粒物监测模块的空间坐标信息，对受影响的线路进行定位；

步骤S08：控制模块启动警示指令，调用评估和警示模块中的警示过程；

步骤S09：控制模块根据采集的机动车尾气颗粒物排放信息，确定排放超标区域的具体属性，即判断是高速公路出入口机动车尾气来放超标，还是高速公路常速路段机动车尾气来放超标，或者是高速公路影响区域内的机动车尾气来放超标，同时分析超标的颗粒物的种类；

步骤S10：控制模块根据步骤S04得出高速公路机动车尾气颗粒物排放综合污染值，以及步骤S09得到的超标颗粒物排放物的具体信息，将这些信息通过通信模块和显示模块及时发送，通过LED显示器或高速公路指挥中心进行发布；

步骤S11：根据高速公路不同区域内的机动车颗粒物尾气浓度等级结果查找相应的高速公路空气污染应急备案措施，应急措施包括污染信息公示、通知高速公路出入口工作人员实施保护措施、提醒进入高速公路的车辆针对不同污染物的保护措施；

步骤S12：将应急措施文本信息通过通信模块中的移动通信接口或者无线发射模块发送，并将警示信息通过显示模块进行公布；

步骤S13：监测应急措施文本信息是否发送成功：如果是，则结束警示，如果否，重新启动通信模块并返回步骤S13发送应急措施文本信息。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：

(1)安全方便、布设简易。本发明以红外光监测仪器和颗粒物监测***获取高速公路机动车尾气排放数据，利用微型单片机作为控制中心，分析所处高速公路机动车尾污染物状况，利用无线发射模块发生警示信息，整个装置实现了高速公路机动车尾气排放信息采集和评估***的便携式开发，具有安装方便的特点。同时，由于整个装置可采取分散式的布设，也降低了布设的难度。

(2)提高监测的精度。本发明采取的是高速公路机动车尾气排放信息采集、信息分析以及信息发送的便携式集成设计，每一个实施例都是作为一个独立的***形式存在，因此可以方便的布设在高速公路沿线，出入口以及其它一些具有风险的地点，可以根据铁路线路具体情况选择布设精度，提高了高速公路机动车尾气排放监控的精度。

(3)简化环境污染警示***结构。利用本发明的信息采集、评估和警示装置都具备对环境信息处理、安全评估和预警的功能，不需要将原始数据集中到中心数据库处理，降低***服务器的压力，简化***构造。

附图说明

图1为本发明高速公路机动车颗粒物排放的测定、评估与警示装置的结构原理图。

图2为图1实施例中高速公路机动车颗粒物排放的测定、评估与警示装置的实现流程示意图。

图3为图2中应急响应的实现流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明。

图1所示为本发明高速公路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示装置的结构原理图，其中，一种高速公路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示装置，包括机动车尾气颗粒物监测模块1、图像信息采集模块2、控制模块3、存储模块4、评估警示模块5、显示模块6以及通信模块7，控制模块3分别与机动车尾气颗粒物监测模块1、存储模块4、图像信息采集模块2、评估警示模块5以及通信模块7连接，显示模块6显示由机动车尾气颗粒物监测模块1和评估警示模块5提供的信息，控制模块3作为核心模块用于控制上述模块的功能实现。

如图1所示，控制模块3作为监测预警装置的核心模块，一方面用以控制和连接通信模块7、机动车尾气颗粒物监测模块1、图像信息采集模块2、存储模块4、评估警示模块5，另一方面用以和外界计算机等其它设备连接，以实现装置和其它设备之间的通信。

机动车尾气颗粒物监测模块1用以对经过装置100所处位置的机动车尾气排放信息进行监测以及空间坐标信息的提取，机动车尾气颗粒物监测模块1在控制模块3的控制下工作，并将监测信息和空间坐标信息记录在储存模块4中。

作为优选的实施方式，所述机动车尾气颗粒物监测模块为机动车尾气排放污染物浓度的颗粒物监测***，该模块以相同距离间隔布设在高速公路出入口及高速公路常速路段两侧。

图像信息采集模块2用以对经过装置所处位置的机动车尾气林格曼黑度进行监测，图像信息采集模块2在控制模块3的控制下工作，并将图像信息存储在储存模块4中。当然，在控制模块3的控制下，图像信息采集模块2还可以通过通信模块直接发送图像信息。

作为优选的实施方式，图像信息采集模块2包括用于红外图像采集的图片拍摄器及用于监测对象的红外感应器，该模块以相同距离间隔布设在高速公路出入口及高速公路常速路段两侧。其中，当红外感应器感应到机动车尾气排放林格曼黑度超标时，启动图片拍摄器，采集车量牌照，车型等车辆信息。

存储模块3用以存储前述机动车尾气颗粒物排放信息和图像信息，并可在控制模块的控制下通过通信模块传输图像信息和机动车尾气颗粒物排放信息；当然，控制模块3可以通过接口读取存储模块4中数据。

评估警示模块用以对前述采集得到的机动车尾气颗粒物排放信息和图像信息进行评估和警示，可读取储存模块4中的机动车排放信息，通过评估算法判定区域内机动车尾气颗粒物排放综合污染值，并可在控制模块3的控制下通过通信模块7和显示模块6发送显示机动车尾气颗粒物排放的评估与警示信息，从而实现对高速公路的机动车尾气颗粒物排放的评估和警示过程；

通信模块作为监测警示装置中的对外通信模块，在控制模块的控制下通过无线发射向外界以无线信号，或者通过移动基站接口以短信的形式传输和广播图像信息、编码信息、短信信息，实现装置与高速公路控制中心、出入口收费站以及乘客手机终端通信。

显示模块作为信息采集和通信模块的信息输出环节，在控制模块的控制下将机动车尾气颗粒物排放信息采集模块所监测到的数据，以及评估警示模块所得出的高速公路尾气颗粒物污染等级信息通过LED显示器发布，实现高速公路尾气污染状况的实时展示。

作为可选的实施例，通信模块包括无线发射单元和3G通信接口单元，分别实现无线发射数据和通过移动通信基站发射信息。

高速公路控制中心终端还可通过无线网络向监测预警装置的通信模块7发送指令编码，通信模块7将指令编码传输到控制模块3中，控制模块3根据指令命令控制视频图像采集模块拍摄或者传输图像信息，或者根据命令控制其他模块工作。

本实施例中，所述控制模块采用单片机实现，所述机动车尾气颗粒物排放信息采集模块采用传感器实现，所述图像信息采集模块采用视频拍摄装置实现，存储模块采用存储介质实现，例如SD卡、TF卡、MMC卡等，评估警示模块以程序的形式存储在控制模块的单片机内并可有单片机进行调用执行，所述通信模块采用无线发射电路实现。

本实施例的装置100可以放置在便携式的壳体内部单独使用，其优点是可以随时携带、安置在不同的线路使用。

其中，本实施例的装置中还包括一与控制模块连接的微型计算机处理装置8，该计算机处理装置8包括接口单元14、操作面板15和指示单元16。

控制模块3通过接口单元14提供的USB接口与计算机处理装置8连接，实现计算机处理装置8与控制模块3之间的通信。

操作面板15以触控式显示屏实现，用以实现控制模块装置的数据清理、重新启动以及对前述环境信息传感器1的调试等操作指令；

指示单元16用以监控机动车尾气颗粒物监测模块1、存储模块4、图像信息采集模块2、评估警示模块5、显示模块6以及通信模块7的工作状况，例如机动车尾气排放信息传感器是否工作正常，图像信息采集器是否正拍摄图片，通信模块信息传输是否正常等，并表征给用户，例如可通过指示灯或者文本框的形式显示工作状态。

作为可选的实施方式，计算机处理装置10为一触控式平板计算机。

参照图2、图3所示，本实施例中，前述评估警示模块5对机动车尾气颗粒物排放信息的评估、警示包括以下过程：

步骤S01：通过机动车尾气颗粒物监测模块和图像信息采集模块，获取各高速公路出入口及高速公路长常速路段的机动车尾气颗粒物排放的信息；

步骤S02：控制模块将获取的机动车排放信息储存在储存模块上并对数据进行处理，包括单项数据的比对，监测单车的排放是否超标，以及根据累积机动车的排放数据，分别得到高速公路出入口机动车尾气颗粒物浓度、高速公路常速路段机动车尾气颗粒物浓度以及高速公路影响区域内的机动车尾气颗粒物浓度；

步骤S03：存储模块模块读取国家公布与地区实行的高速公路机动车排放标准，作为机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据；

步骤S04：控制模块读步骤S03的机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据，并评估高速公路不同区域内的机动车尾气颗粒物排放综合污染值：

步骤S05：控制模块将步骤S02采集的高速公路机动车颗粒物排放量信息与步骤S04得出的高速公路不同区域内的机动车尾气颗粒物排放综合污染值进行显示，通过通信模块和显示模块实时发送，信息将通过LED显示器或高速公路指挥中心进行发布；

步骤S06：控制模块将步骤S03得到的高速公路机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据与步骤S02采集到的高速公路各路段机动车颗粒物排放浓度值进行比对；如果线路机动车排放颗粒物污染物浓度未超过风险阈值，则返回步骤S01，重新读取机动车尾气颗粒物排放信息和图像信息，如果机动车排放颗粒物污染物浓度超过风险阈值，则进行步骤S07；

作为可选的实施方式，前述对机动车尾气颗粒物排放信息的警示包括以下过程：

步骤S07：获取机动车尾气颗粒物监测模块的空间坐标信息，对受影响的线路进行定位；

步骤S08：控制模块启动警示指令，调用评估和警示模块中的警示过程。

步骤S09：控制模块根据采集的机动车尾气颗粒物排放信息，确定排放超标区域的具体属性，即判断是高速公路出入口机动车尾气来放超标，还是高速公路常速路段机动车尾气来放超标，或者是高速公路影响区域内的机动车尾气来放超标，同时分析超标的颗粒物的种类；主要颗粒污染物包括含铅化合物、苯丙芘及固体颗粒物等；

步骤S10：控制模块根据步骤S04得出高速公路机动车尾气颗粒物排放综合污染值，以及步骤S09得到的超标颗粒物排放物的具体信息，将这些信息通过通信模块和显示模块及时发送，通过LED显示器或高速公路指挥中心进行发布；

步骤S11：根据高速公路不同区域内的机动车颗粒物尾气浓度等级结果查找相应的高速公路空气污染应急备案措施，应急措施包括污染信息公示、通知高速公路出入口工作人员实施保护措施、提醒进入高速公路的车辆针对不同污染物的保护措施；

步骤S12：将应急措施文本信息通过移动通信接口或者无线发射模块发送，并将警示信息通过显示模块进行公布；

步骤S13：监测应急措施文本信息是否发送成功：如果是，则进入步骤S14，如果否，重新启动通信模块并返回步骤S13发送应急措施文本信息；

步骤S14：结束警示。

作为可选的实施方式，前述高速公路机动车尾气颗粒物排放综合污染值的评估包括以下步骤：

步骤S101：读取高速公路出入口机动车尾气排放信息，计算高速公路出入口尾气综合排放值，计算公式如下：

$CCPV=\frac{\mathrm{\Σ}\frac{{\mathrm{\ΔP}}_i-{\mathrm{MP}}_i}{{\mathrm{MP}}_i}}{n}$

其中：Δp_i—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放种类；

CCPV—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲；

MP_i—高速公路出入口第i种尾气排放颗粒物的最低限值；

n—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放污染物总类；

步骤S102：读取高速公路常速路段机动车尾气排放信息，计算高速公路常速路段机动车尾气综合排放值，计算公式如下：

$LCPV=\frac{\mathrm{\Σ}\frac{{\mathrm{LP}}_k-{\mathrm{MLP}}_k}{{\mathrm{MLP}}_k}}{m}$

其中：Δp_i—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放种类；

LCPV—高速公路常速路段机动车尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲；

MLP_k—高速公路常速路段第k种尾气颗粒物排放污染物的最低限值；

m—高速公路常速路段机动车尾气颗粒物排放污染物总类；

步骤S103：读取上述高速公路出入口机动车尾气综合排放值和高速公路常速路段机动车尾气综合排放值，采用路网尾气综合排放值作为评估指标，计算公式如下：

$NCPV=\frac{\mathrm{\Σ}CCPV}{n}+\frac{\mathrm{\Σ}LCPV}{m}$

其中：NCPV—高速公路机动车尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲。

作为可选的实施方式，前述机动车尾气颗粒物排放浓度进行评估方法包括以下步骤：

步骤S101：读取高速公路出入口机动车尾气排放信息，计算高速公路出入口尾气综合排放值，计算公式如下：

$CCPV=\frac{\mathrm{\Σ}\frac{{\mathrm{\ΔP}}_i-{\mathrm{MP}}_i}{{\mathrm{MP}}_i}}{n}$

其中：Δp_i—高速公路出入口尾气颗粒物排放种类；

CCPV—高速公路出入口尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲；

MP_i—高速公路出入口第i种尾气排放颗粒物的最低限值；

n—高速公路出入口尾气颗粒物排放污染物总类；

步骤S102：读取高速公路常速路段机动车尾气排放信息，计算高速公路常速路段尾气综合排放值，计算公式如下：

$LCPV=\frac{\mathrm{\Σ}\frac{{\mathrm{LP}}_k-{\mathrm{MLP}}_k}{{\mathrm{MLP}}_k}}{m}$

其中：Δp_i—高速公路出入口尾气颗粒物排放种类；

LCPV—高速公路常速路段尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲；

MLP_k—高速公路常速路段第k种尾气颗粒物排放污染物的最低限值；

m—高速公路常速路段尾气颗粒物排放污染物总类；

步骤S103：读取上述高速公路出入口尾气综合排放值和高速公路常速路段尾气综合排放值，采用路网尾气综合排放值作为评估指标，计算公式如下：

$NCPV=\frac{\mathrm{\Σ}CCPV}{n}+\frac{\mathrm{\Σ}LCPV}{m}$

其中：NCPV—高速公路常速路网尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲；

本发明所提出的技术方案从高速公路环境安全监测与警示技术出发，结合当前高速公路机动车污染物监测设施较为落后、监测精度低的特点，提出了高速公路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示***的便携式集成开发，高速公路管理人员、机动车司机通过通信模块获取本监测警示装置发送的高速公路线路的机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示信息以及图片，进而实现对高速公路线路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示的功能。

Claims (10)

1.一种高速公路机动车颗粒物排放测定、评估与警示装置，其特征在于：包括控制模块(3)、机动车尾气颗粒物监测模块(1)、存储模块(4)、图像信息采集模块(2)、评估警示模块(5)、通信模块(7)以及显示模块(6)，控制模块(3)分别与机动车尾气颗粒物监测模块(1)、存储模块(4)、图像信息采集模块(2)、评估警示模块(5)、通信模块(7)以及显示模块(6)连接，控制各模块的功能实现，其中：

机动车尾气颗粒物监测模块(1)向显示模块(6)和存储模块(4)传输信息；对监测点位置的机动车尾气颗粒物排放信息进行监测，并将监测信息和监测点位置空间坐标信息记录在存储模块(4)中；

图像信息采集模块(2)与存储模块(4)连接，当感应器感应到机动车尾气林格曼黑度超标时，启动图片拍摄器拍摄车辆图像，并将图像信息存储在存储模块(4)中；

存储模块(4)与机动车尾气颗粒物监测模块(1)、图像信息采集模块(2)、评估警示模块(5)和通信模块(7)连接，用以存储机动车尾气颗粒物排放信息和机动车图像信息，并将信息传输至通信模块(7)；

评估警示模块(5)与存储模块(4)、显示模块(6)和通信模块(7)连接，用以对前述采集得到的机动车尾气颗粒物排放信息和图像信息进行评估和警示；读取存储模块(7)中的机动车排放信息，通过评估算法判定区域内机动车尾气颗粒物排放综合污染值，并通过通信模块(7)和显示模块(6)发送显示机动车尾气颗粒物排放的评估与警示信息；

通信模块(7)与评估警示模块(5)、存储模块(4)相连接，作为监测警示装置中的对外传输模块；通信模块(7)通过无线或短信的形式，向接收器传输和广播图像信息、编码信息、短信信息，实现装置与高速公路控制中心、出入口收费站以及乘客手机终端通信；

显示模块(6)与机动车尾气颗粒物监测模块(1)和评估警示模块(5)连接，并将监测的机动车尾气颗粒物排放信息、评估警示模块所得出的机动车尾气颗粒物排放综合污染值通过LED显示器发布。

2.根据权利要求1所述的高速公路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示装置，其特征在于：所述机动车尾气颗粒物监测模块(1)为机动车尾气排放污染物浓度的颗粒物监测***，该模块以相同距离间隔布设在高速公路出入口及高速公路常速路段两侧。

3.根据权利要求1所述的高速公路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示装置，其特征在于：所述图像信息采集模块(2)包括用于红外图像采集的图片拍摄器和用于监测对象的红外感应器，该模块以相同距离间隔布设在高速公路出入口及高速公路常速路段两侧；当红外感应器感应到机动车尾气颗粒物排放林格曼黑度超标时，启动图片拍摄器，采集车辆信息。

4.根据权利要求1所述的高速公路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示装置，其特征在于：所述控制模块(3)为微型单片机。

5.根据权利要求1所述的高速公路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示装置，其特征在于：还包括与控制模块(3)连接的计算机处理装置(8)，该计算机处理装置(8)包括接口单元、操作面板和指示单元，其中：

控制模块(3)通过接口单元提供的USB接口与计算机处理装置(8)连接，实现计算机处理装置(8)与控制模块(3)之间的通信；

操作面板以触控式显示屏实现，用以实现控制模块装置的数据清理、重新启动以及对前述机动车尾气颗粒物监测的调试操作指令；

指示单元用以监控上述机动车尾气颗粒物监测模块(1)、存储模块(4)、视频图像信息采集模块(2)、评估警示模块(5)、通信模块(7)以及显示模块(6)的工作状况。

6.根据权利要求5所述的高速公路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示装置，其特征在于：所述计算机处理装置(8)为触控式平板计算机。

7.根据权利要求1所述的高速公路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示装置，其特征在于：所述评估警示模块(5)对采集到的机动车尾气颗粒物排放信息的评估、警示包括以下过程：

步骤S01：通过机动车尾气颗粒物监测模块(1)和图像信息采集模块(2)，获取各高速公路出入口及高速公路长常速路段的机动车尾气颗粒物排放的信息；

步骤S02：控制模块(3)将获取的机动车排放信息储存在存储模块(4)上并对数据进行处理，包括单项数据的比对，监测单车的排放是否超标，以及根据累积机动车的排放数据，分别得到高速公路出入口机动车尾气颗粒物浓度、高速公路常速路段机动车尾气颗粒物浓度以及高速公路影响区域内的机动车尾气颗粒物浓度；

步骤S03：存储模块(4)读取国家公布与地区实行的高速公路机动车排放标准，作为机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据；

步骤S04：控制模块(3)读步骤S03的机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据，并评估高速公路不同区域内的机动车尾气颗粒物排放综合污染值：

步骤S05：控制模块(3)将步骤S02采集的高速公路机动车颗粒物排放量信息与步骤S04得出的高速公路不同区域内的机动车尾气颗粒物排放综合污染值进行显示，通过通信模块(7)和显示模块(6)实时发送，信息将通过LED显示器或高速公路指挥中心进行发布；

步骤S06：控制模块(3)将步骤S03得到的高速公路机动车排放中各种颗粒物浓度阈值数据与步骤S02采集到的高速公路各路段机动车颗粒物排放浓度值进行比对；如果线路机动车排放颗粒物污染物浓度未超过风险阈值，则返回步骤S01，重新读取机动车尾气颗粒物排放信息和图像信息，如果机动车排放颗粒物污染物浓度超过风险阈值，则进行步骤S07；

步骤S07：获取机动车尾气颗粒物监测模块(1)的空间坐标信息，对受影响的线路进行定位；

步骤S08：控制模块(3)启动警示指令，调用评估警示模块(5)中的警示过程；

步骤S09：控制模块(3)根据采集的机动车尾气颗粒物排放信息，确定排放超标区域的具体属性，即判断是高速公路出入口机动车尾气排放超标，还是高速公路常速路段机动车尾气排放超标，或者是高速公路影响区域内的机动车尾气排放超标，同时分析超标的颗粒物的种类；

步骤S10：控制模块(3)根据步骤S04得出的高速公路机动车尾气颗粒物排放综合污染值，以及步骤S09得到的超标颗粒物排放物的具体信息，将这些信息通过通信模块(7)和显示模块(6)及时发送，通过LED显示器或高速公路指挥中心进行发布；

步骤S11：根据高速公路不同区域内的机动车颗粒物尾气浓度等级结果查找相应的高速公路空气污染应急备案措施，应急措施包括污染信息公示、通知高速公路出入口工作人员实施保护措施、提醒进入高速公路的车辆针对不同污染物的保护措施；

步骤S12：将应急措施文本信息通过通信模块(7)中的移动通信接口或者无线发射模块发送，并将警示信息通过显示模块(6)进行公布；

步骤S13：监测应急措施文本信息是否发送成功：如果是，则结束警示，如果否，重新启动通信模块(7)并返回步骤S12发送应急措施文本信息。

8.根据权利要求7所述的高速公路机动车尾气颗粒物排放测定、评估与警示装置，其特征在于，步骤04所述高速公路机动车尾气颗粒物排放综合污染值的评估包括以下步骤：

步骤S0401：读取高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放信息，计算高速公路出入口尾气颗粒物综合排放值，计算公式如下：

$CCPV=\frac{\mathrm{\Σ}\frac{{\mathrm{\ΔP}}_i-{\mathrm{MP}}_i}{{\mathrm{MP}}_i}}{n}$

其中：Δp_i—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放种类；

CCPV—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲；

MP_i—高速公路出入口第i种尾气排放颗粒物的最低限值；

n—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放污染物总类；

步骤S0402：读取高速公路常速路段机动车尾气颗粒物排放信息，计算高速公路常速路段机动车尾气颗粒物综合排放值，计算公式如下：

$LCPV=\frac{\mathrm{\Σ}\frac{{\mathrm{LP}}_k-{\mathrm{MLP}}_k}{{\mathrm{MLP}}_k}}{m}$

其中：Δp_i—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放种类；

LCPV—高速公路常速路段机动车尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲；

MLP_k—高速公路常速路段第k种尾气颗粒物排放污染物的最低限值；

m—高速公路常速路段机动车尾气颗粒物排放污染物总类；

步骤S0403：读取上述高速公路出入口机动车尾气综合排放值和高速公路常速路段机动车尾气颗粒物综合排放值，采用路网尾气颗粒物综合排放值作为评估指标，计算公式如下：

$NCPV=\frac{\mathrm{\Σ}CCPV}{n}+\frac{\mathrm{\Σ}LCPV}{m}$

其中：NCPV—高速公路机动车尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲。

9.一种基于权利要求1所述的高速公路机动车颗粒物排放测定、评估与警示装置的高速公路机动车颗粒物排放测定、评估与警示方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S01：通过机动车尾气颗粒物监测模块和图像信息采集模块，获取各高速公路出入口及高速公路长常速路段的机动车尾气颗粒物排放的信息；

步骤S02：控制模块将获取的机动车排放信息储存在储存模块上并对数据进行处理，包括单项数据的比对，监测单车的排放是否超标，以及根据累积机动车的排放数据，分别得到高速公路出入口机动车尾气颗粒物浓度、高速公路常速路段机动车尾气颗粒物浓度以及高速公路影响区域内的机动车尾气颗粒物浓度；

步骤S03：存储模块模块读取国家公布与地区实行的高速公路机动车排放标准，作为机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据；

步骤S04：控制模块读步骤S03的机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据，并评估高速公路不同区域内的机动车尾气颗粒物排放综合污染值：

步骤S05：控制模块将步骤S02采集的高速公路机动车颗粒物排放量信息与步骤S04得出的高速公路不同区域内的机动车尾气颗粒物排放综合污染值进行显示，通过通信模块和显示模块实时发送，信息将通过LED显示器或高速公路指挥中心进行发布；

步骤S06：控制模块将步骤S03得到的高速公路机动车排放中各种颗粒染物浓度阈值数据与步骤S02采集到的高速公路各路段机动车颗粒物排放浓度值进行比对；如果线路机动车排放颗粒物污染物浓度未超过风险阈值，则返回步骤S01，重新读取机动车尾气颗粒物排放信息和图像信息，如果机动车排放颗粒物污染物浓度超过风险阈值，则进行步骤S07；

步骤S07：获取机动车尾气颗粒物监测模块的空间坐标信息，对受影响的线路进行定位；

步骤S08：控制模块启动警示指令，调用评估和警示模块中的警示过程；

步骤S09：控制模块根据采集的机动车尾气颗粒物排放信息，确定排放超标区域的具体属性，即判断是高速公路出入口机动车尾气来放超标，还是高速公路常速路段机动车尾气来放超标，或者是高速公路影响区域内的机动车尾气来放超标，同时分析超标的颗粒物的种类；

步骤S10：控制模块根据步骤S04得出高速公路机动车尾气颗粒物排放综合污染值，以及步骤S09得到的超标颗粒物排放物的具体信息，将这些信息通过通信模块和显示模块及时发送，通过LED显示器或高速公路指挥中心进行发布；

步骤S11：根据高速公路不同区域内的机动车颗粒物尾气浓度等级结果查找相应的高速公路空气污染应急备案措施，应急措施包括污染信息公示、通知高速公路出入口工作人员实施保护措施、提醒进入高速公路的车辆针对不同污染物的保护措施；

步骤S12：将应急措施文本信息通过通信模块中的移动通信接口或者无线发射模块发送，并将警示信息通过显示模块进行公布；

步骤S13：监测应急措施文本信息是否发送成功：如果是，则结束警示，如果否，重新启动通信模块并返回步骤S13发送应急措施文本信息。

10.根据权利要求9所述的高速公路机动车颗粒物排放测定、评估与警示方法，其特征在于，步骤04所述高速公路机动车尾气颗粒物排放综合污染值的评估包括以下步骤：

步骤S0401：读取高速公路出入口机动车尾气排放信息，计算高速公路出入口尾气综合排放值，计算公式如下：

$CCPV=\frac{\mathrm{\Σ}\frac{{\mathrm{\ΔP}}_i-{\mathrm{MP}}_i}{{\mathrm{MP}}_i}}{n}$

其中：Δp_i—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放种类；

CCPV—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲；

MP_i—高速公路出入口第i种尾气排放颗粒物的最低限值；

n—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放污染物总类；

步骤S0402：读取高速公路常速路段机动车尾气排放信息，计算高速公路常速路段机动车尾气综合排放值，计算公式如下：

$LCPV=\frac{\mathrm{\Σ}\frac{{\mathrm{LP}}_k-{\mathrm{MLP}}_k}{{\mathrm{MLP}}_k}}{m}$

其中：Δp_i—高速公路出入口机动车尾气颗粒物排放种类；

LCPV—高速公路常速路段机动车尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲；

MLP_k—高速公路常速路段第k种尾气颗粒物排放污染物的最低限值；

m—高速公路常速路段机动车尾气颗粒物排放污染物总类；

步骤S0403：读取上述高速公路出入口机动车尾气综合排放值和高速公路常速路段机动车尾气综合排放值，采用路网尾气综合排放值作为评估指标，计算公式如下：

$NCPV=\frac{\mathrm{\Σ}CCPV}{n}+\frac{\mathrm{\Σ}LCPV}{m}$

其中：NCPV—高速公路机动车尾气颗粒物排放综合污染值，无量纲。