CN114167002A - 污染物快速检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种污染物快速检测方法和装置，该方法包括：确定针对待测车辆的目标检测模式，该目标检测模式用于表征对该待测车辆进行污染物浓度检测的采样次数和每次采样的采样时长；在确定该待测车辆完成车辆准备操作后，在预设的第一时长内根据该目标检测模式对该待测车辆进行污染物浓度检测，以确定该待测车辆的污染物排放是否超标。能够先确定对车辆进行污染物浓度快速检测的检测模式，再依照预先确定检测模式对车辆进行针对性的污染物浓度快速检测，提高污染物排放超标检测的适用范围和针对性。
Description
技术领域
本公开涉及车辆环保检测领域，具体地，涉及一种污染物快速检测方法和装置。
背景技术
车辆的出现推动了人类文明的发展，车辆工业和车辆运输业的发展强有力地推动了世界经济的发展，也极大地改善了人们的出行条件。
但是，近年来，随着车辆保有量的急剧增加，其造成环境污染问题也愈发严重。车辆尾气中含有包括颗粒物和有害气体在内的多种有害物质。为了减小车辆尾气排放对大气的影响，需要在车辆发动机产生的尾气进入大气之前最大程度地将这些污染物处理掉。以车辆尾气中包含的颗粒物为例，车辆尾气排放***中通常设置有用于过滤颗粒物的颗粒物捕捉器，例如，GPF (Gasoline Particulate Filter，汽油机颗粒捕捉器)或DPF(DieselParticulate Filter，柴油机颗粒捕捉器)。现有法律法规要求颗粒物捕捉器对于发动机所产生的颗粒物的过滤效率达到95％以上。类似地，针对有害气体，车辆尾气排放***中通常设置有用于对有害气体进行处理的SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原法)处理单元。但是，随着车辆使用年限的增加，这些污染物处理设备会出现老化进而导致处理效率降低，甚至发生故障进而产生完全失效的情况。
针对这种情况，现有的车辆管理机构通常会通过车辆年检、抽检等手段定期或不定期地对在用车上设置的污染物处理设备的处理效率进行检测，具体来说，现有的车辆年检或抽检通常是直接检测在用车排放尾气的污染物浓度，若污染物浓度大于预设的浓度阈值，则认定该车辆存在污染物处理设备处理效率过低或失效的情况。
基于在用车存量大，污染物检测装置使用频次高，各国检测标准不一且更新频繁，不同车辆类型的污染物处理技术路线各异，而检测机构操作人员和工作时间有限等实际情况，能够快速、有效地检测车辆尾气中污染物浓度值的装置应运而生。
发明内容
本公开的目的在于提供一种污染物快速检测方法和装置，以解决现有的污染物浓度检测的适用范围较小的技术问题。
第一方面，本公开提供一种污染物快速检测方法，应用于污染物快速检测装置，所述方法包括：
确定针对待测车辆的目标检测模式，所述目标检测模式用于表征对所述待测车辆进行污染物浓度检测的采样次数和每次采样的采样时长；
在确定所述待测车辆完成车辆准备操作后，在预设的第一时长内根据所述目标检测模式对所述待测车辆进行污染物浓度检测，以确定所述待测车辆的污染物排放是否超标。
可选的，所述确定针对所述待测车辆的目标检测模式，包括：
根据获取到的针对所述待测车辆的目标检测参数，确定所述目标检测模式，其中，所述目标检测参数包括：污染物排放标准信息、车辆类型信息、车辆出厂时间信息、发动机参数信息以及车辆检测状态信息中的至少一种。
可选的，在所述确定针对所述待测车辆的目标检测模式之前，所述方法还包括：
在污染物快速检测装置启动后的每个预设时间点执行针对所述污染物快速检测装置的检测准备操作，其中，所述检测准备操作包括校零操作，每两个相邻的所述预设时间点之间的间隔时长为第二时长，所述第二时长等于所述第一时长与n的乘积，n为大于1的正整数。
可选的，在所述确定针对所述待测车辆的目标检测模式之前，所述方法还包括：
在所述每个预设时间点确定是否针对所述污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值执行零点漂移补偿操作。
可选的，所述在所述每个预设时间点确定是否针对所述污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值执行零点漂移补偿操作，包括：
确定在第i个所述预设时间点执行校零操作时的检测底噪与第i-1个所述预设时间点执行校零操作时的检测底噪之间的差值，其中，i为大于2的整数；
在确定所述差值大于预设阈值的情况下，确定在第i个所述预设时间点与第i+1个所述预设时间点之间针对所述污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值执行零点漂移补偿操作。
可选的，所述检测准备操作还包括检漏操作，所述在污染物快速检测装置启动后的每个预设时间点执行针对所述污染物快速检测装置的检测准备操作，包括：
在所述预设时间点，根据所述污染物快速检测装置中设置的污染物检测单元采集到的污染物浓度检测值，执行所述检漏操作，以确定所述污染物快速检测装置是否出现漏气；
在确定所述污染物快速检测装置未出现漏气的情况下，执行所述校零操作。
可选的，所述根据所述污染物快速检测装置中设置的污染物检测单元采集到的污染物浓度检测值，执行所述检漏操作，以确定所述污染物快速检测装置是否出现漏气，包括：
启动所述污染物快速检测装置中设置的污染物浓度控制单元，以将流向所述污染物检测单元的气体的污染物浓度调整为污染物浓度设定值；
根据所述污染物检测单元采集到的污染物浓度检测值和所述污染物浓度设定值之间的差值，确定所述污染物快速检测装置是否出现漏气。
可选的，所述根据获取到的针对所述待测车辆的目标检测参数，确定所述目标检测模式，包括：
在污染物快速检测装置的数据处理控制单元中输出信息输入接口；
将通过所述信息输入接口接收到的检测参数作为所述目标检测参数；
将根据预设的对应关系表确定的所述目标检测参数对应的检测模式，作为所述目标检测模式，所述对应关系表用于表征检测参数与检测模式之间的对应关系。
可选的，所述目标检测模式还用于表征用于判断污染物排放超标的污染物浓度阈值，所述在第一时长内根据所述检测模式对所述待测车辆进行污染物浓度检测，以确定所述待测车辆的污染物排放是否超标，包括：
在所述第一时长内，根据每个所述采样时长内采集到的a个候选污染物浓度值以及所述污染物浓度阈值，确定所述待测车辆的污染物排放量是否超标；或者，
在所述第一时长内，根据b个所述采样时长后采集到的b×a个候选污染物浓度值以及所述污染物浓度阈值，确定所述待测车辆的污染物排放量是否超标；
其中，a和b均大于1。
可选的，所述根据b次采样后采集到的b×a个候选污染物浓度值以及所述污染物浓度阈值，确定所述待测车辆的污染物排放量是否超标，包括：
通过预设的数据融合方案将b次采样后采集到的b×a个候选污染物浓度值融合为目标污染物浓度值；
将所述目标污染物浓度值与所述污染物浓度阈值进行对比，以确定所述待测车辆的污染物排放量是否超标；其中，
所述目标检测模式还用于表征所述数据融合方案。
可选的，所述根据预设的数据融合方案将b次采样后采集到的b×a个候选污染物浓度值融合为目标污染物浓度值，包括：
获取b×a个候选污染物浓度值的平均值，作为所述目标污染物浓度值；
获取b×a个候选污染物浓度值中的最大值或最小值，作为所述目标污染物浓度值。
可选的，所述根据所述a个候选污染物浓度值以及所述污染物浓度阈值，确定所述待测车辆的污染物排放量是否超标，包括：
在所述a个候选污染物浓度值中的u个候选污染物浓度值均大于预设极限值的情况下，确定所述待测车辆的污染物排放超标，其中，u大于0且小于a，所述极限值为所述污染物浓度阈值与v的乘积，v大于或等于1；
在所述a个候选污染物浓度值的平均值小于所述污染物浓度阈值的w倍的情况下，确定所述待测车辆的污染物排放未超标，w大于0且小于1；
其中，所述目标检测模式还用于表征u、w和v。
第二方面，本公开还提供一种污染物快速检测装置，包括：
采样单元、伴热管线、预处理单元、污染物检测单元、气体传送单元和数据处理控制单元；
其中，所述采样单元的一端与待测车辆的排气管连通，所述采样单元的另一端通过气路管依次与所述伴热管线、所述预处理单元、所述污染物检测单元和气体传送单元连通，所述数据处理控制单元与所述污染物检测单元通信连接；
所述污染物检测单元为颗粒物计数器或气体传感器；
所述气体传送单元，用于将所述排气管排放的气体引导至所述污染物检测单元；
所述数据处理控制单元，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开第一方面所提供的污染物快速检测方法的步骤。
与现有技术相比，本公开实施例提供的技术方案的有益效果为：
确定针对待测车辆的目标检测模式，该目标检测模式用于表征对该待测车辆进行污染物浓度检测的采样次数和每次采样的采样时长；在确定该待测车辆完成车辆准备操作后，在预设的第一时长内根据该目标检测模式对该待测车辆进行污染物浓度检测，以确定该待测车辆的污染物排放是否超标。能够先确定对车辆进行污染物浓度快速检测的检测模式，再依照预先确定检测模式对车辆进行针对性的污染物浓度快速检测，提高污染物排放超标检测的适用范围和针对性。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种污染物快速检测方法的流程图；
图2是根据图1示出的另一种污染物快速检测方法的流程图；
图3是根据图1示出的又一种污染物快速检测方法的流程图；
图4是根据图3示出的一种零点漂移补偿确认方法的流程图；
图5是根据图4示出的一种检测准备操作的执行方法的流程图；
图6是根据图3示出的一种检测模式确定方法的流程图；
图7是根据图3示出的一种排放超标判定方法的流程图；
图8是根据一示例性实施例示出的一种污染物快速检测装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在检测的相关技术中，通常采用设置有污染物检测单元的污染物快速检测装置对车辆尾气的污染物进行快速检测，该污染物检测单元通常包括：基于不透光度原理、红外原理、声学原理、光散射原理、DC(Diffusion of Charged，扩散荷电)原理或CPC(Coadeasatioa-auclear Particle Counter，凝结核粒子计算器)原理的颗粒物计数器，用于测量CO(一氧化碳)气体或CO2(二氧化碳)气体的NDIR(Non-Dispersive InfraRed，非分散性红外线)传感器，或者，用于测量NO(一氧化氮)气体或NO2(二氧化氮)气体的NDUV(Non-Dispersive Ultraviolet，非分散性紫外线)传感器、CLD (ChemiluminescentDetector，化学发光探测)传感器和EC(Electrochemical，电化学)传感器等。
其中，污染物快速检测装置通常被设置为通过单一的检测模式和超标判断标准进行污染物浓度超标检测，没有考虑到不同国家不同排放标准和不同车辆类型等变量下的不同的检测模式和超标判断标准，适用范围较小且针对性较差，因此，污染物超标检测的有效性较差。
另外，上述的颗粒物计数器和气体传感器在每次使用前均需要经历较长时间预热和校零等检测准备操作，这些检测准备操作需要花费30分钟至一个小时的时间，检测效率较低，不符合车辆定期检测(例如，车辆年检)和车辆路检抽查等场景中需要在短时间(例如，2-10分钟)内得到浓度的检测结果的需求。并且，基于不透光度原理和光散射原理的颗粒物计数器检测精度较低，已不适用于当前越来越严格的车辆尾气排放检测标准。
对此，本公开提出了一种污染物快速检测方法和装置，具体如下：
图1是根据一示例性实施例示出的一种污染物快速检测方法的流程图，如图1所示，应用于污染物快速检测装置，该方法包括：
步骤101，确定针对该待测车辆的目标检测模式。
其中，该目标检测模式用于表征该污染物快速检测装置对该待测车辆进行颗粒物浓度检测的采样次数和每次采样的采样时长，以及用于判断颗粒物排放超标的颗粒物浓度阈值。上述的“污染物浓度”为颗粒物数浓度(单位为个每立方厘米，简称#/cm3)，或者有害气体浓度。该有害气体浓度用于表征有害气体在尾气中的ppm(parts per million，百万分比)质量浓度。
示例地，需要进行污染物快速检测的主要场景通常包括：车辆管理机构的车辆定期检测(即车辆年检)场景以及环保检测机构的车辆路检抽查场景等。所检测的污染物可以包括车辆尾气中含有的颗粒物和有害气体。
以针对车辆尾气颗粒物含量的车辆定期检测为例，不同的国家或地区，甚至相同的国家和地区在不同的阶段都会针对车辆定期检测设定不同的机动车污染物排放标准信息。上述的污染物排放标准信息是指不同国家在不同阶段对车企生产的车辆的机动车污染物排放标准，例如，在中国指国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ、国Ⅵ、国Ⅶ车辆，在欧洲指欧Ⅱ、欧Ⅲ、欧Ⅳ、欧Ⅴ、欧Ⅵ、欧Ⅶ车辆。而不同的污染物排放标准信息对应不同的检测模式，例如， A国的针对第4阶段车辆的检测标准规定，保证车辆处于怠速状态，采样次数为1次，每次采样时长为30s，在此情况下，颗粒物浓度阈值为1000000#/ cm3，B国的针对第6阶段车辆的检测标准规定在车辆处于热机(发动机冷却液温度大于70℃)状态的情况下，采样次数为3次，每次采样时长为15s，每次采样时车辆处于空挡热机状态，在此情况下，颗粒物浓度阈值为250000#/cm3。
另外，不同的车辆类型信息、车辆出厂时间信息、发动机参数信息以及车辆检测状态信息等检测参数均可以对应于不同的采样次数、采样时长和污染物浓度阈值。其中，车辆类型信息用于表征待测车辆的类型。具体来说， GB/T 15089--2001《机动车辆和挂车分类》标准将机动车辆和挂车分为M类、 N类、G类、O类、L类，针对不同的车辆类型，存在不同的检测模式。车辆检测状态信息用于表征车辆在检测时是否保持怠速状态，或者，车辆在检测时是否需要踩加速踏板进行加速以及踩加速踏板加速的频率，或者车辆在检测时是否需要关闭废气再循环***(Exhaust Gas Recirculation，简称EGR)。另外，发动机参数信息可以为发动机缸数或发动机类型，其中，该发动机类型可以包括：L型发动机、V型发动机、W型排列和H型水平对置发动机等。车辆出厂时间信息和发动机参数信息会影响污染物浓度阈值的大小。
为了适用于不同的国家或地区在不同阶段车辆的污染物排放标准信息，以及，不同的车辆类型信息、车辆出厂时间信息、发动机参数信息以及车辆检测状态信息等车辆参数，本公开实施例提供了对检测模式进行设定的机制。具体来说，该污染物快速检测装置包含数据处理控制单元，可以在该数据处理控制单元中输出用于输入检测参数或检测模式的信息输入接口，并且，不同的检测参数对应于不同的检测模式。该信息输入接口的形式可以为，例如，用于输入采样次数、采样时长和颗粒物浓度阈值的输入框，或者，用于选择或输入国家或地区、不同阶段的污染物排放标准信息以及不同的车辆类型信息、车辆出厂时间信息、发动机参数信息以及车辆检测状态信息等检测参数的选择或输入按钮。
具体地，在一种可能的实施方式中，该步骤101可以包括：直接获取操作人员输入的检测模式，作为目标检测模式；或者，直接获取与污染物快速检测装置通信连接的控制设备或车辆发送的检测模式，作为目标检测模式。
在另一种可能的实施方式中，该步骤101可以包括：根据获取到的针对该待测车辆的目标检测参数，确定该目标检测模式。其中，该目标检测参数包括：污染物排放标准信息、车辆类型信息、车辆出厂时间信息、发动机参数信息以及车辆检测状态信息中的至少一种。具体来说，污染物快速检测装置内部储存有检测参数和检测模式之间的对应关系，在检测前，操作人员可以通过污染物快速检测装置输出的信息输入接口选择或填写污染物排放标准信息、车辆类型信息、车辆出厂时间信息、发动机参数信息以及车辆检测状态信息等检测参数中的一者或多者，作为目标检测参数。或者，可以在污染物快速检测装置输出的硬件接口与待测车辆之间建立通信连接，并通过该通讯连接直接从待测车辆获取上述检测参数的实际内容，作为目标检测参数。在确定获取到的目标检测参数后，该污染物快速检测装置可以根据储存的对应关系确定相应的检测模式，作为上述的目标检测模式。
步骤102，在确定该待测车辆完成车辆准备操作后，在预设的第一时长内根据该目标检测模式对该待测车辆进行污染物浓度检测，以确定该待测车辆的污染物排放是否超标。
示例地，该车辆准备操作用于表征针对该待测车辆的检测准备工作，在对待测车辆进行车辆定期检测之前，除了需要对污染物快速检测装置进行一定的设置和调整外，还需要对待测车辆本身的状态进行一定调整，例如，需要将车辆发动机调整至适当的温度和运行状态。在本公开实施例中，可以在污染物快速检测装置上设置用于输入待测车辆是否完成检测准备的输入接口，例如，在污染物快速检测装置的显示屏上输出车辆准备确认按钮，操作人员确定待测车辆准备完成后，可以点击该确认按钮以使得污染物快速检测装置确定待测车辆完成检测准备。或者，优选地，可以在污染物快速检测装置和待测车辆之间建立通信链接，在待测车辆准备完成后，待测车辆可以通过该通信链接直接发送至该污染物快速检测装置，以使得污染物快速检测装置确定待测车辆完成检测准备。
依然以车辆定期检测为例，基于巨大的机动车保有量和车辆定期检测的执行模式，车辆管理机构需要在较短时间内完成单个车辆的检测，因此其检测时长(即上述的第一时长)通常较短，例如，上述的第一时长可以为小于或等于5分钟且大于1分钟的任意时长。基于此，在确定该待测车辆完成车辆准备操作后，可以依据预先设定的目标检测模式在该第一时长内执行针对该待测车辆的污染物浓度检测，以确定该待测车辆的污染物排放量是否超标。在确定该待测车辆的污染物排放量是否超标后，可以输出用于指示该待测车辆的超标或未超标的提示信息，以及，该待测车辆尾气中的污染物浓度检测值。
综上所述，本公开实施例所提供的污染物快速检测方法，能够确定针对待测车辆的目标检测模式，该目标检测模式用于表征对该待测车辆进行污染物浓度检测的采样次数和每次采样的采样时长；在确定该待测车辆完成车辆准备操作后，在预设的第一时长内根据该目标检测模式对该待测车辆进行污染物浓度检测，以确定该待测车辆的污染物排放是否超标。能够先确定对车辆进行污染物浓度快速检测的检测模式，再依照预先确定检测模式对车辆进行针对性的污染物浓度快速检测，提高污染物排放超标检测的适用范围和针对性。
图2是根据图1示出的另一种污染物快速检测方法的流程图，如图2所示，在上述步骤101之前，该方法还可以包括：
步骤103，在污染物快速检测装置启动后的每个预设时间点执行针对该污染物快速检测装置的检测准备操作。
其中，该检测准备操作包括校零操作，每两个该预设时间点之间的间隔时长为第二时长，该第二时长等于该第一时长与n的乘积，n为大于1的正整数。
示例地，上述车辆定期检测的检测时长(即上述的第一时长)通常为小于5分钟，而污染物快速检测装置的校零操作通常需要10分钟到40分钟的时间。因此，在本公开实施例中，并不在每次检测之前执行校零操作，而是间隔较长的时间(即上述的第二时长，可以为，例如，12小时)执行一次校零操作，以减少污染物检测所需时间。在上述步骤103中，“该第二时长等于该第一时长与n的乘积，n为大于1的正整数”的表述可以理解为，每执行n次污染物检测后执行一次校零操作。在保证检测数据准确性的前提下， n通常可以被设定为100以上。
图3是根据图1示出的又一种污染物快速检测方法的流程图，如图3所示，在上述步骤101之前，该方法还可以包括：
步骤104，在上述每个预设时间点确定是否针对该污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值执行零点漂移补偿操作。
示例地，由于本公开实施例中并未在每次污染物浓度检测之前执行校零操作，随着检测次数的不断增多、检测时长的不断累积和检测环境条件(例如，温度和湿度等)的变化，污染物快速检测装置中设置的污染物检测单元会出现零点漂移的情况。在执行校零操作的预设时间点不可改变的情况下，为了避免零点漂移对污染物快速检测装置的污染物浓度检测精确度的影响，需要在一定条件下通过零点漂移补偿操作对污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值进行补偿修正。
在一种可能的实施例中，为了维持每个预设时间点执行一次校零操作的设定，可以在预设时间点进行校零操作后的一段时间之后，开始对检测数据进行补偿修正。一方面将校零操作的执行保持在较小频率以节省检测时间，另一方面保证输出检测数据的正确性。基于此，该步骤104可以包括：在确定该污染物快速检测装置与待测车辆的排气管连通后，获取当前时间点；确定该当前时间点与第一时间点之间的第三时长，该第一时间点为该当前时间点的前一个该预设时间点；在确定该第三时长大于预设时长的情况下，确定针对该污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值执行零点漂移补偿操作，该零点漂移补偿操作为通过零点漂移补偿算法对该污染物浓度检测值进行修正的操作。该预设时长为预设系数与该第一时长的乘积，该预设系数大于0且小于1。需要说明的是，“该预设系数大于0且小于1”的表述可以理解为该预设时长小于该第一时长，而该预设时长可以为根据多次试验确定的该污染物快速检测装置执行校零操作之后首次出现零点漂移的时长。基于此，上述的漂移补偿算法可以为，通过多次试验获得的检测时长、检测温度和检测误差(即，污染物浓度检测值和污染物浓度实际值的差值)对预设的预测模型进行训练所得到的漂移补偿模型，或者，对检测时长、检测温度和检测误差进行曲线拟合确定的漂移补偿公式。在实际的修正过程中，可以将污染物快速检测装置当前的检测时长和当前的检测温度作为上述漂移补偿模型或漂移补偿算法的输入，进而获得上述漂移补偿模型或漂移补偿算法输出的检测误差值(可以为正数或负数)，该误差值与污染物浓度检测值的和即为最终的污染物浓度检测结果。其中，该检测时长为当前时间点与上一次执行校零操作的时间点的间隔时长。
图4是根据图3示出的一种零点漂移补偿确认方法的流程图，如图4所示，校零操作的过程在于获取污染物快速检测装置的检测底噪，并进而将检测底噪消除。基于此，在另一种可能的实施例中，上述步骤104可以包括：
步骤1041，确定在第i个该预设时间点执行校零操作时的检测底噪与第 i-1个该预设时间点执行校零操作时的检测底噪之间的差值。
其中，i为大于2的整数。
步骤1042，在确定该差值大于预设阈值的情况下，确定在第i个该预设时间点与第i+1个该预设时间点之间针对该污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值执行零点漂移补偿操作。
示例地，可以根据前后两次校零操作中获取到的检测底噪的变化量确定是否在下一段检测过程中进行零点漂移补偿操作。具体来说，可以在每个预设时间点进行校零操作的同时获取检测底噪，再将第i个该预设时间点和第 i-1个该预设时间点获取到的检测底噪进行差值对比。若两者相差过大，则确定检测底噪增长过大(大于上述的预设阈值)以致严重影响了该污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值的准确性，则在下一个时间段(第i 个该预设时间点与第i+1个该预设时间点之间)进行零点漂移补偿操作。基于此，上述的零点漂移补偿操作还需应用零点漂移补偿算法。该漂移补偿算法为，通过多次试验获得的检测底噪差值和检测误差对预设的预测模型进行训练所得到的漂移补偿模型，或者，对检测底噪差值和检测误差进行曲线拟合确定的漂移补偿公式。在实际的补偿修正过程中，可以将污染物快速检测装置前两个预设时间点之间的检测底噪差值作为上述漂移补偿模型或漂移补偿公式的输入，进而获得上述漂移补偿模型或漂移补偿公式输出的检测误差值(可以为正数或负数)，该检测误差值与污染物浓度检测值的和为最终的污染物浓度检测结果。
图5是根据图4示出的一种检测准备操作的执行方法的流程图，如图5 所示，该检测准备操作还包括检漏操作，上述步骤103可以包括：
步骤1031，在该预设时间点，根据该污染物快速检测装置中设置的污染物检测单元采集到的污染物浓度检测值，执行该检漏操作，以确定该污染物快速检测装置是否出现漏气。
步骤1032，在确定该污染物快速检测装置未出现漏气的情况下，执行该校零操作。
示例地，使用污染物快速检测装置对车辆进行污染物浓度检测之前，需要进行多种检测准备操作，以保证污染物快速检测装置的正常运行，进而保证检测的准确性。具体来说，该污染物快速检测装置内部设置的多种组件均需要达到一定的温度后才能平稳运行。因此，除了上述的检漏操作和校零操作外，在污染物快速检测装置上电启动后，需要先执行针对该污染物快速检测装置的预热操作，以使污染物快速检测装置达到预设温度。再在预热完成之后依次执行上述的检漏操作和校零操作，其中，该检漏操作用于确定污染物快速检测装置本身的气密性。具体地，该步骤1031可以包括：启动该污染物快速检测装置中设置的污染物浓度控制单元，以将流向该污染物检测单元的气体的污染物浓度调整为污染物浓度设定值；根据该污染物检测单元采集到的污染物浓度检测值和该污染物浓度设定值之间的差值，确定该污染物快速检测装置是否出现漏气。该污染物浓度控制单元可以为颗粒物浓度控制单元或有害气体浓度控制单元。
在一种可能的实施方式中，在该污染物浓度控制单元为针对颗粒物污染物的控制单元的情况下，该污染物浓度控制单元可以为高效微粒空气过滤器 (High EfficiencyParticulate Air Filter，简称HEPA过滤器)，该HEPA过滤器的过滤效率可以为99.97％以上。在使用该HEPA过滤器作为该污染物浓度控制单元的情况下，该污染物浓度设置值被设定为极小，例如，10#/cm3。若颗粒物计数器采集到的颗粒物浓度检测值超过该颗粒物浓度设定值过多，例如，20％，则认定该污染物快速检测装置***的未被清洁的空气进入了该污染物快速检测装置，进而确定该污染物快速检测装置出现漏气。
或者，在另一种可能的实施方式中，若检测环境内空气清洁度较高，经过清洁的空气和未经过清洁的空气中的颗粒物含量区别较小，可以将能够生成较高颗粒物浓度气体的气体生成设备作为该颗粒物浓度控制单元。在此情况下，该颗粒物浓度设置值被设定为较大。若颗粒物计数器采集到的颗粒物浓度检测值小于该颗粒物浓度设定值过多，例如，20％，则认定该污染物快速检测装置***的清洁空气进入了该污染物快速检测装置，进而确定该污染物快速检测装置出现漏气。
需要说明的是，在该检漏操作执行完成后，可以继续执行该校零操作。在一种可能的实施方式中，该检漏操作可以与预热操作一同在污染物快速检测装置上电启动后执行一次，直至该污染物快速检测装置关闭再不执行。或者，在另一种可能的实施方式中，该检漏操作可以与该校零操作一同在污染物快速检测装置上电启动后的每个预设时间点重复执行，直至该污染物快速检测装置关闭。
示例地，图6是根据图3示出的一种检测模式确定方法的流程图。如上所述，在执行步骤101中确定目标检测模式的过程时，可以通过由操作人员直接输入目标检测模式的技术手段，或者，可以通过获取目标检测参数，并根据目标检测参数确定目标检测模式的技术手段。如图6所示，在通过由操作人员输入目标检测参数，并根据目标检测参数确定目标检测模式的技术手段执行该步骤101的情况下，该步骤101可以包括：
步骤1011，在该污染物快速检测装置的数据处理控制单元中输出信息输入接口。
示例地，该信息输入接口可以包括：用于输入或选择污染物排放标准信息、车辆类型信息、车辆出厂时间信息、发动机参数信息以及车辆检测状态信息的输入框或按钮。另外，在输出该信息输入接口的同时，还可以输出用于输入车辆信息(例如，车牌照信息、驾驶证信息等)和车主信息的其他信息输入接口，以通过该车辆信息和车主信息对待测车辆唯一标识。
步骤1012，将通过该信息输入接口接收到的检测参数作为该目标检测参数。
步骤1013，将根据预设的对应关系表确定的该目标检测参数对应的检测模式，作为该目标检测模式。
其中，该对应关系表用于表征检测参数与检测模式之间的对应关系。
示例地，操作人员通过该信息输入接口输入的，或者，通过污染物快速检测装置输出的硬件接口与待测车辆之间的通信连接直接传输至检测装置的上述的污染物排放标准信息、车辆类型信息、车辆出厂时间信息、发动机参数信息以及车辆检测状态信息中的一者或多者，进而被该污染物快速检测装置获取。需要说明的是，在操作人员输入其中一种目标检测参数的情况下，可以在该对应关系表中直接查询该目标检测参数对应的检测模式。而在操作人员输入或者从待测车辆直接获取到多种检测参数的情况下，该步骤1013 包括两种确定目标检测模式的方式：一，该对应关系表中记录有不同检测参数组合(组合中包含多个目标检测参数)与某一个检测模式之间的对应关系，通过查询该对应关系表可以直接确定上述多种检测参数对应的检测模式，作为目标检测模式；二，为上述的每个检测参数设置优先级，在操作人员输入或者从待测车辆直接获取到多种检测参数的情况下，选择优先级最高的检测参数作为确定该目标检测模式的依据。例如，可以将优先级从高到低依次排列为：污染物排放标准信息、车辆检测状态信息、车辆类型信息、车辆出厂时间信息至发动机参数信息。在此情况下，若操作人员输入或者从待测车辆直接获取到污染物排放标准信息、车辆类型信息和车辆出厂时间信息这三种检测参数，则将污染物排放标准信息作为确定该目标检测模式的依据。
图7是根据图3示出的一种排放超标判定方法的流程图，如图7所示，该步骤102可以包括：步骤1021和步骤1022，或，步骤1021和步骤1023。
步骤1021，在每个该采样时长内采集a个候选污染物浓度值。
其中，a大于1，该候选污染物浓度值为通过预设的零点漂移补偿操作对该污染物快速检测装置中设置的污染物检测单元采集到的污染物浓度检测值进行修正后获取到的污染物浓度修正值，或者该污染物浓度检测值。而该污染物浓度检测值是否经过修正，由上述的步骤104确定。
示例地，在对待测车辆的污染物浓度检测过程中，需要按照目标检测模式规定的检测流程进行检测，在此基础上，本公开实施例还提供了基于目标检测模式规定的检测流程但不需要完成全部检测流程的快速超标判断方案。具体地，该步骤1021之后可以执行步骤1022或步骤1023。其中，步骤1023 为按照目标检测模式规定的检测流程，步骤1022为上述快速超标判断方案。
步骤1022，在该第一时长内，根据每个该采样时长内采集到的a个候选污染物浓度值以及该污染物浓度阈值，确定该待测车辆的污染物排放量是否超标。
示例地，上述a个候选污染物浓度值优选为首次采样过程中采集到的a 个候选污染物浓度值，或者，也可以为任意一次采样过程中采集到的a个候选污染物浓度值。以该目标检测模式为采样次数为3次，每次采样时长为15s，采样频率为每一秒采样一次为例，在首个采样时长内，污染物快速检测装置能够采集到15个污染物浓度数据，作为上述的候选污染物浓度值。在该步骤1022中，可以设定：若在采集这15个候选污染物浓度值的过程中确定采集到的多个污染物浓度值(数量小于15)均严重超出该污染物浓度阈值，则快速判定该待测车辆的污染物排放量超标；若这15个候选污染物浓度值均小于该污染物浓度阈值，且与该污染物浓度阈值相差较大，则快速判定该待测车辆的污染物排放量未超标。具体地，该步骤1022可以包括：在所述a 个候选污染物浓度值中的u个候选污染物浓度值均大于预设极限值的情况下，确定所述待测车辆的污染物排放超标，其中，u大于0且小于a，所述极限值为所述污染物浓度阈值与v的乘积，v大于或等于1；在上述a个候选污染物浓度值的平均值小于该污染物浓度阈值的w倍的情况下，确定该待测车辆的污染物排放未超标，w大于0且小于1；其中，该目标检测模式还用于表征u、w和v。需要说明的是，上述的u、v和w的具体数值均包含于该目标检测模式中，同样可以在上述步骤101中设置，具体来说，可以在步骤101 输出用于输入u、v和w的具体数值的信息输入接口，以供操作人员进行输入，或者，可以根据上述的对应关系表，确定操作人员输入检测参数所对应的u、v和w的具体数值。
步骤1023，在该第一时长内，根据b个该采样时长后采集到的b×a个候选污染物浓度值以及该污染物浓度阈值，确定该待测车辆的污染物排放量是否超标。
其中，b大于1。
示例地，若在数据采集过程中未出现上述的步骤1022中所出现的两种情况，则在步骤1021后执行步骤1023，在完成目标检测模式规定的所有检测流程后再进行污染物排放量的超标判断。其中，“b×a”的表述用于表征b 与a的乘积，针对该步骤1023中所示的b×a个候选污染物浓度值，需要先将其融合为一个目标污染物浓度值，再根据该目标污染物浓度值确定污染物排放量是否超标。具体地，该步骤1023可以包括：根据预设的数据融合方案将b次采样后采集到的b×a个候选污染物浓度值融合为目标污染物浓度值；将该目标污染物浓度值与该污染物浓度阈值进行对比，以确定该待测车辆的污染物排放量是否超标。
示例地，该数据融合方案可以为用于将b×a个候选污染物浓度值融合为最具代表性的1个目标污染物浓度值的计算方案，例如，该数据融合方案可以包括：求平均值，或者，获取最大值或最小值。基于此，步骤1023可以包括：获取b×a个候选污染物浓度值的平均值，作为该目标污染物浓度值；获取b×a个候选污染物浓度值中的最大值或最小值，作为该目标污染物浓度值。因此，除了上述两种数据融合方案外，还可以通过其他手段对b×a个候选污染物浓度值进行数据融合，例如，可以从b×a个候选污染物浓度值中去掉一个最大值和一个最小值后再计算平均值的数据融合方案，或者，根据检测时间和检测环境为b×a个候选污染物浓度值添加权重，进而计算加权平均值的数据融合方案等，对b×a个候选污染物浓度值进行数据融合。另外，该数据融合方案同样可以包含于该目标检测模式中，且同样可以在上述步骤 101中设置，具体来说，可以在步骤102输出用于选择两种数据融合方案的信息选择接口，以供操作人员进行选择，或者，可以根据上述的对应关系表，确定操作人员输入检测参数所对应的数据融合方案。
综上所述，本公开的实施例所提供的污染物快速检测方法，能够确定针对待测车辆的目标检测模式，该目标检测模式用于表征对该待测车辆进行污染物浓度检测的采样次数和每次采样的采样时长；在确定该待测车辆完成车辆准备操作后，在预设的第一时长内根据该目标检测模式对该待测车辆进行污染物浓度检测，以确定该待测车辆的污染物排放是否超标。能够根据不同车辆状况和检测标准等参数确定对车辆进行污染物浓度快速检测的检测模式，再依照预先确定检测模式对车辆进行针对性的污染物浓度快速检测，提高污染物排放超标检测的针对性和针对性。并且，能够在避免在每次污染物浓度检测之前的检测准备操作，并针对未执行校零操作的情况下执行零点漂移补偿操作，在保证检测准确度的基础上提高检测效率，缩短检测时长。
图8是根据一示例性实施例示出的一种污染物快速检测装置的结构示意图，如图8所示，该装置800包括：采样单元810、伴热管线820、预处理单元830、污染物检测单元840、温控单元850、数据处理控制单元860、稀释气进气口870和气体传送单元880。
示例地，该污染物检测单元840可以为颗粒物计数器、气体传感器或者同时包含颗粒物检测功能或有害气体检测功能的检测设备。该颗粒物计数器可以为基于DC原理或CPC原理的颗粒物计数器。该气体传感器可以为用于测量CO气体或CO2气体的NDIR传感器，或者，用于测量NO气体或NO2气体的NDUV传感器、CLD传感器和EC传感器等。该预处理单元830可以包括：挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs)去除单元、除湿单元、稀释单元和过滤单元，针对不同的该污染物检测单元840，该预处理单元830可以为上述四者中的任意一者或多者，并且针对不同的该污染物检测单元840，上述四者在装置800中连通顺序也不同。例如，若该污染物检测单元840为NDIR传感器、NDUV传感器、CLD传感器或EC传感器，则该采样单元810通过气路管依次与过滤单元和污染物检测单元840 连通。在图8所示的实施例中，以该污染物检测单元840为颗粒物计数器，该预处理单元830包括：稀释单元831和VOCs去除单元832，该采样单元 810依次与稀释单元831、VOCs去除单元832和该污染物检测单元840连通为例对该装置800进行说明。该VOCs去除单元832可以为加热设备或先加热后稀释的集成设备。
示例地，该采样单元810用于连通待测车辆的排气管300，该采样单元 810通过气路管依次与该伴热管线820、该稀释单元831、该VOCs去除单元 832、该污染物检测单元840和气体传送单元880连通。
示例地，该数据处理控制单元860分别与该伴热管线820、该预处理单元830、该污染物检测单元840、该温控单元850和该气体传送单元880通信连接，用于控制该伴热管线820和该预处理单元830内部各部件的加热温度；通过该温控单元850检测和控制该污染物检测单元840的温度；以及，通过该气体传送单元880控制气体在该装置800中的流速。该气体传送单元 880，可以为气泵，用于将该排气管中的空气引导至该污染物检测单元840。
示例地，该装置800还包括：外壳841。其中，该温控单元850与该污染物检测单元840均设置于该外壳841内部，该温控单元850用于检测该污染物检测单元840的温度，并在温度出现异常时对污染物检测单元840进行温度控制。该稀释气进气口870通过气路管与该稀释单元831连通，该稀释单元831所需的稀释气由该稀释气进气口870被引入。在进行污染物快速检测时，首先通过采样单元810从车辆排气管300中采集尾气，采集到的尾气通过伴热管线820流入稀释单元831进行稀释，再通过VOCs去除模块832 去除尾气中的有机化合物，进而将其引入污染物检测单元840中进行颗粒物计数，之后再通过同一气路管将尾气排出至该装置800壳体外部。
示例地，该数据处理控制单元860，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行该存储器中的该计算机程序，以实现图1至图7所示实施例提供的污染物快速检测方法的步骤。
另外，该数据处理控制单元860，还包括显示器，该显示器用于输出信息输入接口，操作人员输入车辆信息和检测模式信息，以及，输出污染物浓度检测值和相应的检测结论。
由此可见，本公开提供的污染物快速检测装置通过污染物浓度控制单元实现检漏操作，避免通过采用憋泵方式进行检漏操作，减少在装置中设置气体泵的数量，进而节省装置内部空间，减小了污染物快速检测装置的体积，提高污染物快速检测装置的便携性。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (13)
1.一种污染物快速检测方法，其特征在于，应用于污染物快速检测装置，所述方法包括：
确定针对待测车辆的目标检测模式，所述目标检测模式用于表征对所述待测车辆进行污染物浓度检测的采样次数和每次采样的采样时长；
在确定所述待测车辆完成车辆准备操作后，在预设的第一时长内根据所述目标检测模式对所述待测车辆进行污染物浓度检测，以确定所述待测车辆的污染物排放是否超标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定针对所述待测车辆的目标检测模式，包括：
根据获取到的针对所述待测车辆的目标检测参数，确定所述目标检测模式，其中，所述目标检测参数包括：污染物排放标准信息、车辆类型信息、车辆出厂时间信息、发动机参数信息以及车辆检测状态信息中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定针对所述待测车辆的目标检测模式之前，所述方法还包括：
在污染物快速检测装置启动后的每个预设时间点执行针对所述污染物快速检测装置的检测准备操作，其中，所述检测准备操作包括校零操作，每两个相邻的所述预设时间点之间的间隔时长为第二时长，所述第二时长等于所述第一时长与n的乘积，n为大于1的正整数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述确定针对所述待测车辆的目标检测模式之前，所述方法还包括：
在所述每个预设时间点确定是否针对所述污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值执行零点漂移补偿操作。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述每个预设时间点确定是否针对所述污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值执行零点漂移补偿操作，包括：
确定在第i个所述预设时间点执行校零操作时的检测底噪与第i-1个所述预设时间点执行校零操作时的检测底噪之间的差值，其中，i为大于2的整数；
在确定所述差值大于预设阈值的情况下，确定在第i个所述预设时间点与第i+1个所述预设时间点之间针对所述污染物快速检测装置采集到的污染物浓度检测值执行零点漂移补偿操作。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测准备操作还包括检漏操作，所述在污染物快速检测装置启动后的每个预设时间点执行针对所述污染物快速检测装置的检测准备操作，包括：
在所述预设时间点，根据所述污染物快速检测装置中设置的污染物检测单元采集到的污染物浓度检测值，执行所述检漏操作，以确定所述污染物快速检测装置是否出现漏气；
在确定所述污染物快速检测装置未出现漏气的情况下，执行所述校零操作。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述污染物快速检测装置中设置的污染物检测单元采集到的污染物浓度检测值，执行所述检漏操作，以确定所述污染物快速检测装置是否出现漏气，包括：
启动所述污染物快速检测装置中设置的污染物浓度控制单元，以将流向所述污染物检测单元的气体的污染物浓度调整为污染物浓度设定值；
根据所述污染物检测单元采集到的污染物浓度检测值和所述污染物浓度设定值之间的差值，确定所述污染物快速检测装置是否出现漏气。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的针对所述待测车辆的目标检测参数，确定所述目标检测模式，包括：
在污染物快速检测装置的数据处理控制单元中输出信息输入接口；
将通过所述信息输入接口接收到的检测参数作为所述目标检测参数；
将根据预设的对应关系表确定的所述目标检测参数对应的检测模式，作为所述目标检测模式，所述对应关系表用于表征检测参数与检测模式之间的对应关系。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标检测模式还用于表征用于判断污染物排放超标的污染物浓度阈值，所述在第一时长内根据所述检测模式对所述待测车辆进行污染物浓度检测，以确定所述待测车辆的污染物排放是否超标，包括：
在所述第一时长内，根据每个所述采样时长内采集到的a个候选污染物浓度值以及所述污染物浓度阈值，确定所述待测车辆的污染物排放量是否超标；或者，
在所述第一时长内，根据b个所述采样时长后采集到的b×a个候选污染物浓度值以及所述污染物浓度阈值，确定所述待测车辆的污染物排放量是否超标；
其中，a和b均大于1。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据b次采样后采集到的b×a个候选污染物浓度值以及所述污染物浓度阈值，确定所述待测车辆的污染物排放量是否超标，包括：
通过预设的数据融合方案将b次采样后采集到的b×a个候选污染物浓度值融合为目标污染物浓度值；
将所述目标污染物浓度值与所述污染物浓度阈值进行对比，以确定所述待测车辆的污染物排放量是否超标；其中，
所述目标检测模式还用于表征所述数据融合方案。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据预设的数据融合方案将b次采样后采集到的b×a个候选污染物浓度值融合为目标污染物浓度值，包括：
获取b×a个候选污染物浓度值的平均值，作为所述目标污染物浓度值；
获取b×a个候选污染物浓度值中的最大值或最小值，作为所述目标污染物浓度值。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述a个候选污染物浓度值以及所述污染物浓度阈值，确定所述待测车辆的污染物排放量是否超标，包括：
在所述a个候选污染物浓度值中的u个候选污染物浓度值均大于预设极限值的情况下，确定所述待测车辆的污染物排放超标，其中，u大于0且小于a，所述极限值为所述污染物浓度阈值与v的乘积，v大于或等于1；
在所述a个候选污染物浓度值的平均值小于所述污染物浓度阈值的w倍的情况下，确定所述待测车辆的污染物排放未超标，w大于0且小于1；
其中，所述目标检测模式还用于表征u、w和v。
13.一种污染物快速检测装置，其特征在于，包括：采样单元、伴热管线、预处理单元、污染物检测单元、气体传送单元和数据处理控制单元；
其中，所述采样单元的一端与待测车辆的排气管连通，所述采样单元的另一端通过气路管依次与所述伴热管线、所述预处理单元、所述污染物检测单元和气体传送单元连通，所述数据处理控制单元与所述污染物检测单元通信连接；
所述污染物检测单元为颗粒物计数器或气体传感器；
所述气体传送单元，用于将所述排气管排放的气体引导至所述污染物检测单元；
所述数据处理控制单元，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1至12中任一项所述的污染物快速检测方法的步骤。
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