（机械设计及理论专业论文）汽车排放物计算机辅助检测系统.pdf

a b s t r a c t w i t ht h ei n c r e m e n to fa u t o m o b i l ep o s s e s s i o n ，a u t o m o b i l et r a n s p o r t a t i o n p l a y s a n i m p o r t a n t r o l ei nn a t i o n a le c o n o m yt o d a ye n v i r o n m e n tp o l l u t i o n w h i c ha u t o m o b i l ee m i s s i o np o l l u t a n tl c a d st og e ts e v e r ei n c r e a s i n g l y ，t h e r e b y 。 i ti sn ot i m et od e l a yt oi n s p e c ta n dp r e v e n ta u t o m o b i l ee m i s s i o np o l l u t a n t ， w h i l e ，i no r d e rt od ob e t t e rt h ew o r k ，w em u s td ob e t t e ra u t o m o b i l ee m i s s i o n i n s p e c t i o nf i r s t l y t h i st h e s i si sb a s e do nt h er e s e a r c ho f t h es y s t e mo fc o m p u t e ra s s i s t a n t t e s to na u t o m o b i l ee m i s s i o n ”，t h ep a p e rd e s c r i b e sd e t a i l e d l yt h ed e v e l o p i n g p r o c e s s ，p r e s e n tc o n d i t i o na n dd e v e l o p i n gt e n d e n c yo fa u t o m o b i l ee m i s s i o n i n s p e c t i o nt e c h n i q u ei nm yc o u n t r ya n do t h e rc o u n t r i e s t h ea u t h o rs t u d i e s t h em e c h a n i s mt h a ta u t o m o b i l ee m i s s i o n p o l l u t a n te n g e n d e r s a n di t s i n s p e c t i o nt h e o r y , f r o m t h e p e r s p e c t i v e o f s i m u l a t i n g v e h i c l e o p e r a t i n g a c t u a l l y ，t h e a u t h o rt r e a t sa c c e l e r a t i o ns i m u l a t i o nm o d ea st e s tm e t h o db y c o m p a r i n ga n da n a l y z i n gi n s p e c t i n ga u t o m o b i l ee m i s s i o nm e t h o d a tt h es a m et i m e ，t h ea u t h o rd o e sad e a lo f i n v e s t i g a t i n ga n ds t u d y i n gi n c h o o s i n gs y s t e me q u i p m e n t s ，t h e m a i n s y s t e me q u i p m e n t s a r ec h a s s i s d y n a m o m e t e r a n de m i s s i o na n a l y z i n gi n s t r u m e n t ，s p e e da n ds t r e s ss e n s o ra n d s oo n + t h e s y s t e m f o r m so n e u n i ts t r u c t u r eo fa u t o m o b i l e i n s p e c t i o n t e c h n i q u e ，i n d u s t r i a l c o n t r o l t e c h n i q u e ，m e c h a t r o n i c t e c h n i q u e ，s e n s o r s t e c h n i q u e ，n e t w o r kc o m m u n i c a t i o na n de l e c t r o n i cm e a s u r et e c h n i q u e t h e n ， t h ep a p e rd i s c u s s e sp a r t i c u l a r l yt h em e t h o dh o wt os o l u t ea c t u a l p r o b l e m s ， s u c ha st h e d e s i g n o f e l e c t r i cc i r c u i tt o p r e p r o c e s ss i g n a l f o r e n h a n c i n g p r e c i s i o no f t h et e s ts y s t e m ，t h ep r e c i s e l yd e m a r c a t i n g t e c h n i q u eo f t h es t r e s s s e n s o ra n dm e t h o do f p r o c e s s i n gn u m e r i c a lv a l u e , n u m e r i c a lf i l t r a t i o nw a v e t e c h n i q u e i n s o f t w a r e d e s i g n ，t h ep a p e ra d o p t sd e l p h i ，w h i c hi sv i s u a l p r o g r a m m i n gi nw i n d o w s ，w h i c ha p p l i e dw i d e l ya n df a c e dt oo b j e c t t h e s e t e c h n i q u e s w o u l di m p r o v ep r a c t i c a lm e a s u r e - c o n t r o lm e a n so fa u t o m o b i l e e m i s s i o n c o n s e q u e n t l y , t h i st e s ts y s t e mc a na n a l y z et h ea c t u a le m i s s i o n so f v e h i c l el i m i t e di nd e f i n i t e r a n g e ，w h i c hc a nr e a c ht h ea i mo fk e e p i n gc i t y a t m o s p h e r ea n de n v i r o n m e n tb e t t e r k e y w o r d s ：a u t o m o b i l ee m i s s i o n ，i n s p e c t ，c o m p u t e r , s i m u l a t i o nm o d e 汽车排放物计算机辅助检测系统 1 1 综述 1 1 课题的目的和意义 汽车的问世与发展，推动了人类社会文明的进步，给人们的工作、学习、生活 带来了巨大的利益，同时也给人们带来痛苦和灾难，引发了严重的社会问题 2 1 。 1 ) 污染环境。环境问题是当前世界各国普遍关注的重大问题。历史上汽车的 排放污染，曾造成了令人震惊的美国洛杉矶和日本东京等地的“光化学烟雾”。 随着汽车保有量的增加，汽车排气污染物造成的环境污染情况将日趋严重，而 且汽车作为一个流动的污染源，数量又多，到处排放大量有害物质，其排放污染对 与人类生活息息相关的环境更具危害性，对大气的污染已构成公害。世界许多国家 包括我国在内都制定了汽车排放标准，其限值各国略有不同。 2 ) 交通事故。据统计，我国1 9 9 7 年公安交通部门共受理交通事故3 0 4 万起， 公路交通死亡人数7 3 8 6 1 人，伤残人数近2 0 多万，造成直接经济损失1 85 亿元。 引起交通事故的原因主要有人的因素、汽车的因素和环境的因素。基中汽车的因素 约中1 2 ，在这部分事故中很大一部分是由于汽车各项性能不达标上路行驶造成的。 3 ) 噪声污染。噪声是汽车的第二公害。车辆的噪声主要来自发动机、传动泵、 轮胎，车身扰动空气所发生的声响以及喇叭的使用。噪声不仅会破坏环境的安静， 使人心情不安、烦躁、疲倦和工作效率降低，而且还会损害人体健康，引起某些疾 病，如听力下降，严重的会造成噪声性耳聋，另外还会引起人的神经系统和血液循 环系统疾病，另外车内噪声过大还会影响驾驶员的操作和车辆安全行驶。 众所周知，汽车在国民经济建设中占有十分重要的地位，但它必须具备一定的 先决条件。如汽车的技术性能完好，这样就必须对车辆进行定期或不定期的监督检 测，发现问题及时解决，力争杜绝汽车在行驶中抛锚、发生故障或造成交通事故。 此外，对汽车性能加强监督检验，可以把不少检澳i 质量信息反馈到厂家，对于改进 汽车的结构设计以及维修厂家正确保养汽车必将起到一定的推动作用。 在以上提到的危害中，汽车排放污染环境可说是位于首位，如果说交通事故和 噪声污染涉及到的是肇事者和受害者，那么汽车排放污染的是全球环境和整个人类， 它涉及面之广，危害之大，人们早有认识，世界各国专业技术、科研人员正从汽车 制造技术到燃料的选择等方方面面进行尝试，积极探索减轻排放以及制造出低排放 汽车排放物计算机辅助检测系统 1 1 综述 1 1 课题的目的和意义 汽车的问世与发展，推动了人类社会文明的进步，给人们的工作、学习、生活 带来了巨大的利益，同时也给人们带来痛苦和灾难，引发了严重的社会问题 2 1 。 1 ) 污染环境。环境问题是当前世界各国普遍关注的重大问题。历史上汽车的 排放污染，曾造成了令人震惊的美国洛杉矶和日本东京等地的“光化学烟雾”。 随着汽车保有量的增加，汽车排气污染物造成的环境污染情况将日趋严重，而 且汽车作为一个流动的污染源，数量又多，到处排放大量有害物质，其排放污染对 与人类生活息息相关的环境更具危害性，对大气的污染已构成公害。世界许多国家 包括我国在内都制定了汽车排放标准，其限值各国略有不同。 2 ) 交通事故。据统计，我国1 9 9 7 年公安交通部门共受理交通事故3 0 4 万起， 公路交通死亡人数7 3 8 6 1 人，伤残人数近2 0 多万，造成直接经济损失1 85 亿元。 引起交通事故的原因主要有人的因素、汽车的因素和环境的因素。基中汽车的因素 约中1 2 ，在这部分事故中很大一部分是由于汽车各项性能不达标上路行驶造成的。 3 ) 噪声污染。噪声是汽车的第二公害。车辆的噪声主要来自发动机、传动泵、 轮胎，车身扰动空气所发生的声响以及喇叭的使用。噪声不仅会破坏环境的安静， 使人心情不安、烦躁、疲倦和工作效率降低，而且还会损害人体健康，引起某些疾 病，如听力下降，严重的会造成噪声性耳聋，另外还会引起人的神经系统和血液循 环系统疾病，另外车内噪声过大还会影响驾驶员的操作和车辆安全行驶。 众所周知，汽车在国民经济建设中占有十分重要的地位，但它必须具备一定的 先决条件。如汽车的技术性能完好，这样就必须对车辆进行定期或不定期的监督检 测，发现问题及时解决，力争杜绝汽车在行驶中抛锚、发生故障或造成交通事故。 此外，对汽车性能加强监督检验，可以把不少检澳i 质量信息反馈到厂家，对于改进 汽车的结构设计以及维修厂家正确保养汽车必将起到一定的推动作用。 在以上提到的危害中，汽车排放污染环境可说是位于首位，如果说交通事故和 噪声污染涉及到的是肇事者和受害者，那么汽车排放污染的是全球环境和整个人类， 它涉及面之广，危害之大，人们早有认识，世界各国专业技术、科研人员正从汽车 制造技术到燃料的选择等方方面面进行尝试，积极探索减轻排放以及制造出低排放 东北林业大学硕士学位论文 和零排放汽车的途径，相信在不久的将来，人类一定能够将这一难题攻破。 因此，为确保汽车行驶安全，降低汽车排气污染，限制尾气不和格车辆上路行 驶，保护环境，汽车排放物检测系统为解决上述问题提供了必要的手段，这也是本 课题目的所在。本检测系统综合运用了机、电、气及计算机技术，总体设计的思路 是要体现系统的先进性、实用性、可靠性。先进性是指系统在测试精度、功能及测 试技术等凡方面的综合指标达到二十一世纪国际和国内先进水平，实用性是指系统 能够一机多能，能够在线检测多台车辆，且界面良好、操作简便和利于系统维护； 可靠性是指系统具有较高抗干扰能力和稳定性，示值准确，重复性好，满足检测环 境要求。 基于以上所述，利用本检测线能准确、有效地检测出车辆的真实排放性能，减 少了人为因素的影响，避免了车辆性能不合格蒙混过关上路的情况，减少了事故的 发生，对汽车排放的监督与检测，保护了环境，造福了人类，其经济价值并不是金 钱所能衡量的。 1 2 国外汽车排放检测技术发展概况 汽车检测技术是伴随着汽车技术的发展而发展的。在汽车发展的早期，人们主 要是通过有经验的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理。即过去人们常讲 的“望”( 眼看) 、“闻”( 耳听) 、“切”( 手摸) 方式。随着现代科学技术的 进步，特别是随着计算机技术的进步，汽车检测技术也飞速发展。目前人们己能依 靠各种先进的仪器设备，对汽车进行不解体检测，而且安全、迅速、准确。从检索 及搜集的资料可知，国外汽车检测技术发展概况如下： 早在5 0 年代，在一些工业发达国家就形成以故障诊断和性能调试为主的单项 检测技术和生产单项检测设备。6 0 年代初期进入我国的汽车检测试验设备也都是国 外早期发展的汽车检测设备。6 0 年代后期，国外汽车检测诊断技术发展很快，并且 大量应用电子、光学、理化与机械相结合的光机电、理化机电一体化检测技术。例 如：非接触式车速仪、前照灯检测仪、排气分析仪等。进入7 0 年代以来，随着计算 机技术的发展，出现了汽车检测诊断、数据采集处理自动化、检测结果直接打印等 功能的汽车性能检测仪器和设备。在此基础上，为了加强汽车管理，各工业发达国 家相继建立汽车检测站和检测线，使汽车检测制度化。对于汽车排放检测，随着欧 洲i 、i i 、i i i 号标准的出台，以及各国跟着美国加州排放标准，逐步加大了对尾气 排放的限制。在检测方法上，各国也略有不同，从最初的怠速法、双怠速法到工况 法，而且，对试验规范的要求也日益严格。 东北林业大学硕士学位论文 和零排放汽车的途径，相信在不久的将来，人类一定能够将这一难题攻破。 因此，为确保汽车行驶安全，降低汽车排气污染，限制尾气不和格车辆上路行 驶，保护环境，汽车排放物检测系统为解决上述问题提供了必要的手段，这也是本 课题目的所在。本检测系统综合运用了机、电、气及计算机技术，总体设计的思路 是要体现系统的先进性、实用性、可靠性。先进性是指系统在测试精度、功能及测 试技术等凡方面的综合指标达到二十一世纪国际和国内先进水平，实用性是指系统 能够一机多能，能够在线检测多台车辆，且界面良好、操作简便和利于系统维护； 可靠性是指系统具有较高抗干扰能力和稳定性，示值准确，重复性好，满足检测环 境要求。 基于以上所述，利用本检测线能准确、有效地检测出车辆的真实排放性能，减 少了人为因素的影响，避免了车辆性能不合格蒙混过关上路的情况，减少了事故的 发生，对汽车排放的监督与检测，保护了环境，造福了人类，其经济价值并不是金 钱所能衡量的。 1 2 国外汽车排放检测技术发展概况 汽车检测技术是伴随着汽车技术的发展而发展的。在汽车发展的早期，人们主 要是通过有经验的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理。即过去人们常讲 的“望”( 眼看) 、“闻”( 耳听) 、“切”( 手摸) 方式。随着现代科学技术的 进步，特别是随着计算机技术的进步，汽车检测技术也飞速发展。目前人们己能依 靠各种先进的仪器设备，对汽车进行不解体检测，而且安全、迅速、准确。从检索 及搜集的资料可知，国外汽车检测技术发展概况如下： 早在5 0 年代，在一些工业发达国家就形成以故障诊断和性能调试为主的单项 检测技术和生产单项检测设备。6 0 年代初期进入我国的汽车检测试验设备也都是国 外早期发展的汽车检测设备。6 0 年代后期，国外汽车检测诊断技术发展很快，并且 大量应用电子、光学、理化与机械相结合的光机电、理化机电一体化检测技术。例 如：非接触式车速仪、前照灯检测仪、排气分析仪等。进入7 0 年代以来，随着计算 机技术的发展，出现了汽车检测诊断、数据采集处理自动化、检测结果直接打印等 功能的汽车性能检测仪器和设备。在此基础上，为了加强汽车管理，各工业发达国 家相继建立汽车检测站和检测线，使汽车检测制度化。对于汽车排放检测，随着欧 洲i 、i i 、i i i 号标准的出台，以及各国跟着美国加州排放标准，逐步加大了对尾气 排放的限制。在检测方法上，各国也略有不同，从最初的怠速法、双怠速法到工况 法，而且，对试验规范的要求也日益严格。 汽车排放物计算机辅助检测系统 3 概括地讲，工业发达国家的汽车检测在管理上己实现了“制度化”。在德国， 汽车的检测工作由交通部门统一领导，在全国各地建有由交通部门认证的汽车检测 场( 站) ，负责新车的登记和再用车的安全检测，修理厂维修过的汽车也要经过汽 车检测站的检测，以确定其安全性能和排放是否符合国家标准；在日本，汽车的检 测工作由运输省( 相当于交通部) 统一领导，运输省在全国设有“国家检车场”， 和经过批准的“民间检车场”，代替政府执行车检工作。在检旗0 基础技术方面已实 现了“标准化”；工业发达国家的汽车检测有一整套的标准。判断受检汽车技术状 况是否良好，是以标准中的数据为准则。国外比较重视安全性能和排放性能的检测， 如美国规定，修理过的汽车必须经过严格的排放检测方能出厂。在检测技术上向“智 能化、自动化检测”方向发展。随着电子计算机技术的发展，出现了汽车检测诊断、 控制自动化、数据采集处理自动化、检测结果直接打印等功能的综合性能检测技术 和设备。进入8 0 年代后，计算机技术在汽车检测技术领域的应用进一步向深度和广 度发展，汽车检测线已实现了全自动化。 1 3 国内汽车排放检测技术发展概况 随着我国国民经济的发展，汽车工业不断进步，汽车的应用日趋普及，汽车的 保有量直线上升。在现代社会，汽车己成为人们工作、生活中不缺少的一种交通工 具。汽车在为人们造福的同时，也带来大气污染，噪声和交通安全等一系列问题。 汽车本身是一个复杂的系统，随着行驶里程的增加和使用时间的延长，其技术状况 将不断恶化。因此，根据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国大气 污染防治法g b 7 2 5 8 - - 1 9 9 9 机动车运行安全技术条件等法律，法规和标准f 6 1 ，必须 定期对机动车辆进行各项性能的检测，做到早发现，早处理，防患于未然，保证汽 车的正常运行，减少事故的发生，促进汽车工业更好地为经济建设和人民生活服务。 我国从6 0 年代开始研究汽车检测技术。7 0 年代，我国大力发展了汽车检测技 术，研制并开发了一些检测设备。进入8 0 年代，随着国民经济的发展，科学技术的 各个领域都有了较快的发展，汽车检测及诊断技术也随之得到快速发展，加之我国 的汽车制造业和公路交通运输业发展迅猛，对汽车检测诊断技术和设备的需求也与 日俱增。到了9 0 年代，在国家有关部门的大力支持下。对在8 0 年代引进的国外汽 车安全技术检测设备进行了改造，并配上微型计算机系统以实现自动化检测的需要， 促进了我国汽车安全技术检测水平的普及与提高，缩, b t 与先进国家的差距，使我 国的检测工作向社会化、规范化、科学化和现代化方面迈进，有力地推动了我国公 路交通运输业的发展。 我国从1 9 8 1 年开始制定汽车排放标准，并于1 9 8 3 年发布了国家汽车排放标准 g b 3 8 4 2 3 8 4 7 - - 8 3 ，该标准执行时闯为1 9 8 4 年4 月1 日。此后又相继于8 6 年、8 7 汽车排放物计算机辅助检测系统 3 概括地讲，工业发达国家的汽车检测在管理上己实现了“制度化”。在德国， 汽车的检测工作由交通部门统一领导，在全国各地建有由交通部门认证的汽车检测 场( 站) ，负责新车的登记和再用车的安全检测，修理厂维修过的汽车也要经过汽 车检测站的检测，以确定其安全性能和排放是否符合国家标准；在日本，汽车的检 测工作由运输省( 相当于交通部) 统一领导，运输省在全国设有“国家检车场”， 和经过批准的“民间检车场”，代替政府执行车检工作。在检旗0 基础技术方面已实 现了“标准化”；工业发达国家的汽车检测有一整套的标准。判断受检汽车技术状 况是否良好，是以标准中的数据为准则。国外比较重视安全性能和排放性能的检测， 如美国规定，修理过的汽车必须经过严格的排放检测方能出厂。在检测技术上向“智 能化、自动化检测”方向发展。随着电子计算机技术的发展，出现了汽车检测诊断、 控制自动化、数据采集处理自动化、检测结果直接打印等功能的综合性能检测技术 和设备。进入8 0 年代后，计算机技术在汽车检测技术领域的应用进一步向深度和广 度发展，汽车检测线已实现了全自动化。 1 3 国内汽车排放检测技术发展概况 随着我国国民经济的发展，汽车工业不断进步，汽车的应用日趋普及，汽车的 保有量直线上升。在现代社会，汽车己成为人们工作、生活中不缺少的一种交通工 具。汽车在为人们造福的同时，也带来大气污染，噪声和交通安全等一系列问题。 汽车本身是一个复杂的系统，随着行驶里程的增加和使用时间的延长，其技术状况 将不断恶化。因此，根据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国大气 污染防治法g b 7 2 5 8 - - 1 9 9 9 机动车运行安全技术条件等法律，法规和标准f 6 1 ，必须 定期对机动车辆进行各项性能的检测，做到早发现，早处理，防患于未然，保证汽 车的正常运行，减少事故的发生，促进汽车工业更好地为经济建设和人民生活服务。 我国从6 0 年代开始研究汽车检测技术。7 0 年代，我国大力发展了汽车检测技 术，研制并开发了一些检测设备。进入8 0 年代，随着国民经济的发展，科学技术的 各个领域都有了较快的发展，汽车检测及诊断技术也随之得到快速发展，加之我国 的汽车制造业和公路交通运输业发展迅猛，对汽车检测诊断技术和设备的需求也与 日俱增。到了9 0 年代，在国家有关部门的大力支持下。对在8 0 年代引进的国外汽 车安全技术检测设备进行了改造，并配上微型计算机系统以实现自动化检测的需要， 促进了我国汽车安全技术检测水平的普及与提高，缩, b t 与先进国家的差距，使我 国的检测工作向社会化、规范化、科学化和现代化方面迈进，有力地推动了我国公 路交通运输业的发展。 我国从1 9 8 1 年开始制定汽车排放标准，并于1 9 8 3 年发布了国家汽车排放标准 g b 3 8 4 2 3 8 4 7 - - 8 3 ，该标准执行时闯为1 9 8 4 年4 月1 日。此后又相继于8 6 年、8 7 4 东北林业大学硕士学位论文 年、8 9 年、9 3 年、9 9 年颁布了一次比一次更加严格的新国家标准，目的就是为了 控制大气污染，保护环境。可见，我国与世界各国一样对汽车排放作了严格的限制， 且控制指标正逐步与国际先进指标接近用。随着汽车排放限值的吕益严格，检测汽 车排放的技术水平也不断向前发展，从而利用正确的检测方法，能准确地反映出车 辆的实际排放效果。总之，我国汽车检测技术虽然已经取得了很大的进步，但与世 界先进水平相比还有一定距离，要赶超上去，我国的汽车检测技术应向以下方向发 展。 1 ) 汽车检测技术基础规范化。制定和完善汽车检测项目的检测方法和限值标 准；制定营运汽车技术状况检测评定细则，统一规范全国各地的检澳4 要求及操作技 术；制定用于综合性能检测站的大型检测设备的形式认证。 2 ) 汽车检测设备智能化。目前国外的汽车检测设备已大量应用光、机、电一 体化技术，并采用计算机测控，有些检测设备具有专家系统和智能化功能，能对汽 车技术状况进行检测。 3 ) 汽车检测管理网络化。随着技术和管理的进步，今后汽车检测站将实现真正 的网络化( 局域网) ，从而做到信息资源共享、硬件资源共享、软件资源共享。在 此基础上，利用信息高速公路将全国的汽车综合性能检测站连成一个广域网，使上 级主管部门可以即时了解各地区车辆状况。 1 4 本课题研究的主要内容 本课题是在中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治 法和国家环保总局对汽车排放污染物排放限值的要求下，以台湾研华工控机及相 应模板和德国马哈底盘测功机和五气分析仪等组成控制核心，将计算机技术、气动 技术和机械电子技术有机地结合起来，通过最新的软件编制技术、开发研制出汽车 排放污染物计算机辅助检测系统。在本测试系统的研究过程中，将着重提高以下几 方面性能： 1 4 1 提高测试精度 本课题的研究将以提高测试精度为主要目标，在硬件方面系统的测试精度不但 取决于计算机控制系统，还与五气分析仪、传感器精度、底盘测动机功率模拟精度 等有关。为此，拟采取如下措施： 1 ) 选用德国m a f i am g t 马哈的五气分析仪 2 ) 选用德国m a f i a a s m p 马哈型底盘测动机 3 ) 选用研华p c l - 8 1 2 p g 高性能、高精度多功能卡 4 东北林业大学硕士学位论文 年、8 9 年、9 3 年、9 9 年颁布了一次比一次更加严格的新国家标准，目的就是为了 控制大气污染，保护环境。可见，我国与世界各国一样对汽车排放作了严格的限制， 且控制指标正逐步与国际先进指标接近用。随着汽车排放限值的吕益严格，检测汽 车排放的技术水平也不断向前发展，从而利用正确的检测方法，能准确地反映出车 辆的实际排放效果。总之，我国汽车检测技术虽然已经取得了很大的进步，但与世 界先进水平相比还有一定距离，要赶超上去，我国的汽车检测技术应向以下方向发 展。 1 ) 汽车检测技术基础规范化。制定和完善汽车检测项目的检测方法和限值标 准；制定营运汽车技术状况检测评定细则，统一规范全国各地的检澳4 要求及操作技 术；制定用于综合性能检测站的大型检测设备的形式认证。 2 ) 汽车检测设备智能化。目前国外的汽车检测设备已大量应用光、机、电一 体化技术，并采用计算机测控，有些检测设备具有专家系统和智能化功能，能对汽 车技术状况进行检测。 3 ) 汽车检测管理网络化。随着技术和管理的进步，今后汽车检测站将实现真正 的网络化( 局域网) ，从而做到信息资源共享、硬件资源共享、软件资源共享。在 此基础上，利用信息高速公路将全国的汽车综合性能检测站连成一个广域网，使上 级主管部门可以即时了解各地区车辆状况。 1 4 本课题研究的主要内容 本课题是在中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治 法和国家环保总局对汽车排放污染物排放限值的要求下，以台湾研华工控机及相 应模板和德国马哈底盘测功机和五气分析仪等组成控制核心，将计算机技术、气动 技术和机械电子技术有机地结合起来，通过最新的软件编制技术、开发研制出汽车 排放污染物计算机辅助检测系统。在本测试系统的研究过程中，将着重提高以下几 方面性能： 1 4 1 提高测试精度 本课题的研究将以提高测试精度为主要目标，在硬件方面系统的测试精度不但 取决于计算机控制系统，还与五气分析仪、传感器精度、底盘测动机功率模拟精度 等有关。为此，拟采取如下措施： 1 ) 选用德国m a f i am g t 马哈的五气分析仪 2 ) 选用德国m a f i a a s m p 马哈型底盘测动机 3 ) 选用研华p c l - 8 1 2 p g 高性能、高精度多功能卡 4 东北林业大学硕士学位论文 年、8 9 年、9 3 年、9 9 年颁布了一次比一次更加严格的新国家标准，目的就是为了 控制大气污染，保护环境。可见，我国与世界各国一样对汽车排放作了严格的限制， 且控制指标正逐步与国际先进指标接近用。随着汽车排放限值的吕益严格，检测汽 车排放的技术水平也不断向前发展，从而利用正确的检测方法，能准确地反映出车 辆的实际排放效果。总之，我国汽车检测技术虽然已经取得了很大的进步，但与世 界先进水平相比还有一定距离，要赶超上去，我国的汽车检测技术应向以下方向发 展。 1 ) 汽车检测技术基础规范化。制定和完善汽车检测项目的检测方法和限值标 准；制定营运汽车技术状况检测评定细则，统一规范全国各地的检澳4 要求及操作技 术；制定用于综合性能检测站的大型检测设备的形式认证。 2 ) 汽车检测设备智能化。目前国外的汽车检测设备已大量应用光、机、电一 体化技术，并采用计算机测控，有些检测设备具有专家系统和智能化功能，能对汽 车技术状况进行检测。 3 ) 汽车检测管理网络化。随着技术和管理的进步，今后汽车检测站将实现真正 的网络化( 局域网) ，从而做到信息资源共享、硬件资源共享、软件资源共享。在 此基础上，利用信息高速公路将全国的汽车综合性能检测站连成一个广域网，使上 级主管部门可以即时了解各地区车辆状况。 1 4 本课题研究的主要内容 本课题是在中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治 法和国家环保总局对汽车排放污染物排放限值的要求下，以台湾研华工控机及相 应模板和德国马哈底盘测功机和五气分析仪等组成控制核心，将计算机技术、气动 技术和机械电子技术有机地结合起来，通过最新的软件编制技术、开发研制出汽车 排放污染物计算机辅助检测系统。在本测试系统的研究过程中，将着重提高以下几 方面性能： 1 4 1 提高测试精度 本课题的研究将以提高测试精度为主要目标，在硬件方面系统的测试精度不但 取决于计算机控制系统，还与五气分析仪、传感器精度、底盘测动机功率模拟精度 等有关。为此，拟采取如下措施： 1 ) 选用德国m a f i am g t 马哈的五气分析仪 2 ) 选用德国m a f i a a s m p 马哈型底盘测动机 3 ) 选用研华p c l - 8 1 2 p g 高性能、高精度多功能卡 汽车排放物计算机辅助检测系统 5 ：= = = = = = = = = = = = ! = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 4 ) 选用精度较高的转速计 5 ) 选用性能稳定，可靠性高的空压机 6 ) 通风量为8 7 m 3 m i n 的冷却风机 7 ) 最大流量为4 l m i n 的美国t h o m a s 零空气发生器 在软件方面，系统的测试精度与传感器的标定方法、数据处理方法、测试方法 及编程技术有关，这些内容将在以后相关章节中予以讨论。 1 4 2 提高使用价值 本检测系统硬件设备由德国马哈公司提供技术支持，保证了系统的安全性和稳 定性，使用的底盘测功机通过美国b a r 9 7 认证，其功率吸收装置采用电锅流式， 具有控制方便、性能稳定、精度高等优点。控制软件设计符合中国国情及标准，与 国外产品相比，解决了控制系统操作不方便及标准不一致等问题。本系统通过上百 次车辆检测试验，确保软件系统的安全和稳定。该系统自建数据库，可存储大量检 测车辆信息，方便了检测车辆的管理，该检测系统具备网络功能，使得检测车辆的 存储和管理跨越了地理界限。采用中心站管理模式，中心站可监察各子站的正常工 作，并确保各检测站的公正性，在中心站建立中央数据库，便于检测数据的统计， 可方便的得到汽车排放总体的污染情况。 1 4 。3 自动化程度高 车辆整个检测过程中全自动完成，按照试验规程，将车辆置于底盘测功机上， 根据车辆的基准质量和试验工况，通过控制系统控制底盘测功机对车辆加载，使被 试车辆在有负荷的条件下，尽量以符合道路的行驶条件运行，从而检测出车辆排放 的实际状况。自动完成数据的采集，检测结果直接打印并存盘，适应检测站的流水 作业，从而降低了劳动强度，提高了测试效率。 1 4 4 系统结构组成简单适用 图ll 采用分体组合的结构方式来布置整个测试系统的机械、电子、气动部分， 便于安装、调试和维护修理。 1 4 5 全简体中文界面，微软视窗平台 在微软视窗平台w i n d o w s 2 0 0 0 n t 9 8 支持下的全简体中文操作和显示界面，包 括测试、标定、滑行、预检、设置、提示、录入、报表、查询、锁止、打印、通讯 等各个方面。为保证测试系统的质量，底盘测功机、转速传感器等直接购自国际著 汽车排放物计算机辅助检测系统 5 ：= = = = = = = = = = = = ! = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 4 ) 选用精度较高的转速计 5 ) 选用性能稳定，可靠性高的空压机 6 ) 通风量为8 7 m 3 m i n 的冷却风机 7 ) 最大流量为4 l m i n 的美国t h o m a s 零空气发生器 在软件方面，系统的测试精度与传感器的标定方法、数据处理方法、测试方法 及编程技术有关，这些内容将在以后相关章节中予以讨论。 1 4 2 提高使用价值 本检测系统硬件设备由德国马哈公司提供技术支持，保证了系统的安全性和稳 定性，使用的底盘测功机通过美国b a r 9 7 认证，其功率吸收装置采用电锅流式， 具有控制方便、性能稳定、精度高等优点。控制软件设计符合中国国情及标准，与 国外产品相比，解决了控制系统操作不方便及标准不一致等问题。本系统通过上百 次车辆检测试验，确保软件系统的安全和稳定。该系统自建数据库，可存储大量检 测车辆信息，方便了检测车辆的管理，该检测系统具备网络功能，使得检测车辆的 存储和管理跨越了地理界限。采用中心站管理模式，中心站可监察各子站的正常工 作，并确保各检测站的公正性，在中心站建立中央数据库，便于检测数据的统计， 可方便的得到汽车排放总体的污染情况。 1 4 。3 自动化程度高 车辆整个检测过程中全自动完成，按照试验规程，将车辆置于底盘测功机上， 根据车辆的基准质量和试验工况，通过控制系统控制底盘测功机对车辆加载，使被 试车辆在有负荷的条件下，尽量以符合道路的行驶条件运行，从而检测出车辆排放 的实际状况。自动完成数据的采集，检测结果直接打印并存盘，适应检测站的流水 作业，从而降低了劳动强度，提高了测试效率。 1 4 4 系统结构组成简单适用 图ll 采用分体组合的结构方式来布置整个测试系统的机械、电子、气动部分， 便于安装、调试和维护修理。 1 4 5 全简体中文界面，微软视窗平台 在微软视窗平台w i n d o w s 2 0 0 0 n t 9 8 支持下的全简体中文操作和显示界面，包 括测试、标定、滑行、预检、设置、提示、录入、报表、查询、锁止、打印、通讯 等各个方面。为保证测试系统的质量，底盘测功机、转速传感器等直接购自国际著 汽车排放物计算机辅助检测系统 5 ：= = = = = = = = = = = = ! = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 4 ) 选用精度较高的转速计 5 ) 选用性能稳定，可靠性高的空压机 6 ) 通风量为8 7 m 3 m i n 的冷却风机 7 ) 最大流量为4 l m i n 的美国t h o m a s 零空气发生器 在软件方面，系统的测试精度与传感器的标定方法、数据处理方法、测试方法 及编程技术有关，这些内容将在以后相关章节中予以讨论。 1 4 2 提高使用价值 本检测系统硬件设备由德国马哈公司提供技术支持，保证了系统的安全性和稳 定性，使用的底盘测功机通过美国b a r 9 7 认证，其功率吸收装置采用电锅流式， 具有控制方便、性能稳定、精度高等优点。控制软件设计符合中国国情及标准，与 国外产品相比，解决了控制系统操作不方便及标准不一致等问题。本系统通过上百 次车辆检测试验，确保软件系统的安全和稳定。该系统自建数据库，可存储大量检 测车辆信息，方便了检测车辆的管理，该检测系统具备网络功能，使得检测车辆的 存储和管理跨越了地理界限。采用中心站管理模式，中心站可监察各子站的正常工 作，并确保各检测站的公正性，在中心站建立中央数据库，便于检测数据的统计， 可方便的得到汽车排放总体的污染情况。 1 4 。3 自动化程度高 车辆整个检测过程中全自动完成，按照试验规程，将车辆置于底盘测功机上， 根据车辆的基准质量和试验工况，通过控制系统控制底盘测功机对车辆加载，使被 试车辆在有负荷的条件下，尽量以符合道路的行驶条件运行，从而检测出车辆排放 的实际状况。自动完成数据的采集，检测结果直接打印并存盘，适应检测站的流水 作业，从而降低了劳动强度，提高了测试效率。 1 4 4 系统结构组成简单适用 图ll 采用分体组合的结构方式来布置整个测试系统的机械、电子、气动部分， 便于安装、调试和维护修理。 1 4 5 全简体中文界面，微软视窗平台 在微软视窗平台w i n d o w s 2 0 0 0 n t 9 8 支持下的全简体中文操作和显示界面，包 括测试、标定、滑行、预检、设置、提示、录入、报表、查询、锁止、打印、通讯 等各个方面。为保证测试系统的质量，底盘测功机、转速传感器等直接购自国际著 6东北林业大学硕士学位论文 图1 系统组成示意图 名生产厂家：德国m a h a 公司的名牌产品。该检测系统把底盘测功机、分析仪、 气象站、发动机转速传感器等硬件设施有机地集成在一起，操作流程和一切技术要 求均符合排放标准，适合我国使用。 汽车排放物计算机辅助检测系统 7 ：= = = = = ! = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 2 总体技术方案设计 2 t 设计要求及原贝i j 2 1 1 设计依据 1 ) 公安部第2 号令机动车安全技术检测站管理办法 2 ) g b 7 2 5 8 1 9 9 7 机动车运行安全技术条件 3 ) g b l 7 9 8 8 9 汽车安全检测设备检定技术条件 4 ) g b 2 0 7 3 - 2 0 0 0 汽车安全检测线电子计算机控制系统技术规范 5 ) g b l 4 7 6 1 1 - 1 4 7 6 1 7 - 9 3 汽车大气污染物排放标准 6 ) g b 7 2 5 8 1 9 9 7 机动车运行安全技术条件2 0 0 0 年修改单要求 7 ) g b l 8 2 8 5 - - 2 0 0 0 在用汽车排气污染物限值及测试方法 2 1 2 设计技术要求 要求设计的检测系统能对所有燃油为汽油的车辆进行尾气排放污染物的检测， 具体技术指标为： 1 ) 试验台性能稳定，平均无故障时间长，抗干扰能力强，在实际工作现场检 测数据可靠，不得有误测。 2 ) 检测效率高，日检测能力应在2 0 0 辆车以上。 3 ) 检测过程以图表或数值显示，检验数据均可保存，打印检测报告及相关曲 线。 4 ) 检测系统应具有很强的可升级性和扩展性。 5 ) 应用广泛，该检测线不但可应用于汽车排放检测，还可用于维修企业，从 而提高企业的经济效益对汽车排放污染的实际情况进行监测有助于汽车尾气的 控制，提高城市环境空气质量，进而改善人类生存环境。 2 1 3 设计原则 本系统的设计原则是高效、实用、方便。所谓高效。主要是指测试效率高，用 较少的人力、物力，较快的速度、较高的质量完成较多的测试功能。所谓实用是指 汽车排放物计算机辅助检测系统 7 ：= = = = = ! = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 2 总体技术方案设计 2 t 设计要求及原贝i j 2 1 1 设计依据 1 ) 公安部第2 号令机动车安全技术检测站管理办法 2 ) g b 7 2 5 8 1 9 9 7 机动车运行安全技术条件 3 ) g b l 7 9 8 8 9 汽车安全检测设备检定技术条件 4 ) g b 2 0 7 3 - 2 0 0 0 汽车安全检测线电子计算机控制系统技术规范 5 ) g b l 4 7 6 1 1 - 1 4 7 6 1 7 - 9 3 汽车大气污染物排放标准 6 ) g b 7 2 5 8 1 9 9 7 机动车运行安全技术条件2 0 0 0 年修改单要求 7 ) g b l 8 2 8 5 - - 2 0 0 0 在用汽车排气污染物限值及测试方法 2 1 2 设计技术要求 要求设计的检测系统能对所有燃油为汽油的车辆进行尾气排放污染物的检测， 具体技术指标为： 1 ) 试验台性能稳定，平均无故障时间长，抗干扰能力强，在实际工作现场检 测数据可靠，不得有误测。 2 ) 检测效率高，日检测能力应在2 0 0 辆车以上。 3 ) 检测过程以图表或数值显示，检验数据均可保存，打印检测报告及相关曲 线。 4 ) 检测系统应具有很强的可升级性和扩展性。 5 ) 应用广泛，该检测线不但可应用于汽车排放检测，还可用于维修企业，从 而提高企业的经济效益对汽车排放污染的实际情况进行监测有助于汽车尾气的 控制，提高城市环境空气质量，进而改善人类生存环境。 2 1 3 设计原则 本系统的设计原则是高效、实用、方便。所谓高效。主要是指测试效率高，用 较少的人力、物力，较快的速度、较高的质量完成较多的测试功能。所谓实用是指 8东北林业大学硕士学位论文 尽可能地增加检测系统的