JJF（京）72-2019黑烟车电子抓拍系统校准规范

中华人民共和国地方计量校准规范

JJF（京）72—2019

黑烟车电子抓拍系统校准规范

CalibrationSpecificationforElectronicSnatchingSystemofBlackSmoke

Vehicle

2019—12—30发布2020—01—15实施

北京市市场监督管理局发布发布

黑烟车电子抓拍系统校准规范

1范围

本规范适应于黑烟车电子抓拍（固定或手持）系统的校准。

2引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注

日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的

修改单）适用于本文件。

GB3847-2018柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速

法)

GB36886-2018非道路柴油移动机械排气烟度限值及测量方法

HJ845-2017在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求（遥感检测法）

HJ/T398-2007固定污染源排放烟气黑度的测定林格曼烟气黑度图法

3术语

3.1黑烟车电子抓拍系统electronicsnatchingsystemofblacksmokevehicle

通过视频传感器探测到柴油车排放的黑烟的系统。

3.2烟羽plume

从柴油车排气口排出的气体并弥散到空气中的气团。

3.3林格曼黑度ringelmannblackness

将排气污染物颜色与林格曼浓度图对比得到的一种烟尘浓度表示法，分为

0~5级。对应林格曼浓度图有6种，除全白与全黑分别代表林格曼黑度0级和5

级外，其余4个级别是根据黑色条格占整块面积的百分数来确定的，黑色条格

的面积占20%为1级，占40%为2级，占60%为3级，占80%为4级。

1

3.4柴油车排气黑度板dieselvehicleexhaustblacknessplate

柴油车排气标准黑度板参照林格曼黑度浓度图的表示方法，其大小规格适合

于检测现场的柴油车烟羽，并将部分区域的精度等级细分为林格曼黑度0.25级

的标准黑度板。（该标准黑度板等级根据黑色条格占比面积换算而得，即0.25

级换算值为：5%）。

4概述

黑烟车电子抓拍系统是应用视频技术，将通过检测区域的黑烟记录下来，再

用计算机的图象识别技术，最终确定黑烟车排放黑烟的林格曼黑度等级。

固定式黑烟车电子抓拍系统可实现全天候无人监控、自动筛选、保存、传输、

播放黑烟车视频等功能，将车牌和黑烟排放过程视频通过网络上传至监控中心作

后续跟进处理。

5计量特性

5.1柴油车排气黑度板（以下简称标准黑度板）等级示值误差

测量范围：（0~5.00）级

示值误差：±0.50级

5.2重复性

重复性不大于0.25级。

6校准条件

6.1环境条件

工作温度：（-20~60）℃；

固定式光照度：（8000~80000）Lux；手持式光照度：（1~80000）Lux。

6.2计量器具

2

表1计量器具

序号校准用标准仪器设备主要性能指标及功能

规格：0.00级、0.75级、1.00级，1.25级、

1.50级、1.75级、2.00级、3.00级、4.00级、

1标准黑度板

5.00级。

相对扩展不确定度：Urel=1%，k=2

测量范围（0~50）m

2钢卷尺

MPE：±（0.02＋0.02L）mm

测量范围（0~200000）lux

3光照计

MPE：±4%

7校准项目及校准方法

7.1静态示值误差校准（固定式）

7.1.1将标准黑度板支架放置在机动车道路上，支架中心点与黑烟车电子抓拍摄

像头连线的投射线平行于道路，距抓拍设备水平距离20m处，放置方式如图1所

示：黑烟车电子抓拍设备

黑度板

7m

20m-25m

图1固定式校准示意图

7.1.2分别将0.00级、0.75级、1.00级、1.25级、1.50级、1.75级、2.00级、3.00

级、4.00级、5.00级标准黑度板放置在支架上，调整角度，使拍摄时电子抓拍系

统的光轴与标准黑度板呈垂直状态；

7.1.3让设备抓拍标准黑度板，测量三次，记录测量值并记录光照度，光照度需

在（8000~80000）lux范围内，此光照度测量范围外测量值无效；

7.1.4将标准黑度板支架放置在机动车道路中间，距抓拍设备L架水平距离25m

处；

7.1.5重复7.1.2、7.1.3的步骤；

3

7.1.6在三次测量中，根据公式（1）计算单次测量的示值误差，取绝对值最大值

作为示值误差。

xx

iidi（1）

第i级标准黑度板的示值误差，无量纲量；

i

x——第i级标准黑度板的d次测量值，无量纲量；

id

xi级标准黑度板值，无量纲量。

i

7.2静态示值误差校准（手持式）

7.2.1将标准黑度板支架放置在平稳的路面，支架中心点与手持式黑烟车抓拍仪

的抓拍摄像头的连线平行于背景板向标线，距抓拍设备水平距离(0～50)cm处，

放置方式如图2所示：

图2手持式校准示意图

7.2.2分别将0.00级、0.75级、1.00级、1.25级、1.50级、1.75级、2.00级、3.00级、

4.00级、5.00级黑度板放置在背景板上，以背景板为背景，调整角度，使抓拍摄

像头的光轴与黑度板呈垂直状态；

7.2.3让设备抓拍标准黑度板，测量三次，记录测量值并记录光照度，光照度需

在（1~80000）lux范围内，超过此范围测量值无效；

4

7.2.4在三次测量中，根据公式（1）计算单次测量的示值误差，取绝对值最大

值作为示值误差。

7.3黑烟车电子抓拍系统重复性

7.3.1将标准黑度板支架放置在机动车道路中间，距抓拍设备L架水平距离20m

处；

7.3.2将1.50级标准黑度板放置在支架上，调整角度，使拍摄时电子抓拍系统的

光轴与标准黑度板呈垂直状态；

7.3.3让设备抓拍标准黑度板，测量六次，记录测量值；

7.3.4按照公式（2）计算重复性。

n

2

()xix

si1

An1

（2）

s重复性；

A

xi第次测量值，无量纲量；

i

x六次测量平均值，无量纲量。

7.4动态示值误差校准

7.4.1分别将1.00级、2.00级、3.00级、4.00级标准黑度板固定在专用支架上，专

用支架安装在电动车的尾部。电动车以20公里/小时、30公里/小时通过黑烟车电

子抓拍系统。当电动车进入抓拍设备的视场时，黑烟车电子抓拍系统连续进行抓

拍，一直到电动车移出视场；

7.4.2黑烟车电子抓拍系统截取距其20m左右的结果，根据道路的背景，调整拍

摄角度，以及拍摄时电子抓拍系统的光轴与标准黑度板状态，使其达到最佳工作

效果，然后取出一组数值，作为本次测量的结果；

7.4.3重复测量三次，示值误差按照公式（3）计算；

5

||xx

iii（3）

式中，

xi级黑度板三次测量的平均值，无量纲量；

i

动态试验中级黑度板的示值误差，无量纲量；

ii

xi级标准黑度板值，无量纲量。

i

20公里/小时、30公里/小时的示值误差都应满足最大允许误差要求，取最大

值作为示值误差。

8校准结果表达

8.1校准结果的不确定度评定

黑烟车电子抓拍系统林格曼黑度级示值误差的不确定度评定依据

JJF1059.1，其不确定度评定示例见附录D。

8.2校准证书

黑烟车电子抓拍系统经校准后出具校准证书，校准证书应包括的信息及推荐

的校准证书内页格式见附录C。

9复校时间间隔

黑烟车电子抓拍系统复校时间间隔建议为1年。

复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸多因

素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

6

附录A

标准黑度板样式

标准黑度板由10张不同黑度的标准板组成，可以通过在白色背景上确定宽

度的黑色线条和间隔的矩形网格来准确印制。除全白与全黑分别代表林格曼黑度

0级和5级外，其余8个级别是根据黑色条格占整块面积的百分数来确定的：

每块标准板中，网格所占的面积900mm×600mm，每个小格长20mm，宽20

mm。每张图片上的网格由1350个小格组成。以0.75、1.00、1.25、1.50、1.75、

2.00为样版。手持式标准黑度板也是由10张不同黑度的标准板组成，但由于检

测距离的变化，标准黑度板将呈比例缩小。相对扩展不确定度Urel=1%，k=2。

7

图30.75级黑度板示意图

8

图41.00级黑度板示意图

9

图51.25级黑度板示意图

10

图61.50级黑度板示意图

11

图71.75级黑度板示意图

12

图82.00级黑度板示意图

13

附录B黑烟车电子抓拍系统校准记录

B.1基本信息

仪器名称：仪器型号：

仪器编号：环境温度：℃

制造厂：相对湿度：%

检测装置：

光照强度：

B.2静态校准示值误差

标准值测量值测量值测量值示值误差

距离（m）

20

0.00

25

20

0.75

25

20

1.00

25

20

1.25

25

20

1.50

25

20

1.75

25

20

2.00

25

20

3.00

25

20

4.00

25

20

5.00

25

14

B.3动态校准示值误差

标准值速度测量值测量值测量值平均值示值误差

（km/h）

20

1.00

30

20

2.00

30

20

3.00

30

20

4.00

30

B.4重复性

标准值

测量值

测量值

测量值

测量值

测量值

测量值

平均值

标准差

15

附录C

校准证书内页格式

名称测量范围不确定度/准确度等级/计量标准有效期至

计量标准装置最大允许误差证书编号

名称测量范围不确定度/准确度等级/计量标准有效期至

最大允许误差证书编号

标准器

1、静态检测示值误差

标准值误差值不确定度

0.00

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

3.00

4.00

5.00

2、动态检测示值误差

1.00

2.00

3.00

4.00

3、重复性：

16

附录D不确定度的评定

D1测量方法

依据本规范在1.0级黑度板的校准结果下评定测量不确定度。

D2数学模型

D2.1数学模型

xix

式中：xi—黑烟车电子抓拍系统i次测量值；

x—黑度板标准值；

—为黑烟车电子抓拍系统示值误差。

D2.2示值误差的方差公式及灵敏系数

22222

uc()c(xi)u(xi)c(x)u(x)

c(xi)1c(x)1

222

∴uc()u(xi)u(x)

D3标准不确定度的评定

D3.1标准不确定度的A类评定

A类标准不确定度的来源是测量重复性，取黑度板标准值在1.0级，将黑度

板支架放置在机动车道路中间，距抓拍