基于OBD在线监控对机动车尾气排放污染现状的分析

摘要：随着国家环保政策不断出台，环保领域的技术创新也在突飞猛进的向前发展。机动车污染防治工作日益成为城市污染治理的关键一环。利用技术创新，OBD在线监控技术与监管平台，实现对高排放机动车污染的实时监控，对超标车辆进行预警与管控，提高其治理水平。

关键词：机动车;OBD在线监控;超标

中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）05-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.105

Abstract：With the continuous introduction of national environmental protection policies， technological innovation in the field of environmental protection is also advancing by leaps and bounds. The prevention and control of motor vehicle pollution has increasingly become a key link in urban pollution control. Utilizing technological innovation， OBD online monitoring technology and supervision platform to achieve real-time monitoring of high-emission vehicle pollution， early warning and control of excessive vehicles， improve their governance.

Keywords：Motor vehicle; OBD online monitoring; Exceeding the standard

通過对柴油货车安装OBD在线监控装置，实现对机动车尾气排放污染情况的实时监测，掌握其加油情况、尿素使用及添加情况，尾气是否达标。本项目通过在车上安装OBD通讯控制模块，实现对车辆OBD的通讯及实时车辆发动机和后处理数据采集，采集数据包括车辆转速，发动机转速，发动机喷油量，尿素液位状态，排气温度，车辆位置等。

1 OBD在线监控车型及数据读取情况

目前在唐山市的主流车型：一汽解放，柳汽，福田，北奔，重汽，上菲红等车上安装了汽车尾气数据采集设备，可以采集到车辆转速，发动机转速，发动机喷油量，尿素液位状态，排气温度，车辆位置等信息。经过一个多月的数据采集，数据分析，以及现场的测试调查，市场上的国三排放标准重型车大部分没有OBD系统，不能有效的读取车辆数据;而国四国五排放标准车辆都有OBD系统，可以读取到上述参数信息，具体如下表。

2 NOx采集情况

车辆的NOx值通过原车上安装的氮氧传感器发送到CAN总线上的特定信息进行读取，可以得到以ppm显示的结果，具体如下图显示。

氮氧传感器测量原理及参数：测量原理：废气通过扩散阻挡层1（DB1）进入腔室1，通过能斯托单元的信号识别腔室1的氧气浓度，多余的氧气被氧气泵单元排出，氧气泵的电流IP1与废气中的氧气浓度呈一定比例;从而可以测量出来O2的浓度。

废气通过扩散阻挡层2（DB2）进入腔室2，NOx在腔室2里面被分离成N2和O2，O2被NOX泵单元泵出;泵的电流IP2和废气中的NOx呈一定比例。从而可以测量出来氮氧化物的浓度。

传感器精度：@90ppm： ±12ppm（13%）（new）/ ±17ppm（old）（19%），@1500ppm： ±12%   测量结果包括 NOx（NO和NO2），O2

3 车辆氮氧（NOx）测试分析

3.1 监测NOx排放浓度

通过读取车辆上氮氧传感器的实际测试值，可以直观的看到车辆的实际排放氮氧值，可以直观的监测到哪些车辆处于高排放状态，哪些处于正常排放状态，为发现超标车辆提供了依据。如右图所示为其中一辆车的NOx监测浓度变化。从图中可以看出，该辆车的NOx浓度一直处于较高的水平，峰值超过了2400ppm，而参考北京地标（DB 11/ 1476—2017）的规定，国四排放标准的车辆氮氧排放值应该在1250ppm以内。在此期间，虽然SCR系统一直处于工作状态，但NOx的排放始终保持较高水平。

3.2 车辆故障灯的监测

可以通过读取车辆故障灯的状态得到当前车辆是否有OBD故障，这样可以清楚的知道部分车辆存在故障灯点亮后仍然长期处于行驶状态，未对车辆进行维护保养。

国4及以上标准的重型车都会安装故障显示灯（俗称mil灯）。通过对19辆重型车的监控，发现部分车辆在故障灯点亮后仍然长期处于行驶状态未对车辆进行维护保养，说明车辆驾驶人未对车辆故障引起足够的重视。

3.3 车辆工作状态分析

通过对采集的发动机参数进行分析，发现车辆发动机大部分时间都处于中高负荷运行，这也与物流车辆长期处于运营状态一致。

3.4 油耗情况分析

通过数据分析发现，物流运输车辆运营一天，约12个小时，行驶约500km左右，大约需要消耗柴油130L.

另外通过数据分析发现发动机大部分时间处于中等负荷运行，发动机运行的负荷越高，瞬时油耗也相应增加。

参考文献

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[4]杨绍文.谈计算机网络的TCP/IP协议[J].科技信息，2011（02）：12.

收稿日期：2019-02-27

作者简介：刘士光（1985-），男，汉族，本科学历，机电工程师，研究方向为利用机械化、自动化、网络化等技术手段，加强机动车污染防治能力建设。