一、項目必要性

汽車行業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境問題日顯突出。據(jù)統(tǒng)計，至2013年底，全國在用機(jī)動車保有量超過2.5億輛，其中汽車保有量約1.35億輛，并還在以每年15%以上的速度增長。機(jī)動車尾氣污染已成為城市空氣質(zhì)量危害的主要來源，尤其是造成近年來全國各大城市霧霾頻發(fā)的重要成因。據(jù)有關(guān)研究結(jié)果，城市中機(jī)動車尾氣排放CO、HC和NOx尾氣污染分別占城市總污染物的60%～70%、40%～50%、30%～40%，并隨著機(jī)動車數(shù)量的增長呈上升趨勢，而其中50%以上來源于20%以下的高污染車的排放。

應(yīng)用案例——山東省聊城市光岳路機(jī)動車尾氣遙測應(yīng)用現(xiàn)場

根據(jù)PM2.5污染在線源解析質(zhì)譜儀對全國多個城市空氣中PM2.5的監(jiān)測結(jié)果，機(jī)動車尾氣排放對城市PM2.5污染的貢獻(xiàn)率平均在20%左右，在重污染天氣情況發(fā)生時，機(jī)動車尾氣排放的貢獻(xiàn)率相應(yīng)大幅度增加。

隨著我國機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)逐步升級，在道路上行駛的各種車輛排放水平將會有很大差距。有效降低機(jī)動車排放對環(huán)境空氣質(zhì)量的污染，發(fā)現(xiàn)并治理高排放的車輛，對于改善城市空氣質(zhì)量狀況是非常必要的。

目前控制機(jī)動車污染的主要舉措是機(jī)動車尾氣年檢和日常的路檢和巡檢，但實際監(jiān)測過程中仍然存在很多問題：

一是由于道路車流量巨大，攔車監(jiān)測會造成車流行駛不通暢，車輛怠速或者低速慢行，產(chǎn)生更大的污染。

二是2004年5月1日《中華人民共和國道路交通安全法》正式實施后，交警部門在機(jī)動車輛路檢中對尾氣超標(biāo)車輛不再暫扣車輛行駛證或駕駛證，使得路檢工作較難開展。

此外，傳統(tǒng)的監(jiān)測方法為接觸式檢測，對機(jī)動車排氣管采樣，然后用常規(guī)儀器進(jìn)行分析，費時費力、成本高、操作難度大，4名工作人員一天只能檢測100余輛車。由于工作效率低下，只能對其中極少部分車輛進(jìn)行檢測，雖然能起到部分威懾作用，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到篩選高污染車的目的。

雙怠速法檢測方法弊端較多，其檢測結(jié)果不能全面、準(zhǔn)確反映機(jī)動車真實的排放狀況。檢測過程中人為性強(qiáng)，給化油器車留下了作弊的機(jī)會。檢測指標(biāo)單一，只能測量一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）的排放濃度，而無法測量出氮氧化物（NOx）的排放濃度；工況法，需要被檢車輛進(jìn)場檢測，檢測效率低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了實時檢測的要求。

2014年伊始，我國非營運性機(jī)動車年檢制度取消，改為每六年1次�，F(xiàn)行的機(jī)動車尾氣強(qiáng)制性檢測模式由此改變。而目前我國城市機(jī)動車尾氣在線排放監(jiān)控幾近空白。此項決定的出臺，給環(huán)保部門開展高排放車和黃標(biāo)車污染的管理增加了更大的難度。

而采用機(jī)動車尾氣遙測系統(tǒng)對道路行駛中車輛進(jìn)行尾氣監(jiān)測，可以快速地發(fā)現(xiàn)行駛中的高排放車輛，是最有效、最經(jīng)濟(jì)、最方便的監(jiān)測方法，其優(yōu)點是快速、高效、不影響司機(jī)正常行駛，不會造成交通堵塞，對清潔車輛自動豁免，自動化程度高，每個監(jiān)測點一天可檢測5000輛以上，效率是傳統(tǒng)方法的十倍以上，而監(jiān)測人員受污染程度大大減少，勞動強(qiáng)度大大降低，避免了和車主正面沖突，工作環(huán)境更加健康安全。

尾氣遙測技術(shù)憑借其快速、靈便和監(jiān)測面廣的優(yōu)點越來越受到人們的關(guān)注和信賴。原國家環(huán)境保護(hù)總局在《在用機(jī)動車排放檢測規(guī)范》編制說明中介紹：“該項監(jiān)測技術(shù)主要應(yīng)用在以下三個方面：1、發(fā)現(xiàn)高排放車輛。2、豁免清潔車輛。3、地區(qū)性排放因子特征的研究和評估”�！对谟脵C(jī)動車排放檢測規(guī)范》還規(guī)定：“有條件的地區(qū)可采用遙感測量方法對道路行使的機(jī)動車實施污染物排放監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)污染物排放嚴(yán)重的車輛，通知其到當(dāng)?shù)貦C(jī)動車排放檢測機(jī)構(gòu)按照當(dāng)?shù)匾?guī)定的檢測方法進(jìn)行污染物排放檢測。”

事實上，車輛在一個年檢周期后上路行駛時，由于保養(yǎng)維修、載重負(fù)荷、駕駛習(xí)慣等原因，尾氣排污情況會有較大變化，司機(jī)也很難關(guān)心到尾氣排放是否依舊超標(biāo)，除定期檢驗外管理部門也沒有更有效的其他手段，造成了監(jiān)管空白。

據(jù)調(diào)查，近年來老舊車、化油器車的反彈率大于改造車，改造車又大于電噴車，電噴車又相對大于兩年以內(nèi)的新車，遙測技術(shù)恰好填補(bǔ)了這段時間監(jiān)管上的空白。遙測過程中所錄入的大量信息數(shù)據(jù)還能為管理層和社會提供審計、篩選、檢查、城考、限行、區(qū)域排比等多方面的技術(shù)參數(shù)，可反復(fù)使用，為環(huán)境管理提供可靠依據(jù)，與傳統(tǒng)的檢驗方法相比具有巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

二、遙感監(jiān)測的現(xiàn)狀與問題

1.國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

車輛尾氣遙感檢測技術(shù)于20世紀(jì)80年代末開始在美國出現(xiàn)，目前已經(jīng)在北美、歐洲、東亞等國家和地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，如高排放車識別、清潔車豁免、I/M項目評估、車隊排放特征調(diào)查、機(jī)動車排放清單建立、過境高排放車輛限行等。采取的方式有車載式遙感監(jiān)測、固定式遙感監(jiān)測等。

（1）國外：

?美國：高排放車識別、清潔車豁免、I/M項目評估、車輛排放特征調(diào)查、機(jī)動車排放清單建立、過境高排放車輛限行。

?英國：在不同城市開展車輛排放特征調(diào)查。

?西班牙：開展車隊排放調(diào)查及高排放車識別

?瑞典：正在進(jìn)行車輛排放特征長期研究。

?匈牙利：定期進(jìn)行車輛排放特征研究。

?奧地利：定期進(jìn)行輕型車及重型車排放特征研究。

（2）國內(nèi)：

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，香港、北京、上海、南京、深圳、廣州、西安、石家莊、鄭州、成都、淄博、大連、拉薩、西寧等29個城市已經(jīng)配備了機(jī)動車尾氣遙測系統(tǒng)。

?北京市：早在2000年就配備了第一臺遙測車，目前已配備了22臺遙測車用于環(huán)保部門的路檢。

?廣東�。簭V州市開展尾氣遙測業(yè)務(wù)也較早，環(huán)保部門早在2003年就購買了中國第2輛遙感監(jiān)測車。

周邊城市如深圳、中山、佛山、肇慶、東莞等也都陸續(xù)購置了機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測車，已作為查處“黃標(biāo)車”的輔助執(zhí)法工具。

2.存在的問題

遙測具有檢測效率高、不影響車輛正常行駛、防止舞弊和能較真實反映車輛道路實際排放狀況等突出優(yōu)點，在我國20多個城市得到了一定的應(yīng)用。目前各地大多采取車載式遙感監(jiān)測和單車道固定式遙感對測方式。據(jù)了解，以上方式在實際使用中還不能充分發(fā)揮遙感監(jiān)測的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：

（1）車載式遙感監(jiān)測方式仍需要至少3人操作，每次使用都需要安裝、調(diào)試，操作比較復(fù)雜，無法做到無人值守；一套車載式遙感監(jiān)測系統(tǒng)的價格比較高，現(xiàn)在每個城市通常只配置1~2套，對于城市多出入口的監(jiān)測，還不能做到全天候同步監(jiān)控，無法滿足及時篩選和識別高排放車和黃標(biāo)車的需要；

（2）單車道固定式遙感對測方式可實現(xiàn)無人值守和全天候同步監(jiān)測。但車輛有效數(shù)據(jù)不高，高污染排放車輛的識別率不理想。原因是：①單車道的選擇必須滿足遙感監(jiān)測條件，高排車和黃標(biāo)車的捕捉率差；③車型的差別如排氣管高度的不一致帶來的測量誤差。

三、解決思路

目前，國內(nèi)近20多個城市都陸續(xù)配置了車載式遙感監(jiān)測設(shè)備，但由于各地市環(huán)境監(jiān)測站人力和技術(shù)能力的不足，未能實現(xiàn)“全天候”機(jī)動車尾氣監(jiān)測，“黃標(biāo)車”、“超標(biāo)車”的管理不能完全到位。

本方案針對機(jī)動車尾氣污染控制與減排的要求，以現(xiàn)有的車載式遙感監(jiān)測系統(tǒng)為輔助，選擇龍門架固定式機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測手段，以“科學(xué)的測點布局、嚴(yán)格的數(shù)據(jù)質(zhì)控、先進(jìn)的檢測技術(shù)”為設(shè)計思路，采取“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)和統(tǒng)一運營”建設(shè)模式，開展城市交通干線出入口及環(huán)境敏感區(qū)的機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實現(xiàn)對城市行駛機(jī)動車尾氣排放的全程管控。

一、對城市的主干線如高速公路、國道/省道出入口、城市交通密集區(qū)路段的機(jī)動車尾氣安裝龍門架固定式遙感監(jiān)測設(shè)備開展多車道的行駛車輛尾氣排放監(jiān)測，可大量、快速篩選“黃標(biāo)車”、“綠標(biāo)車”，同時監(jiān)控道路各時段的空氣質(zhì)量情況。

二、與城市機(jī)動車尾氣年檢管理系統(tǒng)相結(jié)合，開展I/M制度評估，通過督促排放不合格的車輛進(jìn)行維護(hù)或?qū)ζ鋵嵤⿵?qiáng)制報廢等手段，以期有效降低車輛尾氣污染。

三、采取內(nèi)置標(biāo)氣池日校準(zhǔn)、標(biāo)氣定期校準(zhǔn)的雙模式進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)控手段，保證遙測數(shù)據(jù)的可靠性。

四、“建設(shè)+運營一體化”的建設(shè)模式，即按照“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一運營管理”的原則開展城市機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測。一方面通過減輕環(huán)境監(jiān)測人員的人力和條件支出負(fù)荷，強(qiáng)化環(huán)境管理部門的監(jiān)管職能，另一方面通過專業(yè)化公司的運營服務(wù)來保證系統(tǒng)的運行正常和數(shù)據(jù)可靠性。

機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)在國內(nèi)許多城市得到應(yīng)用，事實證明是一種行之有效的方法。建設(shè)城市機(jī)動車尾氣遙感網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測體系，可在很短的時間內(nèi)監(jiān)測行駛中機(jī)動車排放的一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔镆约邦w粒物煙度，記錄車輛信息，同時可以在線或者離線對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為機(jī)動車尾氣排放監(jiān)控、城市大氣污染源解析及尾氣污染治理提供有力的數(shù)據(jù)支持。

四、遙感監(jiān)測的實施方案

1.標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求

目前，國家尚未出臺相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)部分省份如北京、山東、安徽、廣州等省發(fā)布了地方標(biāo)準(zhǔn)。自2005年以來，北京市頒布了《遙感式汽油車排放有害氣體檢測儀檢定規(guī)程》JJG（京）45—2011和《裝用點燃式發(fā)動機(jī)汽車排氣污染物限值及檢測方法（遙測法）》DB11/318—2005。其中，JJG（京）45—2011是國內(nèi)第一部用于機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測儀器的產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，由北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于2011年8月1日開始實施。北京計量檢測科學(xué)院也是目前國內(nèi)唯一能開展機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測儀的認(rèn)證機(jī)構(gòu)。

2.遙感監(jiān)測內(nèi)容

機(jī)動車遙感監(jiān)測的內(nèi)容主要是：機(jī)動車尾氣排放的污染物（CO、CO2、HC、NO）、煙度、車輛行駛速度/加速度、車輛牌照、氣象參數(shù)等。

（1）機(jī)動車污染排放的實時性數(shù)據(jù)

遙感檢測設(shè)備可以在道路上同時監(jiān)測汽油車和柴油車，并對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，做出判斷，鑒別出“高污染”、“高排放”車輛。只需0.7秒的時間，就能檢測出一輛車所排放的一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸镆约盁煻鹊任廴局笜?biāo)。

（2）車輛行駛速度

尾氣遙感檢測設(shè)備還可通過車輛觸發(fā)檢測設(shè)備的時間，對機(jī)動車的行駛速度和加速度進(jìn)行測量，判斷行駛車輛的發(fā)動機(jī)是否在正常的工作狀況，從而避免因車輛沒有行駛在正常狀態(tài)下而產(chǎn)生的誤差。

（3）記錄車輛牌照

遙感檢測設(shè)備還配備了數(shù)碼攝錄像設(shè)備，可拍攝車輛前部及尾部照片，并通過圖像識別系統(tǒng)，將照片和該車的排放數(shù)據(jù)一一對應(yīng)存儲。

（4）抓拍“黑尾巴”車輛

車輛尾部的攝像機(jī)可對“冒黑煙”的機(jī)動車進(jìn)行抓拍、錄制其在行駛中排氣管位置“冒黑煙”的圖像，第一時間取得其排放超標(biāo)的直觀證據(jù)。

五、遙感監(jiān)測系統(tǒng)介紹

根據(jù)各地的實際情況及國內(nèi)外研究、應(yīng)用經(jīng)驗，較好的做法是采取機(jī)動車檢測場與機(jī)動車尾氣排放的遙感監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合來建立機(jī)動車尾氣檢測監(jiān)管體系，通過現(xiàn)代通訊技術(shù)把遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)與機(jī)動車車輛排放信息以及尾氣年檢數(shù)據(jù)有機(jī)連接起來，實現(xiàn)對車輛排放數(shù)據(jù)的綜合管理。

1.系統(tǒng)工作原理

當(dāng)遙測設(shè)備的光源發(fā)生器發(fā)出紅外光（或激光）和紫外光光束時，其道路對面的紅外線（或激光）和紫外光反光鏡又將其反射回設(shè)備的光源檢測器，道路上行駛的車輛通過這些光束時，排出的尾氣會對紅外光（或激光）和紫外光同時產(chǎn)生吸收。遙測技術(shù)正是利用了這一特性，使用紅外光（或激光）測量CO、CO2和HC，使用紫外光測量NOx，車輛的行駛速度和加速度則是使用另一束單獨激光測量的。

汽車尾氣排出后，立即在空氣中擴(kuò)散和稀釋，稀釋濃度的變化將受空氣擾動和風(fēng)向風(fēng)速等因素的影響，直接測量排氣煙羽中的各污染物濃度不能有效地反映車輛的實際排放狀況，因此，機(jī)動車尾氣遙測技術(shù)使用了CO2作為參比氣體進(jìn)行各種排氣污染物的測量。

2.系統(tǒng)組成及工作流程

根據(jù)用戶的實際情況，先河環(huán)�？商峁┕潭ㄊ�/移動式機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測系統(tǒng)，本系統(tǒng)基本組成是：光源發(fā)射/接收端、反射鏡、視頻車牌捕捉系統(tǒng)、速度/加速度檢測系統(tǒng)工控機(jī)、氣象站以及機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測控制軟件等。

3.系統(tǒng)分類

根據(jù)機(jī)動車尾氣污染防治的管理要求，先河環(huán)保XH-HTS系列產(chǎn)品分為固定式/車載式機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測系統(tǒng)。固定式機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測系統(tǒng)分多車道龍門架式、單車道對測式。適用于多點布設(shè)，長期、實時的行駛車輛（汽油車、柴油車、天然氣車）尾氣排放監(jiān)控，還可與城市機(jī)動車尾氣排放年檢管理系統(tǒng)結(jié)合，開展“黃標(biāo)車”、“超標(biāo)車”等車輛的篩選、識別和I/M制度項目評估等管理。車載式機(jī)動車尾氣遙感監(jiān)測系統(tǒng)可用于應(yīng)急或臨時性移動執(zhí)法以及單車道固定執(zhí)法，機(jī)動性和靈活性較強(qiáng)。

4.先河環(huán)保XH-HTS系列產(chǎn)品優(yōu)勢

先河環(huán)保XH-HTS系列產(chǎn)品是結(jié)合了國內(nèi)外遙感監(jiān)測的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，針對國內(nèi)機(jī)動車尾氣污染管理的實際需求而開發(fā)的新一代遙感監(jiān)測系統(tǒng)。與同類產(chǎn)品相比，主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：

（1）實時多數(shù)據(jù)庫綜合分析保證了篩選識別的準(zhǔn)確性：實時配對多系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，將遙測數(shù)據(jù)庫、車輛年檢記錄數(shù)據(jù)庫及車輛登記數(shù)據(jù)庫進(jìn)行綜合分析，用于排放車輛執(zhí)法用途。

本系統(tǒng)是根據(jù)尾氣排放煙羽中的CO/CO2/NO/HC的濃度具有固定比值的規(guī)律來進(jìn)行煙團(tuán)數(shù)據(jù)有效性的識別，同時采取標(biāo)氣校準(zhǔn)，并與車檢數(shù)據(jù)庫聯(lián)網(wǎng)評估（車輛行駛里程、車輛最近一次的車檢數(shù)據(jù)），保證了遙測數(shù)據(jù)的可靠性，車輛篩選和識別準(zhǔn)確率在80%以上，避免了在后續(xù)管理中帶來的一些問題。

（2）汽柴油車一體化檢測：由于采用了紅外及紫外光路一體化技術(shù)，同一設(shè)備可實現(xiàn)法規(guī)所有氣體污染物及顆粒物的測量，所以可以同時檢測汽油車、柴油車及CNG車，大大降低了設(shè)備體積及能耗，增加了安裝及使用便易性。目前其他國內(nèi)遙感設(shè)備為汽油車及柴油車分兩套設(shè)備單獨測量。

（3）穩(wěn)定性不受環(huán)境溫度影響：采用了國際上成熟的NDIR技術(shù)檢測CO/CO2/HC，同國標(biāo)及檢測站方法一致，性能不受環(huán)境溫度影響；采用DUV光譜檢測技術(shù)檢測NOx及顆粒，檢測靈敏度比綠光高。目前其他國內(nèi)遙感設(shè)備使用的TDL紅外激光檢測CO/CO2技術(shù)，激光發(fā)射波長受環(huán)境溫度影響大，采用DOAS技術(shù)檢測HC，對尾氣中主要烷烴成分不能檢測。

（4）具有多種固定式測量方式：可根據(jù)道路實際狀況，采用單車道、多車道安裝方式，提高監(jiān)測的效率和數(shù)據(jù)有效性。例如采用龍門架俯射式安裝，克服了目前遙感設(shè)備無法實現(xiàn)多車道路段的準(zhǔn)確檢測，使得多車道獨立同時檢測成為可能，填補(bǔ)了國內(nèi)外俯射式多車道機(jī)動車遙感檢測技術(shù)的空白。

（5）自動定時校準(zhǔn)質(zhì)控功能：遙測系統(tǒng)采用2個內(nèi)置紐扣標(biāo)氣池，完成定時自動校準(zhǔn)及審核操作，確保了系統(tǒng)檢測的高準(zhǔn)確性，同時大量節(jié)省外置標(biāo)氣用量，大大節(jié)省了人力及運營成本，此項功能目前領(lǐng)先于國內(nèi)外遙感設(shè)備。

（6）互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)運行：支持互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)傳輸功能：操作人員可在任何地點遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作設(shè)備，查詢、提取及管理數(shù)據(jù)。

理。對不符合要求的車載OBD和三元催化器等環(huán)保產(chǎn)品列入我們的遙感監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)就能識別三元催化器的工作狀況。制定嚴(yán)格的I/M制度是非常必要的。

5.應(yīng)用效果

（1）遙測檢測不需要大規(guī)模的檢測場地，能快速、準(zhǔn)確的篩選出重污染車輛或黃標(biāo)車輛，為機(jī)動車尾氣污染的環(huán)境管理帶來很大的便利，提高了工作效率。

（2）采用遙測法有利于強(qiáng)化對道路行駛中機(jī)動車的尾氣排放管理，因為遙測法屬于高效尾氣檢測設(shè)備，能在0.7秒的時間內(nèi)檢測出機(jī)動車的排放污染狀況，最多每天能夠檢測5000輛以上通過監(jiān)測地點的汽車尾氣排放狀況。

（3）作為機(jī)動車尾氣檢測年檢的質(zhì)控手段。遙感監(jiān)測可成為一個獨立的系統(tǒng)對各檢測線實行監(jiān)控，遙測數(shù)據(jù)可以直接與檢測線上的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如偏差很大則要說明檢測有問題。在采樣與分析的個個環(huán)節(jié)要安裝監(jiān)控設(shè)施從而有效監(jiān)管排氣檢測。

（4）可與城市機(jī)動車尾氣年檢管理系統(tǒng)相結(jié)合，開展I/M制度評估，通過督促排放不合格的車輛進(jìn)行維護(hù)或?qū)ζ鋵嵤⿵?qiáng)制報廢等手段，以期有效降低車輛尾氣污染。

（5）有利于規(guī)范新車管