【摘 要】
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随着我国汽车保有量的不断增加,汽车尾气已经成为大气污染的主要来源。汽车尾气作为城市空气污染和光化学污染的重要原因之一,直接影响人们的身体健康。为了实现对汽车尾气排放的有效治理,制定汽车尾气识别和控制的标准,需要对汽车的尾气进行有效的检测。汽车尾气遥感设备检测对象包含汽车尾气中的CO、CO2、NO、HC以及PM（颗粒物）,不同污染气体的检测使用到了不同的检测技术和检测器件,CO、CO2的检测使用的是
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随着我国汽车保有量的不断增加,汽车尾气已经成为大气污染的主要来源。汽车尾气作为城市空气污染和光化学污染的重要原因之一,直接影响人们的身体健康。为了实现对汽车尾气排放的有效治理,制定汽车尾气识别和控制的标准,需要对汽车的尾气进行有效的检测。汽车尾气遥感设备检测对象包含汽车尾气中的CO、CO2、NO、HC以及PM（颗粒物）,不同污染气体的检测使用到了不同的检测技术和检测器件,CO、CO2的检测使用的是FM-TDLAS（频率调制可调谐半导体激光吸收光谱技术）,NO、HC检测采用DOAS（差分吸收光谱）技术,而PM的检测则是应用不透光烟度技术,因此系统中的数据采集控制系统需要采集多路模拟和数字信号,并且需要兼顾一些控制功能。此外,系统需要在较短的尾气扩散时间内获取检测数据,对实时性要求较高。本文设计了一套用于汽车尾气遥感检测的实时数据采集控制系统,该系统使用ds PIC30F6014A微控制器和PIC24FJ256GB210微控制器作为双核心,利用外部高精度A/D进行模数转换并采集FM-TDLAS子系统的红外吸收谱数据,使用USB与DOAS子系统的光谱仪通信获取紫外光谱数据,采用PIC24FJ256GB210微控制器内部A/D采集不透光烟度子系统的绿光光强数据,再通过W5500模块与工控机进行TCP/IP通信,此外还需兼顾对各个系统的控制功能。实时数据采集控制系统通过对双核心合理的任务分配、引入轻量级实时操作系统Free RTOS以及对多任务合理的优先级设置来保证系统的实时性。将该系统应用到汽车尾气遥感设备中,测试结果表明:能够保证在45ms内上传一组包含红外吸收谱、紫外光谱和不透光绿光光强的检测数据,即便同时上传多组数据的时间仍远低于1s,且污染气体浓度的检测误差远远低于国家相关法规要求。验证得到系统数据采集传输、控制功能和实时性均符合设计要求。
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