在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置的制作方法

1.本发明涉及污染物监测技术领域，尤其涉及一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置。


背景技术：

2.随着社会发展水平的提高，环境污染问题的影响日益突出，环境污染问题已经成为不可忽视的全球性问题，随着科技和工业水平的发展，工程机械等非道路移动机械的使用，是环境污染的一大来源。目前，非道路移动机械普遍存在污染物排放强度大、颗粒物排放浓度高等特点，存在污染物排放超标的情况，且目前无法对其排放的污染物进行有效监管。


技术实现要素：

3.本发明提供一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，用以解决现有技术中在用非道路移动机械污染物排放强度大、颗粒物排放浓度高，且无法对其排放的污染物进行有效监管的缺陷。
4.本发明提供一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，包括废气再循环装置、排放控制装置和远程监控装置，其中：
5.所述排放控制装置设置在所述在用非道路移动机械的排气管中，用于控制所述排气管中的污染物的排放；
6.所述废气再循环装置设置用于对所述排气管中的部分气体进行回收和再循环；
7.所述远程监控装置用于采集所述排放控制装置的监控数据。
8.根据本发明提供的一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，所述排放控制装置包括依次连接的氧化催化器、颗粒过滤器和选择性催化还原器；
9.所述氧化催化器具有催化剂涂层，用于氧化进入所述氧化催化器中的污染物；所述污染物包括碳氢化合物、碳氧化合物和一氧化氮中的至少一种；
10.所述颗粒过滤器用于过滤气体中的颗粒物；
11.所述颗粒过滤器和所述选择性催化还原器之间设有还原剂喷射装置；所述还原剂喷射装置用于向所述选择性催化还原器中喷射还原剂；
12.所述选择性催化还原器用于将进入所述选择性催化还原器中的氮氧化物还原为氮气。
13.根据本发明提供的一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，所述废气再循环装置包括冷却器和阀门，所述冷却器一端连接所述排气管和所述氧化催化器，另一端通过所述阀门与所述进气管连接；
14.所述冷却器用于对所述排气管中的气体进行冷却；
15.所述阀门用于向所述进气管中释放冷却后的回收和再循环气体。
16.根据本发明提供的一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，还包括
检测装置，所述检测装置与所述远程监控装置连接，用于检测生成所述排放控制装置的监控数据。
17.根据本发明提供的一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，所述检测装置包括压差传感器；
18.所述压差传感器一端连接在所述颗粒过滤器与所述氧化催化器之间，另一端连接在所述颗粒过滤器与所述选择性催化还原器之间；
19.所述监控数据包括所述压差传感器检测生成的所述颗粒过滤器前后的压强差。
20.根据本发明提供的一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，所述检测装置包括第一温度传感器和第二温度传感器；所述监控数据包括所述选择性催化还原器的入口温度和出口温度；
21.所述第一温度传感器设置在所述颗粒过滤器与所述选择性催化还原器之间，用于测量所述选择性催化还原器的入口温度；
22.所述第二温度传感器设置在所述选择性催化还原器的出口处，用于测量所述选择性催化还原器的出口温度。
23.根据本发明提供的一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，所述检测装置包括氮氧化物传感器；所述监控数据包括所述选择性催化还原器排放出的气体中的氮氧化物含量；
24.所述氮氧化物传感器设置在所述选择性催化还原器的出口处，用于检测所述选择性催化还原器排放出的气体中的氮氧化物含量。
25.根据本发明提供的一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，所述检测装置包括颗粒传感器，所述监控数据包括所述选择性催化还原器排放出的气体的颗粒物含量；
26.所述颗粒传感器设置在所述选择性催化还原器的出口处，用于检测所述选择性催化还原器排放出的气体中的颗粒物含量。
27.根据本发明提供的一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，所述远程监控装置包括车载终端；所述检测装置与所述远程监控装置中的车载终端连接。
28.根据本发明提供的一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，所述远程监控装置还包括远程监管平台和无线通信装置；所述车载终端用于通过所述无线通信装置向所述远程监管平台发送所述监控数据。
29.本发明提供的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，通过排放控制装置控制污染物的排放，废气再循环装置对排放气体进行回收和再循环，减少了在用非道路移动机械排放的污染物浓度；同时，通过远程监控装置采集排放控制装置的监控数据，实现对污染物排放控制的远程监控，提高了对在用非道路移动机械的排放监控效率。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本发明提供的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置的结构示意图。
32.附图标记：
33.1、排气管；2、进气管；3、冷却器；4、阀门；5、氧化催化器；6、颗粒过滤器；7、压差传感器；8、还原剂喷射装置；9、第一温度传感器；10、选择性催化还原器；11、第二温度传感器；12、氮氧化物传感器；13、车载终端；14、颗粒传感器。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.由于非道路移动机械大多是大功率机械，存在污染物排放超标的情况，而目前缺少对在用非道路移动机械的排放控制及有效监管，为解决该问题，本发明提出一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，能够有效减少在用非道路移动机械的污染物排放浓度，同时提高对在用非道路移动机械的远程监管效率。下面结合图1描述本发明的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置。
36.本发明提供的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，包括废气再循环装置、排放控制装置和远程监控装置，其中：
37.排放控制装置设置于在用非道路移动机械的排气管中，用于控制排气管中的污染物的排放；废气再循环(egr)装置设置于在用非道路移动机械的进气管和排气管之间，用于对排气管中的气体进行回收和再循环；远程监控装置用于采集排放控制装置的监控数据，实现对在用非道路移动机械的污染物排放的远程监管。
38.具体地，参照图1，图1为本发明提供的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置的结构示意图，在图1中，排气管1中设置有排放控制装置，排气管1与进气管2之间设有废气再循环装置，用于对排气管1中的部分气体进行回收和再循环。其中，废气再循环装置还可以设在进气管2中，在此对废气再循环装置的设置位置不做具体限定。
39.优选地，如图1所示，排放控制装置包括依次连接的氧化催化器(doc)5、颗粒过滤器(dpf)6和选择性催化还原器(scr)10；废气再循环装置包括冷却器3和阀门4，冷却器3一端连接排气管1和氧化催化器5，另一端通过阀门4与进气管2连接；冷却器3与排气管连接的部分用于获取排气管1中的部分气体并进行冷却；阀门4用于向进气管2中释放经过冷却器3冷却后的回收和再循环气体，未被阀门4释放的冷却后的气体，通过冷却器3与排放控制装置连接的部分被输送至排放控制装置中进行排放。
40.对于在用非道路移动机械，其发动机启动后，发动机产生的部分尾气通过排气管1进入废气再循环装置中进行冷却，一部分冷却后的气体通过阀门4进入进气管2中进行回收和再循环，对于该部分冷却后的气体，通过进气管2被输送回发动机的气缸中延缓燃烧过程，从而减少氮氧化物的生成；另一部分冷却后的气体被输送至氧化催化器5中进行催化氧化。氧化催化器5具有催化剂涂层，对于进入氧化催化器5中的气体，通过催化剂涂层，对气体中的污染物进行催化氧化，污染物包括碳氢化合物(hc)、碳氧化合物(如一氧化碳co)和
一氧化氮(no)中的至少一种。通过氧化催化器5中的催化剂涂层，将co和hc等氧化为二氧化碳和水，同时，可以将部分一氧化氮转化为二氧化氮，降低颗粒物中的可溶性有机组分。
41.优选地，氧化催化器5将经过氧化的气体输送至颗粒过滤器6中，颗粒过滤器6对输入的气体进行过滤，以过滤出气体中的颗粒物，如未充分燃烧的柴油颗粒等，从而去除排放出的气体中的颗粒物，并将过滤后的气体输送至选择性催化还原器10中。选择性催化还原器10对输入的气体进行催化还原，具体地，在颗粒过滤器6和选择性催化还原器10之间设有还原剂喷射装置8，该还原剂喷射装置8用于向选择性催化还原器10中喷射还原剂。以尿素为还原剂为例，还原剂喷射装置8将尿素喷射到选择性催化还原器10中，选择性催化还原器10对尿素进行加热分解生成氨气(nh3)在催化反应器中与氮氧化物(no
x
)反应，将氮氧化物还原成不会造成环境污染的氮气(n2)。
42.优选地，在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置还包括检测装置，该检测装置与远程监控装置连接，用于检测生成排放控制装置的监控数据。其中，如图1所示：
43.检测装置包括压差传感器7，压差传感器7一端连接在颗粒过滤器6与氧化催化器5之间，另一端连接在颗粒过滤器6与选择性催化还原器10之间，用于检测生成颗粒过滤器6前后的压强差。远程监控装置采集的监控数据，包括压差传感器7检测到的压强差数据，颗粒过滤器6可以去除气体中的颗粒物，通过检测颗粒过滤器6前后的压强差，可以通过计算确定颗粒过滤器6中的颗粒物含量或浓度。
44.优选地，检测装置还包括第一温度传感器9和第二温度传感器11，其中，第一温度传感器9设置在颗粒过滤器6与选择性催化还原器10之间，即选择性催化还原器10的前端，用于检测选择性催化还原器10的入口温度。在图1中的优选实施方式中，第一温度传感器9设置在还原剂喷射装置8与选择性还原器10之间。第二温度传感器11设置在选择性催化还原器10的出口处，用于检测选择性催化还原器10的出口温度。远程监控装置采集的监控数据还包括选择性催化还原器10的入口温度和出口温度，其中，出口温度即排放的气体温度。
45.优选地，检测装置还包括氮氧化物(no
x
)传感器12和颗粒传感器14，氮氧化物传感器12和颗粒传感器14均设置在选择性催化还原器10的出口处。在此，对第二温度传感器11、氮氧化物传感器12和颗粒传感器14在选择性催化还原器10的出口处的具体设置位置及顺序等，不做具体限定，图1中的设置方式仅为一种优选的方式，用于示例性说明。进一步地，氮氧化物传感器用于检测选择性催化还原器10排放出的气体汇总的氮氧化物含量；颗粒传感器用于检测选择性催化还原器10排放出的气体中的颗粒物含量。远程监控装置采集的排放控制装置的监控数据，还包括选择性催化还原器10排放出的气体中的氮氧化物含量及颗粒物含量。
46.优选地，基于图1，远程监控装置包括车载终端13，检测装置与车载终端13连接，具体是检测装置所包含的各传感器与车载终端连接，用于采集各传感器检测到的监控数据。进一步地，远程监控装置还包括无线通信装置和远程监管平台，车载终端13通过无线通信装置向远程监管平台发送采集的监控数据。其中，车载终端向远程监管平台发送监控数据时，可以是定时发送，也可以是每隔预设时长发送一次，还可以是实时发送，在此不做具体限定。
47.在本实施例中，通过排放控制装置控制污染物的排放，废气再循环装置对排放气体进行回收和再循环，减少了在用非道路移动机械排放的污染物浓度；同时，通过远程监控
装置采集排放控制装置的监控数据，实现对污染物排放控制的远程监控，提高了对在用非道路移动机械的排放监控效率。
48.进一步地，用于检测排放控制装置的监控数据的检测装置，包括颗粒过滤器的压差传感器、用于检测选择性催化还原器出入口温度的温度传感器、氮氧化物传感器及颗粒传感器等不同类型的传感器，可以实现对排放控制装置的全面有效监控，从而实现对在用非道路移动机械的污染物排放的全面有效监管。
49.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，其特征在于，包括废气再循环装置、排放控制装置和远程监控装置，其中：所述排放控制装置设置在所述在用非道路移动机械的排气管中，用于控制所述排气管中的污染物的排放；所述废气再循环装置设置用于对所述排气管中的部分气体进行回收和再循环；所述远程监控装置用于采集所述排放控制装置的监控数据。2.根据权利要求1所述的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，其特征在于，所述排放控制装置包括依次连接的氧化催化器、颗粒过滤器和选择性催化还原器；所述氧化催化器具有催化剂涂层，用于氧化进入所述氧化催化器中的污染物；所述污染物包括碳氢化合物、碳氧化合物和一氧化氮中的至少一种；所述颗粒过滤器用于过滤气体中的颗粒物；所述颗粒过滤器和所述选择性催化还原器之间设有还原剂喷射装置；所述还原剂喷射装置用于向所述选择性催化还原器中喷射还原剂；所述选择性催化还原器用于将进入所述选择性催化还原器中的氮氧化物还原为氮气。3.根据权利要求2所述的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，其特征在于，所述废气再循环装置包括冷却器和阀门，所述冷却器一端连接所述排气管和所述氧化催化器，另一端通过所述阀门与所述进气管连接；所述冷却器用于对所述排气管中的气体进行冷却；所述阀门用于向所述进气管中释放冷却后的回收和再循环气体。4.根据权利要求1所述的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，其特征在于，还包括检测装置，所述检测装置与所述远程监控装置连接，用于检测生成所述排放控制装置的监控数据。5.根据权利要求4所述的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，其特征在于，所述检测装置包括压差传感器；所述压差传感器一端连接在所述颗粒过滤器与所述氧化催化器之间，另一端连接在所述颗粒过滤器与所述选择性催化还原器之间；所述监控数据包括所述压差传感器检测生成的所述颗粒过滤器前后的压强差。6.根据权利要求4所述的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，其特征在于，所述检测装置包括第一温度传感器和第二温度传感器；所述监控数据包括所述选择性催化还原器的入口温度和出口温度；所述第一温度传感器设置在所述颗粒过滤器与所述选择性催化还原器之间，用于测量所述选择性催化还原器的入口温度；所述第二温度传感器设置在所述选择性催化还原器的出口处，用于测量所述选择性催化还原器的出口温度。7.根据权利要求4所述的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，其特征在于，所述检测装置包括氮氧化物传感器；所述监控数据包括所述选择性催化还原器排放出的气体中的氮氧化物含量；所述氮氧化物传感器设置在所述选择性催化还原器的出口处，用于检测所述选择性催化还原器排放出的气体中的氮氧化物含量。
8.根据权利要求4所述的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，其特征在于，所述检测装置包括颗粒传感器，所述监控数据包括所述选择性催化还原器排放出的气体的颗粒物含量；所述颗粒传感器设置在所述选择性催化还原器的出口处，用于检测所述选择性催化还原器排放出的气体中的颗粒物含量。9.根据权利要求4所述的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，其特征在于，所述远程监控装置包括车载终端；所述检测装置与所述远程监控装置中的车载终端连接。10.根据权利要求9所述的在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，其特征在于，所述远程监控装置还包括远程监管平台和无线通信装置；所述车载终端用于通过所述无线通信装置向所述远程监管平台发送所述监控数据。

技术总结
本发明涉及污染物监测技术领域，提供一种在用非道路移动机械的排放控制和远程监控装置，包括废气再循环装置、排放控制装置和远程监控装置，其中：所述排放控制装置设置在所述在用非道路移动机械的排气管中，用于控制所述排气管中的污染物的排放；所述废气再循环装置设置用于对所述排气管中的部分气体进行回收和再循环；所述远程监控装置用于采集所述排放控制装置的监控数据。通过排放控制装置控制污染物的排放，废气再循环装置对排放气体进行回收和再循环，减少了在用非道路移动机械排放的污染物浓度；同时，通过远程监控装置采集排放控制装置的监控数据，实现对污染物排放控制的远程监控，提高了对在用非道路移动机械的排放监控效率。监控效率。监控效率。


技术研发人员：薛亦峰 崔阳阳 刘欣宇 王子彤 刘明宇 朱利军 江楠 易华炜
受保护的技术使用者：北京市生态环境保护科学研究院
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/7/11