基于TDLAS的酒驾实时检测技术研究

发布时间：2025-01-14 05:55

　　公共安全是社会重点关注的一个问题。随着家用汽车保有量的不断增加,交通事故迅速增多。在这些影响和危害公共安全的交通事故中,因酒后驾车导致的事故占据了较大的比例。本课题聚焦于快速无接触酒驾检测技术,研究酒精在红外光谱的吸收特性,确立采用TDLAS技术方法检测驾驶室内酒精含量,反演酒精浓度。为了解决酒精蒸气和水蒸气在1392.5nm处吸收峰部分重合问题,引入了1409.5nm激光检测水蒸气浓度,通过反演计算将水蒸气的吸收干扰剔除,得到准确酒精浓度值,进而判断是否构成酒驾。研究结果表明,采用1392.5nm激光辅以1409.5nm激光搭建的双激光实验系统能够有效检测酒精浓度。检测下限为30ppm,满足酒驾检测的要求。同时本实验中力求模拟现场检测环境,建立了一套半真实条件下的实验设备,开展了汽车玻璃和贴膜透射率检测实验,分析玻璃和贴膜吸收特性。并进一步对实验系统的稳定性做了有效评估,证明了本实验设备工作稳定,数据可靠。本文基于朗伯比尔定律为酒驾实时检测提供了一种新型光学检测方法,同时确认了双激光检测酒精浓度的可行性,为新型酒驾检测方法奠定了理论基础和实验技术支持,不仅丰富了红外吸收光谱探测技术理论...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.1近红外和中红外波段常见气体吸收谱线分布

14第3章多组分气体检测方法研究3.1引言当前许多重点监控的有毒有害危险气体均可采用TDLAS进行定性和定量检测，在近红外和中红外波段内，采用TDLAS技术能够检测的气体种类，如图3.1能够看出，不同的气体对应了一条或者几条吸收波长，某些气体的吸收峰互为重叠。因此选择合适的检测光....

图3.2人体吸入和呼出空气组成和占比

图3.2中体现了人体吸入与呼出气体成分的占比，氮气和其他气体不参与人体生化反应，故占比不变；由于人体呼吸和代谢作用，消耗氧气，排出二氧化碳和水蒸气，这是氧气减少而二氧化碳和水蒸气增加的主要原因。二氧化碳—0.03%水蒸气—0.07%其他气体—0.9%二氧化碳—....

图3.3酒精分子三维结构

氮气—78%氮气—78%a）b)图3.2人体吸入和呼出空气组成和占比a）人体吸入空气占比和成分b）人体呼出空气占比和成分3.2.2酒精气体和水蒸气吸收图谱分析酒精分子的红外光谱主要为C—C键、饱和C....

图3.4水分子三维结构

图3.3酒精分子三维结构其中C—C键较弱，只有在设备精度较高时作为分析的对象；饱和C—H键在1500-3300nm处有吸收谱线，但由于人体会将乙醇氧化为乙醛，而乙醛又同样存在C—H键，因此在测试酒精浓度时会造成干扰，同时由于人类个体差异，乙醇在人体代谢速率不同，这....

本文编号：4026507