專利名稱:一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，本實(shí)用新型通過(guò)安裝支架集成多個(gè)航道實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備以及通訊設(shè)備，將通過(guò)安裝支架上設(shè)置的攝像頭、風(fēng)向風(fēng)速傳感器、水速傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)航道情況，并通過(guò)處理器收集數(shù)據(jù)，通過(guò)通訊模塊將各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)平臺(tái)，使得工作人員可以方便的監(jiān)測(cè)到航道上的油污等情況。本實(shí)用信息的一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用廣泛、覆蓋范圍廣、可批量生產(chǎn)且生產(chǎn)成本較低，克服了現(xiàn)有內(nèi)河航道油類污染物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成本高、靠人力的缺點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于內(nèi)河航道監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和內(nèi)河航運(yùn)業(yè)的迅速發(fā)展，內(nèi)河航行的船舶越來(lái)越多，油污泄漏時(shí)有發(fā)生。事故發(fā)生后，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行跟蹤處理，會(huì)對(duì)內(nèi)河沿線的居民生活、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大影響，因此油類污染監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為監(jiān)測(cè)水污染的重中之重。
[0003]目前內(nèi)河油類污染所采用的監(jiān)控方式有以下幾種:
[0004](I)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè):以人造衛(wèi)星為工作監(jiān)管平臺(tái)，利用衛(wèi)星搭載的各種溢油遙感傳感器接收來(lái)監(jiān)控水域表面的信息，然后進(jìn)行加工處理，從而識(shí)別溢油，其監(jiān)測(cè)范圍大、可全天候工作，能夠真實(shí)連續(xù)地進(jìn)行定量定性監(jiān)測(cè)，但其成本太高，重復(fù)觀測(cè)周期長(zhǎng)，不適用于油污的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0005](2)巡邏船監(jiān)測(cè):主要運(yùn)用船舶搭載監(jiān)測(cè)設(shè)備及工作人員對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理分析來(lái)判斷水面溢油情況，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)目的，其具有一定的機(jī)動(dòng)性，但無(wú)法對(duì)航道的油類污染進(jìn)行全天候的實(shí)時(shí)監(jiān)控，特別是在夜間很難發(fā)現(xiàn)和及時(shí)處理。
[0006](3)污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))數(shù)據(jù)采集傳輸儀監(jiān)測(cè):主要用于大型污水處理廠排污口，集數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)功能與一體，可以實(shí)現(xiàn)全天候自動(dòng)監(jiān)測(cè)，但僅分布于個(gè)別點(diǎn)，且成本高對(duì)環(huán)境要求高，不適用于整個(gè)航道環(huán)境的監(jiān)測(cè)。
[0007]衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)、巡邏船監(jiān)測(cè)、污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))數(shù)據(jù)采集傳輸儀監(jiān)測(cè)方式，雖各有優(yōu)勢(shì)，但都存在很多缺點(diǎn)，不便于在內(nèi)河航道環(huán)境監(jiān)測(cè)方面廣泛推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，便于在內(nèi)河航道環(huán)境監(jiān)測(cè)方面廣泛推廣使用，以克服【背景技術(shù)】中存在的問(wèn)題。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0010]—種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，包括:設(shè)置在安裝支架上的處理器模塊、攝像模塊、傳感器模塊和通訊模塊，攝像模塊和傳感器模塊連接于處理器的信號(hào)輸入端，通訊模塊連接于處理器模塊的信號(hào)輸出端，還包括與處理器模塊、攝像模塊、傳感器模塊和通訊模塊電連接的電源模塊，還包括設(shè)置于安裝支架頂端的航標(biāo)燈。
[0011]較佳地，安裝支架上設(shè)有用于放置處理器的隔板。
[0012]較佳地，電源模塊包括太陽(yáng)能供電單元和蓄電池單元。
[0013]較佳地，太陽(yáng)能供電單元的太陽(yáng)能電池板通過(guò)電池板支架設(shè)置在安裝支架的頂部，圍繞航標(biāo)燈均布設(shè)置。
[0014]較佳地，傳感器模塊包括風(fēng)向風(fēng)速傳感器單元和水速傳感器單元。
[0015]較佳地，風(fēng)向風(fēng)速傳感器單元通過(guò)支撐桿設(shè)置在安裝支架的上部邊緣處。
[0016]較佳地，水速傳感器單元通過(guò)連接桿設(shè)置在安裝支架底部。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型通過(guò)安裝支架集成多個(gè)河道實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備以及通訊設(shè)備，將通過(guò)安裝支架上設(shè)置的攝像頭、風(fēng)向風(fēng)速傳感器、水速傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)航道情況，并通過(guò)處理器收集數(shù)據(jù)，通過(guò)通訊模塊將各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)平臺(tái)，使得工作人員可以方便的監(jiān)測(cè)到航道上的油污等情況。本實(shí)用信息的一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用廣泛、覆蓋范圍廣、可批量生產(chǎn)且生產(chǎn)成本較低，克服了現(xiàn)有內(nèi)河航道油類污染物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成本高、靠人力的缺點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】

[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1-船只，2-監(jiān)測(cè)平臺(tái)，3-油污，4-攝像模塊，5-航標(biāo)燈，6-太陽(yáng)能電池板，7-總線，8-隔板，9-安裝支架，10-處理器模塊，11-蓄電池單元，12-通訊模塊，13-水速傳感器，14-風(fēng)向風(fēng)速傳感器，。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]—種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，包括:設(shè)置在安裝支架9上的處理器模塊10、攝像模塊4、傳感器模塊和通訊模塊12，攝像模塊4和傳感器模塊連接于處理器的信號(hào)輸入端，通訊模塊12連接于處理器模塊10的信號(hào)輸出端，還包括與處理器模塊10、攝像模塊4、傳感器模塊和通訊模塊12電連接的電源模塊;通訊模塊12與監(jiān)測(cè)平臺(tái)2之間通過(guò)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行通訊;還包括設(shè)置于安裝支架9頂端的航標(biāo)燈5。攝像模塊4、傳感器模塊和通訊模塊12均與所述處理器模塊10通過(guò)總線7相連。
[0022]處理模塊包括ARMl I處理器、復(fù)位電路、晶振電路、供電電路、JTAG仿真接口電路、多種I/0接口電路，所述復(fù)位電路、晶振電路、供電電路、JTAG仿真接口電路、多種I/0接口電路集成在ARMl I處理器上；
[0023]安裝支架9上設(shè)有用于放置處理器的隔板8，電源模塊包括太陽(yáng)能供電單元和蓄電池供電單元，太陽(yáng)能供電單元的太陽(yáng)能電池板6通過(guò)電池板支架設(shè)置在安裝支架9的頂部，圍繞航標(biāo)燈5均布設(shè)置。天氣晴好時(shí)太陽(yáng)能供電單元發(fā)電并儲(chǔ)存在蓄電池單元11中，由蓄電池單元11為攝像模塊4、航標(biāo)燈5、處理器模塊10供電。
[0024]傳感器模塊包括風(fēng)向風(fēng)速傳感器14單元和水速傳感器13單元，風(fēng)向風(fēng)速傳感器14單元通過(guò)支撐桿設(shè)置在安裝支架9的上部邊緣處，水速傳感器13單元通過(guò)連接桿設(shè)置在安裝支架9底部。
[0025]監(jiān)測(cè)平臺(tái)2包括控制器、通訊設(shè)備、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。
[0026]隔板8采用亞克力板，成本較低，并且可以保證整個(gè)裝置的核心部件不受河水腐蝕。
[0027]本實(shí)施例所述的內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，攝像模塊4采用遠(yuǎn)距離廣角攝像頭，遠(yuǎn)距離廣角攝像頭具有紅外夜視功能，夜間借助紅外光采集圖像，保證航道圖像的全天候采集。內(nèi)河航道的航行環(huán)境較穩(wěn)定，且監(jiān)控實(shí)時(shí)，不考慮長(zhǎng)時(shí)間擴(kuò)散時(shí)溢油油膜分子擴(kuò)散、紊動(dòng)擴(kuò)散以及在風(fēng)場(chǎng)和水流作用下產(chǎn)生的剪切流擴(kuò)散這幾種類型的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，可以保證監(jiān)控結(jié)果的準(zhǔn)確性;其圖像實(shí)時(shí)處理時(shí)間在3s以下，能夠保證監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性。
[0028]本實(shí)施例所述的監(jiān)測(cè)裝置獲取圖像后，處理器首先進(jìn)行預(yù)處理，判斷圖像中油污3明顯油類物質(zhì)的峰值，然后判斷是否符合溢油漂移模型和所存儲(chǔ)的常見(jiàn)油污3反射光譜特征，進(jìn)行多級(jí)監(jiān)測(cè)，判斷是否有油污3存在;若初步判斷有油污3存在，將信息傳送至內(nèi)河航道動(dòng)態(tài)監(jiān)管平臺(tái)，管理人員可通過(guò)巡邏船監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)采樣、傳感器分析等方法精確判定油污3性質(zhì)并及時(shí)作出處理。
[0029]本實(shí)施例所述的一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用方法為:攝像模塊4的遠(yuǎn)距離廣角攝像頭每間隔5s采集一次航道圖像信息，然后將獲取的圖像信息傳送到處理器模塊10的ARMl I處理器中，處理器模塊10通過(guò)進(jìn)行處理后，識(shí)別出船只I編號(hào)并判斷是否符合溢油漂移模型、是否符合所存儲(chǔ)的常見(jiàn)油污3反射光譜特征;若判斷為油污3，則由模式選擇模塊選擇錄像模式，并將可疑油污3信息通過(guò)通信模塊傳送到內(nèi)河航道動(dòng)態(tài)監(jiān)管平臺(tái)，否則繼續(xù)拍照模式監(jiān)控航道情況。
[0030]本實(shí)施例所述的裝置既可以放置在岸上也可以放置在航道中的漂浮物上，為內(nèi)河航道的舵機(jī)油污3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供硬件支持和技術(shù)條件?？刂迫藛T通過(guò)在監(jiān)測(cè)平臺(tái)2上觀察和操作，監(jiān)測(cè)平臺(tái)2通過(guò)無(wú)線通訊設(shè)備與本實(shí)施例所述的裝置上的通訊模塊12進(jìn)行交互，進(jìn)而達(dá)到對(duì)本實(shí)施例所述內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置的輸出和接收目的，對(duì)航道進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。
[0031]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的部分屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括:設(shè)置在安裝支架(9)上的處理器模塊(10)、攝像模塊(4)、傳感器模塊和通訊模塊(12)，所述攝像模塊(4)和所述傳感器模塊連接于所述處理器的信號(hào)輸入端，所述通訊模塊(12)連接于所述處理器模塊(10)的信號(hào)輸出端，還包括與所述處理器模塊(10)、所述攝像模塊(4)、所述傳感器模塊和所述通訊模塊(12)電連接的電源模塊，還包括設(shè)置于所述安裝支架(9)頂端的航標(biāo)燈(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述安裝支架(9)上設(shè)有用于放置處理器的隔板(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述電源模塊包括太陽(yáng)能供電單元和蓄電池單元(11)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述太陽(yáng)能供電單元的太陽(yáng)能電池板(6)通過(guò)電池板支架設(shè)置在所述安裝支架(9)的頂部，圍繞所述航標(biāo)燈(5)均布設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述傳感器模塊包括風(fēng)向風(fēng)速傳感器(14)單元和水速傳感器(13)單元。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述風(fēng)向風(fēng)速傳感器(14)單元通過(guò)支撐桿設(shè)置在所述安裝支架(9)的上部邊緣處。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)河航道的多級(jí)油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述水速傳感器(13)單元通過(guò)連接桿設(shè)置在所述安裝支架(9)底部。
【文檔編號(hào)】G01N21/85GK205719937SQ201620207836
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月17日
【發(fā)明人】周鵬, 徐櫻笑, 林功恒, 蔡睿
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)