本發(fā)明涉及水面溢油監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種基于紫外反射的水面溢油監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

海上石油生產(chǎn)及運輸導(dǎo)致溢油事故日益增多，造成嚴重水體污染和生態(tài)環(huán)境破壞，并逐步危及人類的生活和健康，這也使石油污染問題進入公眾的視野。根據(jù)國家環(huán)境保護的有關(guān)規(guī)定，各涉油企業(yè)和單位都要建立溢油應(yīng)急反應(yīng)計劃，實現(xiàn)保護海洋環(huán)境，促進社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

目前，已有的溢油監(jiān)測手段包括雷達和光譜儀監(jiān)測如一種光譜儀及溢油監(jiān)測系統(tǒng)，中國專利申請?zhí)枮?01110210224.1，公開了一種海面固定式雷達溢油監(jiān)測裝置及其方法，而現(xiàn)有技術(shù)存在一定弊端，雷達只能隨船只或固定在生產(chǎn)平臺，使用范圍較小；現(xiàn)有光譜類溢油監(jiān)測裝置多為紫外誘發(fā)熒光技術(shù)，存在光源壽命短、監(jiān)測油品種類少，無法監(jiān)測汽油等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有的溢油監(jiān)測裝置存在的使用范圍較小，壽命短，監(jiān)測油品種類少的問題，本發(fā)明提供了一種基于紫外反射的水面溢油監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法。

本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種基于紫外反射的水面溢油監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其中：

監(jiān)測裝置包括電源模塊、主控板、光傳感器、LED驅(qū)動模塊、LED發(fā)光模塊和上位機，所述LED驅(qū)動模塊與LED發(fā)光模塊相連，電源模塊、光傳感器和LED驅(qū)動模塊均與主控板相連，主控板內(nèi)設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換器和單片機，主控板與上位機相連，上位機中設(shè)置有短信報警模塊和控制器，控制器與聲光報警器和閥門控制器相連；

電源模塊采用太陽能電池板或220V交流電，為主控板提供電源；

利用上述監(jiān)測裝置監(jiān)測水面溢油的監(jiān)測方法，包括以下步驟：

步驟1：將監(jiān)測裝置安裝在企業(yè)雨水、污水排水口的水面或海面、河流和湖泊的水面上方10米以內(nèi)的范圍，在水面無油膜時，LED驅(qū)動模塊給LED發(fā)光模塊提供恒定的電流，LED發(fā)光模塊發(fā)出紫外光到水面上，紫外光經(jīng)水面反射后進入光傳感器中，光傳感器上設(shè)置有兩組濾光片，其中一組濾光片能夠濾除0-350nm的光譜，另一組濾光片能夠濾除380nm以上的光譜；

步驟2：光傳感器將收到的光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，電壓信號經(jīng)主控板的模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，在液面無油膜時，數(shù)字信號數(shù)值在13000至25000范圍內(nèi)，將此數(shù)字信號數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)值儲存到主控板的單片機中；

步驟3：LED發(fā)光模塊實時發(fā)射紫外光到水面上，光傳感器將收到的光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，電壓信號經(jīng)主控板的模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，得到的數(shù)字信號數(shù)值與主控板的單片機中存儲的標(biāo)準(zhǔn)值進行對比，主控板將對比后的結(jié)果送入上位機進行處理；

步驟4：當(dāng)水面有油時，反射的紫外光強度變強，數(shù)字信號值迅速變大，當(dāng)數(shù)字信號數(shù)值超過標(biāo)準(zhǔn)值時，主控制板將信號送至上位機中，上位機通過短信報警模塊發(fā)生短信報警，通過控制器控制聲光報警器進行報警，控制閥門控制器關(guān)閉或者打開閥門。

本發(fā)明具有的有益效果是：

本發(fā)明提供的基于紫外反射的水面溢油監(jiān)測裝置，通過LED發(fā)光模塊能夠發(fā)出紫外光，紫外光經(jīng)水面發(fā)生后進入光傳感器中，光傳感器將收到的光信號轉(zhuǎn)換為電壓信號送至主控板進行處理，主控板將信號送至上位機，當(dāng)水面發(fā)生溢油現(xiàn)象時，光傳感器收到反射的紫外光強度變強，電壓信號增大，主控板將處理后將信號送入上位機中進行處理，上位機通過短信報警模塊給相關(guān)的責(zé)任人發(fā)生短信報警，短信報警內(nèi)容中包括各監(jiān)測點溢油應(yīng)急處置措施、應(yīng)急物資配備情況和應(yīng)急人員聯(lián)絡(luò)方式等信息，方便責(zé)任人及時處理溢油事故。上位機可控制聲光報警器進行聲光報警提醒現(xiàn)場監(jiān)控人員，提高了對水面溢油的監(jiān)測效率；另外，上位機也與污水或者雨水排口的閥門控制器相連，通過閥門控制器關(guān)閉閥門，及時、快速的切斷污染源，避免污染范圍的擴大。

本發(fā)明是基于紫外光反射的水面溢油監(jiān)測裝置，光源壽命長，受環(huán)境影響小，不僅可以監(jiān)測水面上泄漏原油，還可以監(jiān)測汽油、柴油等，監(jiān)測油品種類多。該裝置探測油膜的厚度為1.4μm，相對于現(xiàn)有的監(jiān)測裝置靈敏度大大提高。

附圖說明

圖1為基于紫外反射的水面溢油監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行具體的說明：

結(jié)合圖1，一種基于紫外反射的水面溢油監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其中，監(jiān)測裝置包括電源模塊、主控板、光傳感器、LED驅(qū)動模塊、LED發(fā)光模塊和上位機，所述LED驅(qū)動模塊與LED發(fā)光模塊相連，電源模塊、光傳感器和LED驅(qū)動模塊均與主控板相連，主控板內(nèi)設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換器和單片機，主控板與上位機相連，上位機中設(shè)置有短信報警模塊和控制器，控制器與聲光報警器和閥門控制器相連。

在紫外燈上裝有用于濾光的濾光片。

電源模塊采用太陽能電池板或220V交流電，為主控板提供電源。

利用上述監(jiān)測裝置監(jiān)測水面溢油的監(jiān)測方法，包括以下步驟：

步驟1：在水面無油膜時，LED驅(qū)動模塊給LED發(fā)光模塊提供恒定的電流，LED驅(qū)動模塊的驅(qū)動頻率由主控板控制，LED發(fā)光模塊發(fā)出紫外光到水面上，LED發(fā)光模塊包括型號為LZ4-04UV00的紫外LED燈，在紫外燈上裝有用于濾光的濾光片，紫外光經(jīng)水面反射后進入光傳感器中，光傳感器上設(shè)置有兩組濾光片，其中一組濾光片能夠濾除0-350nm的光譜，另一組濾光片能夠濾除380nm以上的光譜。

步驟2：光傳感器將收到的光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，電壓信號經(jīng)主控板的模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，在液面無油膜時，數(shù)字信號數(shù)值在13000至25000范圍內(nèi)，將此數(shù)字信號數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)值儲存到主控板的單片機中。

步驟3：LED發(fā)光模塊實時發(fā)射紫外光到水面上，光傳感器將收到的光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，電壓信號經(jīng)主控板的模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，得到的數(shù)字信號數(shù)值與主控板的單片機中存儲的標(biāo)準(zhǔn)值進行對比，主控板將對比后的結(jié)果送入上位機進行處理。

步驟4：當(dāng)水面有油時，反射的紫外光強度變強，數(shù)字信號值迅速變大，當(dāng)數(shù)字信號數(shù)值超過標(biāo)準(zhǔn)值時，主控制板將信號送至上位機中，上位機通過短信報警模塊發(fā)生短信報警，通過控制器控制聲光報警器進行報警，控制閥門控制器關(guān)閉或者打開閥門。上位機通過短信報警模塊給相關(guān)的責(zé)任人發(fā)生短信報警，短信報警內(nèi)容中包括各監(jiān)測點溢油應(yīng)急處置措施、應(yīng)急物資配備情況和應(yīng)急人員聯(lián)絡(luò)方式等信息，方便責(zé)任人及時處理溢油事故。上位機可控制聲光報警器進行聲光報警提醒現(xiàn)場監(jiān)控人員，提高了對水面溢油的監(jiān)測效率。上位機通過控制污水或者雨水排口的閥門控制器關(guān)閉閥門，及時、快速的切斷污染源，避免污染范圍的擴大。

實施例1

將溢油監(jiān)測裝置安裝于某石化企業(yè)油品碼頭汽油裝卸泊位，安裝于裝卸泊位后方，安裝高度為距水面約2米，河流流速為1.2m/s，利用汽油模擬溢油，水面滴入少量汽油，油膜流經(jīng)溢油裝置水面照射部分時，裝置主控板接收的數(shù)字信號變大，主控板發(fā)出信號，送入上位機，上位機發(fā)送短信報警，與上位機相連的聲光報警器發(fā)出聲光報警。

當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。