本實(shí)用新型涉及溢油檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種船舶溢油監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

船舶污染不容忽視，這是因?yàn)榇皩?duì)港口、碼頭、江河、海洋大量排放廢油、油污水、生活污水和固體廢棄物，尤其是發(fā)生溢油現(xiàn)象，造成了水質(zhì)的嚴(yán)重污染，破壞了環(huán)境自然凈化過程，對(duì)農(nóng)、副、漁業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。雖然部分較大型船舶配備了油水分離器，但在實(shí)際工作中，已經(jīng)配備了油水分離器的船舶能否做到油污水的達(dá)標(biāo)排放，一方面是油水分離器性能的優(yōu)劣，另一方面取決于船舶管理人員能否合理地使用設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)。調(diào)查表明，現(xiàn)有的油水分離器其工作性能并不理想，而且在使用管理措施不力的情況下，很難保證未經(jīng)處理或處理不合格的油污水不被直接排出艙外。因此，在改善油水分離器的性能同時(shí)，亟待輔之于必要的監(jiān)測(cè)手段，使得船舶所產(chǎn)生的油污水達(dá)標(biāo)排放，還能在船舶發(fā)生溢油時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)警。

目前，對(duì)水面溢油監(jiān)測(cè)問題，發(fā)明專利“港口安全監(jiān)控及水面溢油監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)?01610203559.3)依托港口自身的安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過在事先設(shè)定好的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)增加以紫外熒光溢油傳感器為主的溢油監(jiān)測(cè)單元，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到溢油發(fā)生及位置信息，再通過監(jiān)控系統(tǒng)的成像裝置進(jìn)行掃描，最終形成溢油區(qū)域的全景圖像。該發(fā)明只適用于港口碼頭本身，覆蓋面雖廣，但仍會(huì)有監(jiān)測(cè)死角，建造成本和維護(hù)成本比較高。發(fā)明專利“一種基于無人機(jī)的水面油污監(jiān)測(cè)方法和裝置”(申請(qǐng)?zhí)?01410259892.7)采用無人機(jī)對(duì)特定海洋石油污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)，利用無人機(jī)上攜帶的熱紅外傳感器進(jìn)行溢油探測(cè)，并分析出溢油區(qū)域的大小、厚度及位置，目的在于計(jì)算所需消油劑數(shù)量。該發(fā)明只使用溢油探測(cè)傳感器，未使用其他傳感器，適用于比較空曠的海洋水面上已經(jīng)出現(xiàn)大規(guī)模溢油區(qū)域，但對(duì)于港口、碼頭、船舶周圍等有遮擋的復(fù)雜區(qū)域則不容易進(jìn)行探測(cè)，適用范圍比較窄。實(shí)用新型專利“一體化海上溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)?01620161529.6)針對(duì)海上船舶發(fā)生溢油事故后，由船上人員根據(jù)船舶雷達(dá)監(jiān)測(cè)裝置傳輸?shù)囊缬头秶蚝Ｃ婧侠硗斗哦鄠€(gè)浮標(biāo)追蹤終端，采用多個(gè)浮標(biāo)同時(shí)跟蹤溢油的擴(kuò)散范圍及動(dòng)態(tài)漂移軌跡。該發(fā)明使用雷達(dá)探測(cè)溢油，通過浮標(biāo)定位跟蹤溢油區(qū)域的動(dòng)態(tài)變化，但只適用于船舶在大面積海域的溢油監(jiān)測(cè)，所用雷達(dá)造價(jià)高，所用浮標(biāo)只用于跟蹤，并不能估算溢油量。發(fā)明專利“船載微波散射計(jì)反演油膜厚度裝置”(申請(qǐng)?zhí)?01110070616.2)采用主動(dòng)式微波遙感用于監(jiān)測(cè)海上溢油，通過船舶上安裝的微波散射發(fā)射器和接收器來獲取溢油區(qū)域水面的微波散射光，傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)儀中得到微波散射曲線，最后利用微波散射曲線和散射電磁模型反演油膜厚度。雖然該發(fā)明利用微波信號(hào)本身隨油層厚度而變化的規(guī)律來設(shè)計(jì)出微波散射計(jì)裝置，但是微波散射計(jì)探測(cè)油膜厚度必須知道當(dāng)前多個(gè)環(huán)境參數(shù)和油類的特定參數(shù)，而環(huán)境參數(shù)和油類參數(shù)在實(shí)際環(huán)境中會(huì)持續(xù)變化，因此該發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中虛警率會(huì)較高。發(fā)明專利“一種基于船舶交通管理電子信息系統(tǒng)的溢油追蹤系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)?01110455315.1)面向海上船舶交通管理部門，將現(xiàn)有的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)集成到船舶交通管理電子信息系統(tǒng)中，構(gòu)建基于船舶交通管理電子信息系統(tǒng)的溢油追蹤系統(tǒng)，目的在于為海面溢油應(yīng)急行動(dòng)及油污清理、保證海上航行安全、加強(qiáng)海洋污染監(jiān)測(cè)執(zhí)法力度提供信息支持和可靠保障。該發(fā)明只是將原有的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)所采集到數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)酱敖煌ü芾黼娮有畔⑾到y(tǒng)中，通過信息融合方式獲取船舶交通管理系統(tǒng)轄區(qū)內(nèi)的溢油監(jiān)測(cè)信息，但并沒有涉及到溢油監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)，其監(jiān)測(cè)追蹤效果顯然也受到原有船舶溢油監(jiān)測(cè)能力的制約。發(fā)明專利“基于固態(tài)雷達(dá)的海面溢油監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法”(申請(qǐng)?zhí)?01610005025.X)用于近岸海域的海上溢油監(jiān)測(cè)，采用雷達(dá)遙感探測(cè)方法，設(shè)計(jì)出固態(tài)雷達(dá)安裝在移動(dòng)裝載車上，可以同時(shí)進(jìn)行海面溢油監(jiān)測(cè)和岸基船舶監(jiān)控。該發(fā)明只適用于近岸海域的大范圍海上目標(biāo)溢油監(jiān)測(cè)，雖然將固態(tài)雷達(dá)安裝在裝載車上具備可移動(dòng)性，但固態(tài)雷達(dá)建造成本高，且雷達(dá)探測(cè)本身易受環(huán)境干擾、海況限制，不適用于軍港、碼頭、船舶等小范圍溢油監(jiān)測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種船舶溢油監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種船舶溢油監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括溢油監(jiān)測(cè)傳感器組、工業(yè)攝像機(jī)、監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)主機(jī)，所述溢油監(jiān)測(cè)傳感器組和工業(yè)攝像機(jī)均通過監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)主機(jī)通訊連接；所述溢油監(jiān)測(cè)傳感器組包括多個(gè)溢油監(jiān)測(cè)傳感器，船舶排放污水的每個(gè)艙口安裝一個(gè)溢油監(jiān)測(cè)傳感器，每個(gè)溢油監(jiān)測(cè)傳感器有一個(gè)單獨(dú)的ID號(hào)與艙口的位置相對(duì)應(yīng)；所述監(jiān)測(cè)主機(jī)包括處理模塊、存儲(chǔ)模塊、報(bào)警模塊和顯示模塊，處理模塊與存儲(chǔ)模塊、報(bào)警模塊和顯示模塊通信連接。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述工業(yè)攝像機(jī)是高分辨率彩色數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述顯示模塊上設(shè)有觸摸顯示屏。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述溢油監(jiān)測(cè)傳感器組為熱紅外傳感器和/或紫外熒光傳感器來探測(cè)油污。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括連接線、交換機(jī)、網(wǎng)卡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，降低了人工維護(hù)成本，使船舶溢油監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有更加廣闊的市場(chǎng)前景；采用熱紅外傳感器和紫外熒光傳感器來探測(cè)油污，不僅實(shí)現(xiàn)了船舶溢油監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，還使得確定油膜類型、厚度和分布的準(zhǔn)確性得到了增強(qiáng)；采用工業(yè)攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)了船舶溢油區(qū)域的全域覆蓋性，同時(shí)船舶溢油監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性也得到了增強(qiáng)；可進(jìn)行應(yīng)急情況的船舶溢油事故快速準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)與監(jiān)控；采用交互式觸摸屏設(shè)計(jì)和聲光報(bào)警系統(tǒng)，增強(qiáng)了管理員的操作體驗(yàn)感。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的工作流程圖。

圖中：1-溢油監(jiān)測(cè)傳感器組，2-工業(yè)攝像機(jī)，3-監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，4-監(jiān)測(cè)主機(jī)，41-處理模塊，42-存儲(chǔ)模塊，43-報(bào)警模塊，44-顯示模塊。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1～2，一種船舶溢油監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括溢油監(jiān)測(cè)傳感器組1、工業(yè)攝像機(jī)2、監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3和監(jiān)測(cè)主機(jī)4，所述溢油監(jiān)測(cè)傳感器組1和工業(yè)攝像機(jī)2均通過監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3與監(jiān)測(cè)主機(jī)4通訊連接；所述溢油監(jiān)測(cè)傳感器組1包括多個(gè)溢油監(jiān)測(cè)傳感器，船舶排放污水的每個(gè)艙口安裝一個(gè)溢油監(jiān)測(cè)傳感器，每個(gè)溢油監(jiān)測(cè)傳感器有一個(gè)單獨(dú)的ID號(hào)與艙口的位置相對(duì)應(yīng)，數(shù)據(jù)采集通過溢油監(jiān)測(cè)傳感器完成，溢油監(jiān)測(cè)傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3進(jìn)行傳輸，數(shù)據(jù)匯總到所述監(jiān)測(cè)主機(jī)4；所述監(jiān)測(cè)主機(jī)4包括處理模塊41、存儲(chǔ)模塊42、報(bào)警模塊43和顯示模塊44，處理模塊41與存儲(chǔ)模塊42、報(bào)警模塊43和顯示模塊44通信連接；監(jiān)測(cè)主機(jī)4接到溢油監(jiān)測(cè)傳感器組1傳輸?shù)降臄?shù)據(jù)后，經(jīng)由監(jiān)測(cè)主機(jī)4內(nèi)的處理模塊41執(zhí)行溢油區(qū)域檢測(cè)，如果確定發(fā)生溢油則由監(jiān)測(cè)主機(jī)內(nèi)的報(bào)警模塊43進(jìn)行報(bào)警，之后監(jiān)測(cè)主機(jī)4發(fā)出控制命令到各工業(yè)攝像機(jī)2進(jìn)行采集船舶溢油區(qū)域的視頻圖像，進(jìn)而將采集到的視頻圖像經(jīng)監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)測(cè)主機(jī)4；監(jiān)測(cè)主機(jī)4既可以通過人機(jī)交互，又可以通過深度學(xué)習(xí)等智能識(shí)別算法，將實(shí)際數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)模塊42存放的歷史標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析。如果檢測(cè)到排放數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)，則不進(jìn)行報(bào)警。而如果溢油數(shù)據(jù)超過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，則通過聲光報(bào)警方式進(jìn)行報(bào)警輸出。同時(shí)，再根據(jù)所接收到船舶不同溢油區(qū)域的視頻圖像，生成船舶溢油區(qū)域全景圖像，計(jì)算獲得溢油覆蓋面積及溢油擴(kuò)散趨勢(shì)，其處理結(jié)果經(jīng)過監(jiān)測(cè)主機(jī)4的顯示模塊44可以顯示輸出給船舶管理員。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所述工業(yè)攝像機(jī)2是高分辨率彩色數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，能夠測(cè)量拍攝物體的長(zhǎng)度、角度、面積等參數(shù)。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所述顯示模塊44上設(shè)有觸摸顯示屏，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所述溢油監(jiān)測(cè)傳感器組1為熱紅外傳感器和(或)紫外熒光傳感器來探測(cè)油污，獲得水面油膜影像，確定油膜類型、厚度和分布。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所述監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3在船舶內(nèi)部采取以太局域網(wǎng)形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，包括連接線、交換機(jī)、網(wǎng)卡。

本實(shí)用新型的工作原理是：

船舶排放污水的每個(gè)艙口都安裝了溢油監(jiān)測(cè)傳感器，每個(gè)熱紅外傳感器探測(cè)油污，根據(jù)水和油膜不同的輻射能量而獲得水面油膜影像，可由此確定油膜類型、厚度和分布；而每個(gè)紫外熒光傳感器使用紫外光源作為激發(fā)光源，根據(jù)油膜與非油膜不同的熒光強(qiáng)度而獲得電壓值，可由不同的電壓值區(qū)間來辨別油膜類別，測(cè)量溢油厚度及分布。溢油監(jiān)測(cè)傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)主機(jī)。監(jiān)測(cè)主機(jī)接到溢油監(jiān)測(cè)傳感器組傳輸?shù)降臄?shù)據(jù)后，經(jīng)由監(jiān)測(cè)主機(jī)內(nèi)的處理模塊執(zhí)行溢油區(qū)域檢測(cè)，接收到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)主機(jī)中存儲(chǔ)模塊內(nèi)的系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)和設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)分析，確定船舶排放的溢油數(shù)據(jù)是否達(dá)標(biāo)。如果溢油數(shù)據(jù)超標(biāo)，則由監(jiān)測(cè)主機(jī)內(nèi)的報(bào)警模塊進(jìn)行聲光報(bào)警，之后監(jiān)測(cè)主機(jī)發(fā)出控制命令到各工業(yè)攝像機(jī)進(jìn)行采集船舶溢油區(qū)域的視頻圖像，進(jìn)而將采集到的視頻圖像經(jīng)監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)測(cè)主機(jī)，根據(jù)接收到的視頻圖像生成船舶溢油區(qū)域全景圖像，計(jì)算出溢油覆蓋面積及溢油擴(kuò)散趨勢(shì)，最后將結(jié)果經(jīng)過監(jiān)測(cè)主機(jī)的顯示模塊顯示輸出給管理員；如果溢油數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)，則不進(jìn)行報(bào)警。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。