一種海洋溢油定點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種海洋溢油定點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備，屬于溢油監(jiān)測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來溢油事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重危害了海洋生物的生存環(huán)境，對海洋生態(tài)和沿岸 生產(chǎn)生活造成了深遠(yuǎn)影響?；诘鼗脚_的水面油膜定點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備可固定安裝于特定地 點(diǎn)，對小范圍進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)小型溢油事件，并在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，是機(jī)載溢油 監(jiān)測及衛(wèi)星遙感溢油監(jiān)測的有益補(bǔ)充。已有的水面油膜定點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備，多采用紫外誘導(dǎo)油 熒光的原理進(jìn)行溢油監(jiān)測，采用紫外光源作為激發(fā)光源，采用單個(gè)光電探測器進(jìn)行信號采 集，通過對信號強(qiáng)度進(jìn)行閾值判斷判定是否發(fā)生溢油，當(dāng)潮汐或外界環(huán)境變化導(dǎo)致監(jiān)測距 離發(fā)生變化時(shí)，監(jiān)測信號強(qiáng)度會明顯改變，從而使先前設(shè)定的閾值失效，不能正確的判斷是 否發(fā)生了溢油。現(xiàn)有設(shè)備往往不能自適應(yīng)探測距離的變化，因此，不能很好地適用于監(jiān)測環(huán) 境復(fù)雜、探測距離多變的監(jiān)測地點(diǎn)，常常發(fā)生誤報(bào)警現(xiàn)象。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種海洋溢油定點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備， 能夠在一定的距離變化范圍內(nèi)自適應(yīng)對海洋溢油情況進(jìn)行監(jiān)測。
[0004] 本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來具體實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種海洋溢油定點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備，包括光源發(fā)射組件、熒光接收組件、距離探測組件和 信號控制與處理電路，所述光源發(fā)射組件發(fā)射光束照射在水面上，光源發(fā)射組件與信號控 制與處理電路連接，所述熒光接收組件探測光源發(fā)射組件照射區(qū)域的水面信號，熒光接收 組件與信號控制與處理電路連接，所述距離探測組件與所述信號控制與處理電路連接，距 離探測組件探測熒光接收組件探測區(qū)域水面的相對高度。
[0006] 所述光源發(fā)射組件包括紫外光源、第一會聚鏡和發(fā)射濾光片，所述紫外光源的發(fā) 射端設(shè)有發(fā)射濾光片，所述發(fā)射濾光片的出射光經(jīng)過第一會聚鏡會聚，從第一會聚鏡出射 的光照射在水面上，所述紫外光源與所述信號控制與處理電路連接。
[0007] 所述熒光接收組件包括光電探測器、熒光接收帶通濾光片和第二會聚鏡，所述第 二會聚鏡接收所述光源發(fā)射組件照射區(qū)域的水面熒光信號，第二會聚鏡的后側(cè)設(shè)有所述熒 光接收帶通濾光片，所述熒光接收帶通濾光片的后側(cè)設(shè)有所述光電探測器。
[0008] 光電探測器優(yōu)選大面陣硅光電二極管。
[0009] 所述距離探測組件為距離探測器，所述距離探測器探測熒光接收組件探測區(qū)域水 面與所述距離探測器之間的距離。距離探測器與熒光接收組件距離被探測區(qū)域水面之間的 距離幾乎相同。
[0010] 信號控制與處理電路以ARM處理器為核心，可選用LPC2468。功能包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、 數(shù)字信號處理、溢油監(jiān)測算法、對外接口。模數(shù)轉(zhuǎn)換將解調(diào)后的熒光電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號，經(jīng)距離修正等一系列數(shù)字信號處理之后，運(yùn)行溢油監(jiān)測算法，計(jì)算出是否有溢油發(fā)生及 溢油嚴(yán)重程度，最終通過對外接口如RS232、無線通信接口等實(shí)時(shí)傳遞給上位機(jī)做進(jìn)一步應(yīng) 急預(yù)警處理。
[0011] -種海洋溢油定點(diǎn)監(jiān)測方法，使用以上所述一種海洋溢油定點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備，光源發(fā) 射組件在信號控制與處理電路的控制下，發(fā)射具有一定頻率的脈沖光束，經(jīng)紫外帶通濾光 片濾波、發(fā)射鏡會聚后投射到被測區(qū)域；
[0012] 熒光接收組件接收受激發(fā)射的熒光光束并會聚，經(jīng)熒光接收帶通濾光片濾除熒光 譜段以外的其他干擾光，最后傳送至光電探測器上，光電探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并 經(jīng)過電流/電壓轉(zhuǎn)換、前置放大和信號解調(diào)，實(shí)現(xiàn)熒光信號的采集；
[0013] 所述距離探測器實(shí)時(shí)獲取探測距離，并反饋給信號控制與處理電路。
[0014] 所述的信號控制與處理電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號處理、溢油監(jiān)測算法模塊和 對外接口。信號控制與處理電路處理距離探測器測量信號及熒光接收信號，根據(jù)距離探測 器反饋的距離，對測量的熒光接收信號進(jìn)行修正，利用溢油監(jiān)測算法（閾值判斷）判定是否 發(fā)生了溢油。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是采用紫外光誘導(dǎo)熒光方法，非接觸監(jiān) 測，不需要采集樣品進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，避免了二次污染，同時(shí)，利用距離探測器測量信號對不 同高度接收的熒光信號進(jìn)行修正，具有穩(wěn)定性好，靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一所述一種海洋溢油定點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備，包括光源發(fā) 射組件、熒光接收組件、距離探測組件、信號控制與處理電路，所述光源發(fā)射組件發(fā)射光束 照射在水面上，光源發(fā)射組件與信號控制與處理電路連接，所述熒光接收組件探測光源發(fā) 射組件照射區(qū)域的水面信號，熒光接收組件與信號控制與處理電路連接，所述距離探測組 件與所述信號控制與處理電路連接，距離探測組件探測熒光接收組件探測區(qū)域水面的相對 高度。
[0018] 通過光源發(fā)射組件發(fā)出的紫外光束照射在水面上，水面油膜受激發(fā)產(chǎn)生熒光，由 熒光接收組件接收到受激發(fā)射的熒光信號，并經(jīng)過處理后發(fā)送至信號控制與處理電路；而 與此同時(shí)，通過距離探測組件探測距離被探測區(qū)域水面的相對高度，信號控制與處理電路 根據(jù)探測距離相應(yīng)地對接收到的熒光信號進(jìn)行強(qiáng)度修正，并根據(jù)修正后的熒光強(qiáng)度值進(jìn)行 閾值判定，減少了因?yàn)槌毕蚱渌虬l(fā)生的水位變化而導(dǎo)致的結(jié)果誤差。
[0019] 所述光源發(fā)射組件包括紫外光源、第一會聚鏡和發(fā)射濾光片，所述紫外光源的發(fā) 射端設(shè)有第一會聚鏡，所述第一會聚鏡的出射光經(jīng)過發(fā)射濾光片，從發(fā)射濾光片出射的光 照射在水面上，所述紫外光源與所述信號控制與處理電路連接。
[0020] 所述熒光接收組件包括光電探測器、熒光接收帶通濾光片和第二會聚鏡，所述第 二會聚鏡接收所述光源發(fā)射組件照射區(qū)域的水面信號，第二會聚鏡的后側(cè)設(shè)有所述熒光接 收帶通濾光片，所述熒光接收帶通濾光片的后側(cè)設(shè)有所述光電探測器。
[0021] 光電探測器優(yōu)選大面陣硅光電二極管。
[0022] 所述距離探測組件為距離探測器，所述距離探測器探測熒光接收組件探測區(qū)域水 面與所述距離探測器之間的距離。距離探測器與熒光接收組件距離被探測區(qū)域水面之間的 距離幾乎相同。
[0023]第一會聚鏡選用