[发明专利]一种在线溢油污染监测装置

说明书

本发明公开了一种在线溢油污染监测装置，包括信号采集装置、信号传输装置和信号处理装置；所述的信号采集装置通过信号传输装置将信号传给信号处理装置；所述的信号采集测装置由1个或多个光纤氧传感器和疏水吸油材料组成；所述的光纤氧传感器由传感器主体部分和探头部分可拆卸式连接；所述的传感器主体部分由内部中空的壳体及集成在所述壳体内的蓝光光源和红光光源、光源驱动、传导光纤、荧光接收板、红光滤光片、光电传感器件、信号采集卡、信号识别器及控制电路板组成；所述的探头部分由盖体及集成在所述盖体内可激发出荧光的氧敏感层构成。本发明便于携带，简便实用，监测过程简单，不受场地影响，可现场观测和远程实时观测。

技术领域

本发明属于水体油类监测领域，具体为一种基于无线信号传输/接收的在线油污实时监测装置。

背景技术

海洋大型溢油事故具有污染范围广，持续时间长，危害影响大，清理难度大的特点，这会对海洋生态环境造成无法挽回的破坏。如果能快速精确监测海洋溢油污染，并在线监测溢油污染情况，确定污染区域及程度，将对溢油污染治理工作提供极大的帮助，可及时减小溢油污染对海洋环境的影响。

海洋溢油遥感监测技术起源于上世纪60年代末70年代初的国外，美国1974年建立了航空海上油膜监测系统(AOSS)。近年来我国科技工作者大都是利用Landsat-TM、NOAA-AVHRR、Terra/Aqua-MODIS等数据来监测海洋溢油。这些数据都是通过以上卫星直接获得。目前海上溢油监测的设备装置有卫星遥感监测装置、航空遥感监测装置、船舶遥感监测装置、CCTV监测装置、定点监测装置和浮标跟踪装置等。这些监测装置都是通过各自的设备及原理对海洋溢油进行监测，具体工作设备及优缺点如表1所示。

表1多种监测模式优缺点对比

同时，数据的收集和传输在海洋溢油监测中也极其重要。由于海洋监测工作环境的多变性，导致信号传输会受到不同因素的干扰，特别是在远程控制模式下，信号在传输过程中的衰减和干扰问题尤为突出。光纤通信技术的出现，极大地提升了信息的传输效率和传输质量。光纤通信技术作为一种全新的信息传输技术，在各行各业都有使用，能使设备监测到的数据更快地传输。光纤通信技术主要以光纤作为信息载体，以光波的形式进行数据的传输，光纤中光的传播利用的是“光的全反射”原理，借助发光二极管等装置将光脉冲发射到光纤当中，光纤的另一端则依靠光敏原件检测脉冲以结束传输信息。现代光纤传输通信技术有以下特征：(1)通信信息传输容量大；(2)数据信息传输损耗低；(3)传输数据保密性强；(4)线路抗电磁干扰能力强。

无线电信息传输也是一种高效率的数据传输方式，该技术不受地域、时间和资源的限制，能够实现灵活组网、高速通信，同时能够防水、防电、防风，具备良好的稳定性和可靠性，无线电装置采取频谱扩散方式(SS方式)，因为其发送的频率频谱宽，故是一种很难受干扰波影响的通信方式。在海洋溢油污染监测方面可以得到广泛应用。目前常用的无线电传输技术包括WiMax技术、Wi-Fi技术、Bluetooth技术、ZigBee技术等，具体工作原理与优点如表2所示。

表2无线电传输技术工作原理与优点

氧是生物维持生命的基础，氧含量在海洋环境监测中有着极其重要的作用。光纤氧传感器具有检测精度高、不受外界电磁场干扰、使用安全、应用范围广等优点，目前光纤氧传感器大都基于荧光淬灭原理，即荧光染料分子(激发态)与氧分子碰撞产生荧光淬灭，可通过测量荧光指示剂荧光强度或者荧光寿命测出溶解氧浓度。用该传感器监测海洋溢油可满足现代海洋立体监测系统高技术、高效率、全覆盖、数字化和全球化等要求。当海洋产生溢油污染时，海面会有一层油膜，当油膜的厚度只要超过0.0001CM时就会妨碍大气中的氧进入水体中，阻止水与大气之间的氧气交换，导致海水中氧含量的减少。

发明内容