一种用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标的制作方法

本发明涉及海洋监测技术领域，具体为一种用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标。

背景技术：

近几年，我国北方海区石油开发不断加大，海上污染威胁日趋严峻。渤海、黄海北部及胶州湾、莱州湾等海域又是冬季容易结冰的重灾区，同时也是石油开发、生产和运输的繁忙水域。如何确保这些水域冬季结冰期的安全运行及防止冰区溢油灾害将是21世纪渤海石油产业大发展所面临的关键技术难题。溢油应急处置能够将事故的危险性影响的时空范围降到最低，主要通过应急监测、溢油处置等一系列手段。其中溢油的应急监测是准确评估和预测溢油发展态势的重要手段，目前实施快速、有效的应急反应，必须及时掌握溢油的准确位置、形态和特点。尽早获取有关溢油的位置、油层厚度以及风化程度，才能正确选用有针对性的应急反应技术。

目前，利用海上浮标可以实施测量风、表面流场等跟踪溢油的轨迹。设计适合的浮标主要取决于两方面：一个是功能性需求：浮标的投放目的，也就是说需要测量哪些区域的那些要素，进而决定搭载那些设备，需要如何继承数据；另一个是外形设计：如何根据功能需求，设计安全、稳定运行的浮标标体结构。在结冰区实施溢油应急监测，需要考虑海冰对溢油行为和监测设备安全性的影响。海上污染物的扩散预测、溯源、应急监测要考虑到海冰对不同属性污染物理化、动力行为的影响，选用不同的溢油观测方法；包括冰区浮标的设计、投放和运行，都要进行浮标搭载设备的功能性和兼容性、浮标抗冰性能、多类型数据集成传输等关键过程中海冰环境的可能影响。

利用海上浮标，一方面可以实施测量风、表面水流和冰的运动来跟踪溢油的轨迹，另一方面可以实际测量浮标所在位置的冰间水区和冰下水层溢油成分情况。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，本发明的目的是提供一种用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标，能够实现在使用的过程中，根据多种冰区环境，可人工选择多种投放方式。冰间水道投放，自动放下定点系泊，测量定点监测数据；冰上投放，定点系泊储藏舱门关闭，测量随冰块运动的漂浮数据。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标，其包括压力盒和控制盒，所述压力盒的内腔设置有独立电源，所述压力盒的底部左侧设置有锚链拉力计，所述压力盒的底部中间设置有溢油探测器，所述压力盒的底部右侧设置有流速传感器，所述压力盒的顶部设置有控制盒，所述控制盒的顶部左侧设置有温湿度传感器，所述控制盒的内腔设置有全景摄像头，所述控制盒的顶部右侧设置有风速风向传感器，所述控制盒的内腔设置有中央处理器、定位芯片、存储模块和通讯模块，所述处理器电性输入连接独立电源、溢油探测器、锚链拉力计、流速传感器、温湿度传感器、全景摄像头、风速风向传感器和定位芯片，所述中央处理器电性输出连接通讯模块和存储模块，所述通讯模块电性输出连接远程终端。

作为本发明所述的一种用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标的一种优选方案，其中：所述压力盒和所述控制盒选用高抗压材料制成，且所述压力盒的侧壁呈倾斜设置。

作为本发明所述的一种用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标的一种优选方案，其中：所述控制盒和所述压力盒的内腔均设置有防潮层。

作为本发明所述的一种用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标的一种优选方案，其中：所述锚链拉力计通过自动拖链扣与压力盒的底部连接。

作为本发明所述的一种用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标的一种优选方案，其中：所述远程终端为无人机、飞机、船舶等。

作为本发明所述的一种用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标的一种优选方案，其中：所述定位芯片选用北斗定位装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过溢油探测器、锚链拉力计、流速传感器、全景摄像头、温湿度传感器、风速风向传感器的配合，实现了对各项数据的检测收集；

2、湿式整机保护、独立电源供电、防水保护、定位系统、抗冰冲击斜面设计和保护层的设置，提高了稳定性；

3、在冰区监测过程中，如遇环境改变可自适应调整测量模式。如遇零星漂浮大冰块，间歇性(少量)最大冲击力和系泊拉力情况下，可利用系泊系统拉力恢复力，在大冰况冲击漂浮走之后，回到原位继续开展原位测量；若遇整片浮冰，则系泊拉力持续某短时间高于极限值，则浮标自动断开系泊，夹在(冻结)冰间或托于冰上。

4、所有数据自动记录，浮体上数据模块进行集成，并实时回传，能根据是否处在海冰环境、根据浮体的倾斜状况和锚链拉力判断环境程度，根据浮体整体姿态记录，矫正监测数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明系统框图。

图中；100压力盒、110独立电源、120溢油探测器、130锚链拉力计、140流速传感器、150自动拖链扣、200控制盒、210全景摄像头、220温湿度传感器、230风速风向传感器、240中央处理器、250定位芯片、260存储模块、270通讯模块、280远程终端。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供如下技术方案：一种用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标，在使用的过程中，根据多种冰区环境，可人工选择多种投放方式。冰间水道投放，自动放下定点系泊，测量定点监测数据；冰上投放，定点系泊储藏舱门关闭，测量随冰块运动的漂浮数据，请参阅图1至图3，包括压力盒100和控制盒200；

请再次参阅图1至图3，压力盒100的内腔设置有独立电源110，压力盒100的底部左侧设置有锚链拉力计130，压力盒100的底部中间设置有溢油探测器120，压力盒100的底部右侧设置有流速传感器140，具体的，压力盒100的内腔粘接有独立电源110，压力盒100的底部左侧螺接有锚链拉力计130，压力盒100的底部中间螺接有溢油探测器120，压力盒100的底部右侧螺接有流速传感器140，压力盒100用于承载独立电源110等电子元件，锚链拉力计130用于检测水流冲击力和漂泊拉力，溢油探测器120用于检测海面是否溢油，流速传感器140用于检测水流速度，判断溢油流向；

请再次参阅图1至图3，压力盒100的顶部设置有控制盒200，控制盒200的顶部左侧设置有温湿度传感器220，控制盒200的内腔设置有全景摄像头210，控制盒200的顶部右侧设置有风速风向传感器230，控制盒200的内腔设置有中央处理器240、定位芯片250、存储模块260和通讯模块270，处理器电性输入连接独立电源110、溢油探测器120、锚链拉力计130、流速传感器140、温湿度传感器220、全景摄像头210、风速风向传感器230和定位芯片250，中央处理器240电性输出连接通讯模块270和存储模块260，通讯模块270电性输出连接远程终端280，具体的，压力盒100的顶部螺接有控制盒200，控制盒200的顶部左侧螺接有温湿度传感器220，控制盒200的内腔螺接有全景摄像头210，控制盒200的顶部右侧螺接有风速风向传感器230，控制盒200的内腔粘接有中央处理器240、定位芯片250、存储模块260和通讯模块270，处理器电性输入连接独立电源110、溢油探测器120、锚链拉力计130、流速传感器140、温湿度传感器220、全景摄像头210、风速风向传感器230和定位芯片250，中央处理器240电性输出连接通讯模块270和存储模块260，通讯模块270电性输出连接远程终端280，控制盒200用于承载各个数据检测模块和增加防水性能，温湿度传感器220用于检测温湿度，全景摄像头210用于采集图像，风速风向传感器230用于检测风速风向，方便判断溢油流向，中央处理器240用于接收和发送电路信号，存储模块260用于存储数据，定位芯片250用于定位浮漂的位置，通讯模块270用于数据传输，远程终端280用于远程接收数据。

工作原理：在用于溢油应急监测和易于投放的抗冰浮标使用的过程中，首先将浮漂装置通过锚链放置到指定的位置，通过溢油探测器120、锚链拉力计130、流速传感器140、全景摄像头210、温湿度传感器220、风速风向传感器230的配合，实现了对各项数据的检测收集，通过湿式整机保护、独立电源110供电、防水保护、定位系统、抗冰冲击斜面设计和保护层的设置，提高了稳定性，在冰区监测过程中，如遇环境改变可自适应调整测量模式。如遇零星漂浮大冰块，间歇性少量最大冲击力和系泊拉力情况下，可利用系泊系统拉力恢复力，在大冰况冲击漂浮走之后，回到原位继续开展原位测量；若遇整片浮冰，则系泊拉力持续某短时间高于极限值，则浮标自动断开系泊，夹在冻结冰间或托于冰上。所有数据自动记录，浮体上数据模块进行集成，并实时回传，能根据是否处在海冰环境、根据浮体的倾斜状况和锚链拉力判断环境程度，根据浮体整体姿态记录，矫正监测数据。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。