一种基于紫外诱导荧光探测技术的溢油监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光电探测技术领域，涉及一种溢油监测装置，特别是涉及一种基于紫外诱导荧光探测技术的溢油监测装置。
【背景技术】
[0002]随着我国在沿海海域进行油气开采的进程进一步加快，各大石油公司纷纷加大对海洋石油的开采力度，海洋对我国能源发展战略的作用也越来越大。近年来，我国海上溢油事故不断发生，而且逐步升级。作为严重的海洋生态环境灾害之一，溢油不仅给海洋生态环境带来直接影响，也给沿海地区的经济发展和人民身体健康带来巨大危害，因此能否有效处理溢油污染已经成为全球关注并着力解决的问题。
[0003]处理溢油污染的前提是要监测到溢油位置、油污类型及污染程度，这些监测可以通过溢油监测系统来实现。传统的水面溢油监测方法主要有浊度法、超声法、重量法、光散射法、色谱法、非色散红外吸收法等。上述方法中有些涉及萃取，对环境造成了二次污染；有些方法灵敏度偏低、操作过程复杂、检测成本昂贵且不能进行现场测量。
【实用新型内容】
[0004]针对上述技术问题，本实用新型设计了一种基于紫外诱导荧光探测技术的溢油监测装置，使用紫外光源激光荧光，并选择合适波段范围内的荧光作为水面油膜的探测信号，通过光电器件探测信号强度监测水面是否有溢油，能够实现实时、快速的水面溢油监测且不需要预先对现场做任何处理，具有较高的油膜探测灵敏度。
[0005]本实用新型的技术方案为:
[0006]一种基于紫外诱导荧光探测技术的溢油监测装置，其特征在于，所述装置包括:
[0007]光源，用于发射紫外光照射在待测目标上；
[0008]双通道光探测器，其中通道一用于监测荧光信号，通道二用于监测背景信号及噪声；
[0009]微处理器，用于输出驱动信号至光源，并接收双通道光探测器采集到的信息；
[0010]监控中心服务器，与微处理器相连，用于对微处理器输出的数据进行分析并发送控制信号至微处理器。
[0011]所述光源包括有依次连接的氙灯驱动电路、脉冲氙灯、汇聚镜和光源滤光片，其中脉冲氙灯驱动电路用于接收微处理器的驱动信号。
[0012]所述双通道光探测器均包括有依次连接的荧光滤光片、光电倍增管、电流/电压变换器和峰值保持电路，其中峰值保持电路用于将采集的信息输出至微处理器。
[0013]进一步的，所述微处理器通过SPI接口连接有一外设模数转换器。
[0014]所述通道一光探测器通过外设模数转换器传输信息至微处理器，所述通道二光探测器直接输出信息至微处理器的内置模数转换器。
[0015]优选的，所述外设模数转换器为16位模数转换器，所述内置模数转换器为12位模数转换器。
[0016]进一步的，所述监控中心服务器采用以太网接口芯片通过网线与微处理器的输入
/输出端连接。
[0017]进一步的，所述微处理器还分别连接有一数据存储模块和一报警器。
[0018]优选的，所述光源发出的光为200?300nm波长的脉冲紫外光。
[0019]优选的，所述光源滤光片为波长为300?400nm带阻滤光片，能达到-90dB左右的衰减。
[0020]优选的，所述荧光滤波片为波长为300?400nm带通滤光片。
[0021]本实用新型的技术效果为:采用本实用新型提供的装置可以方便、快捷的发现水面上的油迹污染，同时由于采用双通道光探测器可以对激发光源发出的漏光进行采集，并在另一通道光探测器采集到的荧光信号中去除该干扰，从而使对水面油污的监测更加准确。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的系统原理图。
[0023]图2为本实用新型实施例中的溢油监测装置的硬件结构图。
[0024]图3为本实用新型实施例中光源滤光片透过曲线。
[0025]图4为本实用新型实施例中荧光滤光片透过曲线。
[0026]图5为本实用新型实施例中紫外光强度和荧光信号强度随时间的变化曲线。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。
[0028]实施例1:
[0029]当用一种波长的光(比如紫外光)照射某种物质时，这个物质会发射出比照射光波长较长的光(如近紫外或可见光)，这种光就称为荧光。荧光现象就是一个能级跃迀的过程。油层有很高的紫外辐射反射，应用传感器可以测出油和水之间辐射温度的差值，通过技术处理可以从热图像上分析出水面油污染及其分布情况。油膜对紫外光的反射率比海水高
1.2-1.8倍，有较好的亮度反差，在其波长范围内，对厚度小于5um的各种海面油膜敏感。
[0030]本实施例中控制系统发送控制信号至光源，发射紫外光照射在水面上从而激发荧光，并选择合适波段范围内的荧光作为水面油膜的探测信号，通过探测系统采集荧光信号强度监测水面是否有溢油，如附图1所示。
[0031]如附图2所示，本实施例提出的基于紫外诱导荧光探测技术的溢油监测装置具体包括:
[0032]光源，用于发射紫外光照射在待测目标上；
[0033]双通道光探测器，其中通道一用于监测荧光信号，通道二用于监测背景信号及噪声；
[0034]微处理器，用于输出控制信号至光源，并接收双通道光探测器采集到的数据信息;
[0035]监控中心服务器，与微处理器相连，用于对微处理器输出的数据进行分析并发送控制信号至微处理器。
[0036]所述光源包括有依次连接的氙灯驱动电路、脉冲氙灯、汇聚镜和光源滤光片，其中脉冲氙灯驱动电路用于接收单片机数据处理模块的控制信号。
[0037]光源中的脉冲氙灯采用HAMAMATSU公司生产的60W系列型号为L7685的脉冲氙灯，另外其附件包括灯头插座E6647、高压电源模块C6096和制冷套件E6611。其窗口材料是蓝宝石，在紫外区有良好的透过性，单脉冲能量为1J。能够提供达数百赫兹的闪光频率，具有亮度高，能耗少，体积小等优点，以IHz的闪光频率计算，可以工作16年。
[0038]由于采用的脉冲氙灯的功率为60W，功耗较高，产热也比较大，同时考虑到即使在现场测试中也没有必要一直闪烁，故氙灯驱动电路采用脉冲控制技术，设定一定的占空比来控制氙灯的导通与否。
[0039]所述双通道光探测器均包括有依次连接的荧光滤光片、光电倍增管、电流/电压变换器和峰值保持电路，其中峰值保持电路用于将采集的数据信息输出至单片机数据处理丰旲块。
[0040]所述光探测器中的光电倍增管采用H7826模块，该模块采用15V供电，响应上升时间为1.5ns，输出电流信号且灵敏度可调，满足本实施例采集荧光的需求。
[0041]激发光波段的选择通过加滤光片实现。激发光源氙灯和被激发的荧光都是连续波长的，按荧光检测系统的设计方案，需要合适滤光片来选择波长为200?300nm激发光和