本实用新型涉及船舶与海洋工程、海事管理的技术领域，尤其涉及一种船舶尾气污染排放监控系统。
背景技术：
有数据显示，海上船舶排放的废气造成大气的污染占据整个大气污染源的10％，已经成为大气污染重要的来源之一。船舶柴油机排放废气严重影响了大气环境和气候变化，引起了国际社会的广泛关注。MARPOL公约附则VI——防止船舶造成空气污染规则对船舶排放废气中的硫氮氧化物含量进行限制并禁止损害臭氧物质的故意排放，中国也已生效该公约。2016年交通运输部印发《珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区实施方案》(交海发〔2015〕177号)，对船舶尾气硫氧化物的排放进行了控制，至此，中国也开启船舶排放控制区的措施。但目前的技术水平还无法提供有效的实时监控手段，仅仅是通过船舶到港，核查船舶是否持有书面的燃油转换程序，《轮机日志》、《换油记录表》或《油类记录簿》，IAPP证书以及船舶燃油抽检，不能有效地全天后监测船舶尾气排放情况。而且对于船舶使用清洁能源、尾气后处理方式的等效替代措施也无法直接地检测其是否存在排放硫氧化物超标的嫌疑。因此，开发新型的实时监控尾气的装备，对协助港口国监督检查官高效地有目的性地检查船舶，维护国家利益及保护海洋环境有十分重要的作用。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种船舶尾气污染排放监控系统，旨在解决现有技术无法提供有效的实时监控手段，导致检查船舶尾气排放的工作效率不够高、针对性不够强的问题。
本实用新型的目的采用以下技术方案实现：
一种船舶尾气污染排放监控系统，包括前端采集管、烟气检测仪、信号处理转换设备、航行记录仪和船载自动识别系统；其中，
前端采集管与船舶排烟管连接；
前端采集管、烟气检测仪和信号处理转换设备顺序连接；
信号处理转换设备还分别与航行记录仪、船载自动识别系统连接；
船载自动识别系统还与海事信息中心服务器连接；
前端采集管通过船舶排烟管采集船舶尾气并发送到烟气检测仪；
烟气检测仪实时检测船舶尾气中的硫氧化物含量和氮氧化物含量，并将检测到的数据发送到信号处理转换设备；
信号处理转换设备将检测到的数据分别转换成对接于航行记录仪的数据和对接于船载自动识别系统的数据，并将对接于航行记录仪的数据保存到航行记录仪，将对接于船载自动识别系统的数据发送到船载自动识别系统；
船载自动识别系统将接收到的数据发送到海事信息中心服务器。
在上述实施例的基础上，优选的，前端采集管、烟气检测仪和信号处理转换设备以铅封的方式封装在一起。
在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括设置于前端采集管和船舶排烟管之间的滤网管，用于过滤船舶尾气中的颗粒物。
在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括与船载自动识别系统连接的VHF天线，船载自动识别系统通过VHF天线将接收到的数据发送到海事信息中心服务器。
在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括主电源和应急电源，主电源分别与烟气检测仪、信号处理转换设备连接，应急电源分别与烟气检测仪、信号处理转换设备连接。
在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括与信号处理转换设备连接的定位模块。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型公开了一种船舶尾气污染排放监控系统，能够实时采集船舶尾气中的硫氮氧化物含量，转化为模拟数值信号，一路传送至船舶航行记录仪(VDR)保存记录数据，供后续取证用；另一路至船载自动识别系统(AIS)，由海事主管机关实时接收信息，便于海事机关确切掌握情况，让港口海事主管机关随时掌握抵港船舶的燃油是否符合标准，有针对性地高效地检查船舶，判断船舶是否存在排污嫌疑；一方面可大大减少海事工作人员上船采集油品等的劳动强度；同时，也便于对采集的排放数值进行记录，方便海事人员调查取证以及对证据的保存，顺应智慧海事的要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1示出了本实用新型实施例提供的一种船舶尾气污染排放监控系统的结构示意图；
图2示出了本实用新型实施例提供的一种船舶尾气污染排放监控系统的工作原理示意图。
图中：1、船舶排烟管；2、滤网管；3、前端采集管；4、烟气检测仪；5、信号处理转换设备；6、封装模块；7、航行记录仪；8、船载自动识别系统；9、VHF天线；10、主电源；11、应急电源。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种船舶尾气污染排放监控系统，包括前端采集管3、烟气检测仪4、信号处理转换设备5、航行记录仪7(VDR)和船载自动识别系统8(AIS)；其中，
前端采集管3与船舶排烟管1连接；
前端采集管3、烟气检测仪4和信号处理转换设备5顺序连接；
信号处理转换设备5还分别与航行记录仪7、船载自动识别系统8连接；
船载自动识别系统8还与海事信息中心服务器连接；
前端采集管3通过船舶排烟管1采集船舶尾气并发送到烟气检测仪4；
烟气检测仪4实时检测船舶尾气中的硫氧化物含量和氮氧化物含量，并将检测到的数据发送到信号处理转换设备5；
信号处理转换设备5将检测到的数据分别转换成对接于航行记录仪7的数据和对接于船载自动识别系统8的数据，并将对接于航行记录仪7的数据保存到航行记录仪7，将对接于船载自动识别系统8的数据发送到船载自动识别系统8；
船载自动识别系统8将接收到的数据发送到海事信息中心服务器。
优选的，前端采集管3、烟气检测仪4和信号处理转换设备5可以以铅封的方式封装在一起。将烟气检测仪4、前端采集管3和信号处理转换设备5一整套装置由海事进行铅封，形成封装模块6，能够防止船员故意损坏或者做手脚。
优选的，本实用新型实施例还可以包括设置于前端采集管3和船舶排烟管1之间的滤网管2，用于过滤船舶尾气中的颗粒物。
本实用新型实施例对船载自动识别系统8与海事信息中心服务器之间的通讯方式不做限定，优选的，本实用新型实施例还可以包括与船载自动识别系统8连接的VHF天线9，船载自动识别系统8通过VHF天线9将接收到的数据发送到海事信息中心服务器。
优选的，本实用新型实施例还可以包括主电源10和应急电源11，主电源10分别与烟气检测仪4、信号处理转换设备5连接，应急电源11分别与烟气检测仪4、信号处理转换设备5连接。电源供给由主电源10和应急电源11一起提供，能够避免船舶主电源10失电而导致检测设备不能使用的情况。
本实用新型实施例对检测技术不做限定，优选的，烟气检测仪4可以采用差分吸收光谱法实时检测船舶尾气中的硫氧化物含量和氮氧化物含量。船舶尾气检测所需要的是一种简单的、能适应船舶恶劣检测环境的、能同时检测多种气体的检测技术，差分吸收光谱法，灵敏度高、精密度好、分析范围广、分析速度快、可以连续自动测定、维护保养简单。
优选的，本实用新型实施例还包括与信号处理转换设备5连接的定位模块。定位模块获取定位数据，定位数据和检测到的数据一同转换并分别发送到航行记录仪7和船载自动识别系统。
如图2所示，系统运行过程可以是：
前端采集管3经一支管伸入船舶排烟管1内，支管带有滤网，形成滤网管2，可过滤烟气中的颗粒物。系统开启，烟气检测仪4进行实时检测船舶尾气中的硫氧化物和氮氧化物含量，其检测数据经信号处理转换器转换成对接于航行记录仪7和船载自动识别系统8的数据，通过航行记录仪7进行实时保存；另一路，通过船载自动识别系统8定时和船舶的一系列动态、静态数据一起通过VHF天线9无线传送至海事信息中心服务器。海事管理人员可对到港船舶传来的尾气监测数据进行筛选目标船，进行上船实地检查是否存在尾气污染物超标行为，并对其作出行政处罚。
本实用新型实施例能够实时采集船舶尾气中的硫氮氧化物含量，通过现有技术的差分吸收光谱法烟气检测技术实时监测船舶尾气的硫氮氧化物浓度，并将检测到的数据转化为模拟数值信号，一路传送至船舶航行记录仪7保存记录数据，供后续取证用；另一路至船载自动识别系统8，由海事主管机关实时接收信息，便于海事机关确切掌握情况，让港口海事主管机关随时掌握抵港船舶的燃油是否符合标准，有针对性地高效地检查船舶，判断船舶是否存在排污嫌疑。应用本实用新型实施例一方面可方便直接地监控船舶尾气污染物排放情况；一方面可大大减少海事工作人员上船采集油品等的劳动强度；同时，也便于对采集的排放数值进行记录，方便海事人员调查取证以及对证据的保存，顺应智慧海事的要求。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。尽管本实用新型已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本实用新型的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本实用新型不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
另外，本实用新型涉及的功能、算法、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用，因此，本实用新型对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、算法、方法本身，也即本实用新型虽然涉及一点功能、算法、方法，但并不包含对功能、算法、方法本身提出的改进，本实用新型对于功能、算法、方法的描述，是为了更好的说明本实用新型，以便于更好的理解本实用新型。