专利名称：溢油报警浮标装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种溢油报警浮标装置，溢油报警浮标主要是针对港口以及取水口 、
旅游区、濒危动植物等重要敏感资源区域进行保护的一种溢油预警防护技术，它可在溢油事故波及到该地区前进行布设，以便及时、准确掌握溢油事故发生的时间和地点，为应急管理部门提供实时可靠的溢油信息，以便及时采取应急和救援措施。属于环境保护技术领域。
背景技术：
采用浮标报警水上溢油的技术和设备，目前我国还是空白。目前国内外还没有可将传感设备直接放入水中的溢油报警浮标产品技术，国内进口的溢油报警产品一般主要通过紫外、红外等电磁波通过水面反射原理进行开发而成，由于该类产品不能直接接触水面，其使用范围和准确性受到一定的限制。 虽然浮标溢油报警技术在国内还是空白，但我国海事系统、港口企业等相关部门都提出了有关这类浮标的需求，目前中国对水面溢油的实时报警和监测手段十分缺乏，现场肉眼观察容易受到距离、环境、气候条件等的限制，卫星遥感虽可以用于探测海面溢油，但受卫星经过时间和天气的制约比较大，反应滞后、实时性不强，同时雷达探测和航空遥感等也容易受到气候因素的影响，而且相关仪器和设备也十分昂贵，因此急需一种准确、实时能对海面溢油进行全天候和全程监测的手段。由于水上溢油的事故发生的时间是随机的，当发生溢油事故时，如何能准确的检测和及时报警，是其关键所在。溢油报警浮标装置刚好可以满足这些要求。
发明的内容 本发明的目的在于提供一种溢油定位报警浮标装置，当敏感水域或水上船舶溢油事故发生后，它能及时、准确、实时地对水上溢油事故报警，为应急部门提供真实可靠的数据，从而为应急救援提供帮助。 本发明的技术方案是采用直接与水面油膜接触的溢油传感器探测水面油膜，溢油传感器一旦感知油膜便发出报警。报警信息包括浮标位置信息及溢油传感器信息，报警信息的接收、发送与控制采用海事卫星或铱星或GPRS(或3G)蜂窝移动通信设备作为浮标的无线电通信方式，及时将浮标的位置信息及传感器信息传给相关人员。 本发明一种溢油定位报警浮标装置，由溢油传感器、浮标、报警设备组成。所述溢油传感器与浮标绑定，所述溢油传感器为接触式传感器，一旦感知油膜便可产生电信号。
所述浮标为单个空心密封球体或三个及三个以上密封球组合，浮标放置水中后，能漂浮于水面，且与其绑定的溢油传感器能直接接触水面。 所述报警设备由检测电路模块、通信控制定位装置、电源模块组成；所述检测电路模块负责接受溢油传感器的信号采集与处理，并将数据传输给通信控制定位装置；该通信控制定位装置包括通信模块、控制模块、定位模块，通信模块主要完成将收集到的信号传输到数据处理和监控中心以及将该中心的指令传输给浮标的双向通讯功能，通信模块可以采用海事卫星或铱星或GPRS(或3G)蜂窝移动通信设备作为浮标的无线电通信方式；控制模块采用集中控制模式， 一个高性能的"中央控制器"作为装置的控制中心，完成数据读取、发送、人机交互等控制功能；定位模块主要完成将浮标所处位置的经纬度计算出来后变成信号通过通信模块传输到数据处理和监控中心的功能。 所述溢油传感器通过电缆与报警设备中的检测电路模块相连，传感器信息经由检测电路模块并由通信模块传输到控制模块。 所述报警设备可放置于浮标内部构成一体式结构，也可放置于浮标外部构成分体式结构。所述一体式结构的电源模块为蓄电池或者太阳能电池；所述分体式结构的电源模块为蓄电池或者太阳能电池或者采用AC/DC转换模块将码头或观测站的220V交流电转为直流电使用。 所述一体式结构可用于远离水岸的水域或水岸附近水域；所述分体式结构更适合用于水岸附近水域。 当溢油报警浮标装置工作时，溢油传感器接触水面，本装置的位置通过通信控制定位装置内的GPS定位模块计算出浮标所在位置的经纬度；本装置位置信息以及溢油传感器信息通过通信控制定位装置的通信模块(海事卫星或铱星或GPRS(或3G)蜂窝移动通讯)发送到数据处理和监控中心，同时数据处理和监控中心可通过通信设备发送指令到浮标，如控制浮标发送信息的时间间隔等，浮标内的通信模块(海事卫星或铱星或GPRS(或3G)蜂窝移动通讯)接收该指令，以改变浮标定位等信号发送的频率。 本发明一种溢油定位报警浮标装置，其优点及功效在于该溢油报警浮标装置是一种能及时发现溢油险情及溢油位置的浮标载体，当这种浮标投入水中后，它能对其所在水域进行监控，一旦溢油传感器感知溢油险情，本装置可以及时准确向指挥中心发出报警信息，并传递险情位置坐标。可用于港口以及取水口、旅游区、濒危动植物等重要敏感资源区域的溢油监控。该装置构思新颖，结构独特，不仅能真实反映海上溢油的位移和扩散情况，而且制作方便，价格低廉，为应急救援部门提供了可靠的帮助。
图1为本发明通信模块结构示意2为本发明控制模块结构示意3为本发明一体式结构实施例的结构示意4为本发明一体式结构实施例的结构爆炸示意5为本发明一体式结构实施例的上壳结构示意6为本发明一体式结构实施例的报警设备示意7为本发明分体式结构实施例的示意中符号及标号说明如下1、上壳 2、下壳 3、溢油传感器4、固定板5、传感器外接线 6、螺栓 7、传感器内接线8、报警设备9、圆形基板10、电源 11、电源套12、0型圈13、凹槽 14、孔 15、检测电路模块16、GPS模块17、 GPRS模块 18、传感器接口 19、电源接口2Q、浮标21、溢油传感器 22、传感器电缆 23、报警设备
具体实施例方式
如图3、图4所示，本发明溢油报警浮标装置一体式结构，它主要由外壳、报警设备和溢油传感器组成。 如图3、图4所示，所述外壳由上壳1、下壳2、0形圈12、螺栓6、垫片组成；该上壳1与下壳2相互扣合在一起形成中空壳体的球状物；上壳1与下壳2的边缘处有凸缘，上壳1的凸缘上均布有圆形孔，下壳2的凸缘上有均布的螺纹孔；上壳1、下壳2凸缘端面上有一个圆弧形凹槽13，用螺栓6和垫片将上壳1与下壳2连接；上壳1、下壳2的球面顶部和底部有一个小平面，使本发明能够稳定地放置在水平面上；该0形圈12有两个，分别放置在上壳1与下壳2凸缘端面上的圆弧形凹槽13中；该上壳1、下壳2通过螺栓6、垫片将内置设备夹在上壳1与下壳2之间，并且圆形基板9的上下面均有0形圈12，使上壳1、下壳2组合构成一个密封的球状物；如图5所示，上壳1上开有一个小孔14供溢油传感器3线路通过，并且传感器外接线5与传感器内接线7在孔14处密封对接。 如图4、图6所示，所述报警设备由检测电路模块15、GPS模块16、GPRS模块17、圆形基板9、电源10组成；所述检测电路模块15负责接受溢油传感器3的信号采集与处理，并将数据传输给GPRS模块17 ;GPS模块16主要完成将浮标所处位置的经纬度计算出来后变成信号传给GPRS模块17 ;GPRS模块17主要完成将收集到的浮标位置信号以及溢油传感器信号传输到数据处理和监控中心以及将该中心的指令传输给浮标的双向通讯功能；所述电源10为检测电路模块15、GPS模块16、GPRS模块17提供电源，通过电源套11安装在圆形基板9下方；电源10的接线头穿过圆形基板9上的小孔与检测电路模块15的电源接口19相连；报警设备8安装在圆形基板9上方。 如图3、图4所示，溢油传感器3，为圆柱体外形，一端有传感器外接线5 ;溢油传感器3通过两个固定板4用螺栓固定安装在外壳凸缘上，溢油传感器3的传感器外接线5穿过上壳1上的孔14与检测电路模块15上的传感器接口 18相连；当有油接触时，溢油传感器3便会产生电信号，并传递给检测电路模块15。 如图1、图2所示，当浮标被投放在水面上后，系统开始自检，地面控制中心启动信号控制命令，本发明内的检测电路模块15、 GPS模块16、 GPRS模块17开始工作，内置浮标中的GPS模块16采集数据并接受卫星定位信号，通过接口将采集到的数据和定位信号发送给中央控制器的数据存储区存储，并接收和转发从中央控制器发送来的数据；通讯模式采用GPRS模块17，它与中央控制器连接，它既接收中央控制器发送来的数据信息，也接受地面数据处理和监控中心发来的命令并相互转发，完成双向通讯的任务；控制系统中的控制模块采用集中控制模式， 一个高性能的中央控制器作为设备的控制中心，完成数据读取，发送，人机交互等控制功能，"数据存储区"、"人机命令接口 "和"电源"模块为中央控制器的附属模块，它们与中央控制器互相连接，辅助中央控制器完成数据采集、转发工作，该装置有电源IO专门供电。本实施例中中央控制器集成在GPRS模块17中。检测电路模块15接收溢油传感器3的信号后将信号传给中央控制器，中央控制器又将该信号通过GPRS模块17传给地面数据处理和监控中心。 如图7所示，所述浮标20与溢油传感器21绑定在一起，并放置于岸边水域中，溢油传感器21通过传感器电缆22与码头或观测站内的相连。由码头或观测站内AC/DC转换模块将220V交流电转为直流电为报警设备23提供电源。报警设备23的工作方式与一体式结构中的报警设备8相同。
权利要求
一种溢油定位报警浮标装置，其特征在于该装置包括溢油传感器、浮标、报警设备；所述溢油传感器与浮标绑定，所述溢油传感器为接触式传感器，一旦感知油膜便可产生电信号；所述浮标为单个空心密封球体或三个及三个以上密封球组合，浮标放置水中后，能漂浮于水面，且与其绑定的溢油传感器能直接接触水面；所述报警设备由检测电路模块、通信控制定位装置、电源模块组成；所述检测电路模块负责接收溢油传感器的信号采集与处理，并将数据传输给通信控制定位装置；该通信控制定位装置包括通信模块、控制模块、定位模块，通信模块主要完成将收集到的信号传输到数据处理和监控中心以及将该中心的指令传输给浮标的双向通讯功能，通信模块采用海事卫星或铱星或GPRS/3G蜂窝移动通信设备作为浮标的无线电通信方式；控制模块采用集中控制模式，一个高性能的“中央控制器”作为装置的控制中心，完成数据读取、发送、人机交互的控制功能；定位模块将浮标所处位置的经纬度计算出来后变成信号通过通信模块传输到数据处理和监控中心；所述溢油传感器通过电缆与报警设备中的检测电路模块相连，传感器信息经由检测电路模块并由通信模块传输到控制模块。
2. 根据权利要求1所述的溢油定位报警浮标装置，其特征在于所述的报警设备放置于浮标内部，构成一体式结构。
3. 根据权利要求1所述的溢油定位报警浮标装置，其特征在于所述的报警设备放置于浮标外部构成分体式结构。
4. 根据权利要求3所述的溢油定位报警浮标装置，其特征在于所述分体式结构的电源模块为蓄电池或者太阳能电池或者采用AC/DC转换模块将码头或观测站的220V交流电转为直流电使用。
全文摘要
本发明一种溢油定位报警浮标装置，包括溢油传感器、浮标、报警设备；溢油传感器与浮标绑定，溢油传感器为电化学传感器；浮标为单个空心密封球体或三个及三个以上密封球组合；所述报警设备由检测电路模块、通信控制定位装置、电源模块组成；所述溢油传感器通过电缆与报警设备中的检测电路模块相连，传感器信息经由检测电路模块并由通信模块传输到控制模块。该装置构思新颖，结构独特，不仅能真实反映海上溢油的位移和扩散情况，而且制作方便，价格低廉，为应急救援部门提供了可靠的帮助。
文档编号G08B25/10GK101774421SQ201010034160
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月13日 优先权日2010年1月13日
发明者赵平 申请人:赵平