本发明涉及海上油污处理技术领域，尤其涉及一种可自动调节的空气阻隔围油装置。
背景技术：
随着石油及其应用领域的飞速发展,海上漏油经常发生，这些漏油随着海风吹到了海滩,积聚了厚厚的一层,对海岸生态环境构成了严重威胁,同时又影响到了旅游业，而且给后续处置和防控管理提出了严峻挑战。
目前，通常使用围油栏来预防和应对上述问题。应用最普遍的围油栏是固体浮子式围油栏和充气式围油栏。但在实际围油时，在浪流作用下，围油栏围油性能逐渐下降甚至失效。围油栏失效主要有三种情况。第一种情况:低黏度的油在围油栏前形成头波(headwave),当流速增大到某一程度时头波处的油水界面失稳,油滴被水流卷吸夹带着向围油栏外逸出。第二种情况:油膜厚度随着水流流速的增加而增大,油膜厚度增大到一定程度后,围油栏前油水界面失稳,油水界面沿着围油栏垂直向下运动,最终绕过围油栏底部向下游扩散。第三种情况:流速很大的水流将高黏度的油挤出围油栏。而且目前的围油栏体积庞大，布置繁琐，困难，需要消耗大量的人力物力。基于上述情况，开发一种能够满足一定波流海况下的新式围油装置意义重大。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种可自动调节的空气阻隔围油装置，以解决自动调节浮力室吃水深度，增加浮力室的乘波性，以及提高围油效果的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了技术方案为：一种可自动调节的可自动调节的空气阻隔围油装置，包括：
围油栏机构，包括浮力室和设于所述浮力室外表面上的供气组件；
导引机构，设于所述浮力室的上端部，包括与所述浮力室上端部固定连接的若干固定杆，以及与所述固定杆转动连接的风叶组件；以及
监测机构，包括溢油监测器、与所述溢油监测器电性连接的且设于所述浮力室上的控制器，以及与控制器无线连接的主控制器。
进一步的，所述供气组件包括安装于所述浮力室前后两侧面上的供气管，以及与所述供气管连接的并且固定于所述浮力室前后两侧端若干排气管；以及
所述若干排气管竖直方向间距设置有至少三根，所述排气管上分布有若干排气孔；位于不同排气管上的排气孔错位设置。
进一步的，所述供气管连接有一空气压缩机；所述空气压缩机与所述供气管连接之间设有用于控制气体输出流量的气体流量计。
进一步的，所述浮力室上设有用于调节所述浮力室吃水深度的若干个浮力室进水口和浮力室排水口；
所述浮力室进水口设有与所述控制器电性连接的进水电磁阀；
所述浮力室排水口设有与所述控制器电性连接的排水电磁阀。
进一步的，所述浮力室内由固体浮力材料填充；
所述固体浮力材料是由无机轻质填充材料，填充到有机高分子材料中，经物理化学反应得到的固态化合物。
进一步的，所述浮力室的底部设有配重链，且连接有一用于固定所述可自动调节的空气阻隔围油装置的系锚件。
进一步的，所述主控制器设于布放艇上，所述布放艇上还设置有用于接收控制器信号且与所述主控制器电性连接的信号收发天线。
进一步的，所述风叶组件由三片风叶组成；以及所述风叶组件还电性连接有发电机构；
所述发电机构电性连接有一储电器；所述储电器适于为所述供气组件提供电源。
进一步的，所述可自动调节的空气阻隔围油装置还包括一吸油机构；
所述吸油机构设于所述浮力室上靠近泄油区一侧端面上，且包括吸油主管，与所述吸油主管连接的吸油支管，以及设于所述吸油支管相对连接所述吸油主管另一端的吸油口浮子。
进一步的，所述吸油主管上连接有若干个吸油支管；且所述吸油主管设置在所述浮力室吃水线以上位置处。
本发明的有益效果为，本发明采用的供气管组件，采用多排排气口，通过空气压缩机控制气体压力，形成多道凸起的水幕，提高围油效果。
又通过设置于浮力室上的浮力室进水口和浮力室排水口与控制器连接，可以实现自动调节浮力室的吃水深度，提高围油效果。
再通过设置的主控制器和控制器连接，由溢油监测器监测，可实现自动控制调整浮力室的吃水深度。
采用的导引机构的风叶在风力推动下带动围油栏机构顺着风向移动，增强了围油栏机构的乘波性，提高围油效率。
进一步的，采用的吸油机构可以对溢出的油快速处理，提高对溢油事故处理的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的围油栏机构的结构示意图；
图2是本发明的可自动调节的可自动调节的空气阻隔围油装置的整体结构示意图；
图3是本发明的吸油机构的结构示意图。
图中：浮力室1、供气管2、排气管3、排气孔31、固定杆4、风叶组件5、发电机构6、储电器7、溢油监测器8、控制器9、主控制器10、空气压缩机11、气体流量计12、浮力室进水口13、浮力室排水口14、配重链15、系锚件16、信号收发天线17、吸油主管18、吸油支管19、吸油口浮子20、集油器21、布放艇22。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1：
如图1至图3所示，本发明提供了一种可自动调节的空气阻隔围油装置，包括围油栏机构、导引机构和监测机构。
围油栏机构，包括浮力室1和设于浮力室1外表面上的供气组件。
导引机构，设于浮力室1的上端部，包括与浮力室1上端部固定连接的若干固定杆4，以及与固定杆4转动连接的风叶组件5；风叶组件5可转动的连接在固定杆4上，在风向改变时，风叶组件5可以随之一起改变。
监测机构，包括溢油监测器8、与溢油监测器8电性连接的且设于浮力室1上的控制器9，以及与控制器9无线连接的主控制器10。
溢油监测器8设于浮力室1外侧的水面上。溢油监测器8实时监测水面上溢油情况，实时发送给控制器9，控制器9反馈信号给主控制器10。
具体的，供气组件包括安装于浮力室1前后两侧面上的供气管2，以及与供气管2连接的并且固定于浮力室1前后两侧端若干排气管3。
若干排气管3竖直方向间距设置有至少三根，优选地，三根排气管3等间距设置，以增强气泡羽流的强度，使围油更为可靠。排气管3上分布有若干排气孔31，位于不同排气管3上的排气孔31错位设置，以增强供气管2的耐波性。
具体使用过程中，由供气管2通过排气管3的排气孔31连续将气体释放到水中，上升过程中气泡之间不断破裂重组形成新的气泡，并与周围液体进行能量交换，带动周围液体向上运动，形成气泡羽流，且气泡上升过程中在水体中沿围油栏机构围油一侧和非围油另一侧，形成双重气泡幕隔绝，双重气泡羽流，提高围油性能，且气泡幕隔绝溢油对围油栏浸透，保护了围油栏机构，延长其使用寿命。
气泡羽流，即一种气液两相混合流，上升到达自由液面时突然改变为两个方向相反的水平表面流，表面流具有一定流动能量，能够有效的阻挡溢油的扩散，起到良好的围油效果。另一方面气泡从水体释放并形成气幕，与整个水流相对静止，大大减小了水流对围油效果的影响，能够满足在有水流的情况起到良好的围油效果，同时给海水中补充氧气，可缓解漏油污染，改善海洋环境。
供气管2连接有一空气压缩机11；空气压缩机11与供气管2连接之间设有用于控制气体输出流量的气体流量计12。空气压缩机11可以控制气体压力，调节形成的气泡幕的高度，提高围油效果。通过气体流量计12实时监测气体流量。
优选的，浮力室1上设有用于调节浮力室1吃水深度的若干个浮力室进水口13和浮力室排水口14。
浮力室进水口13设有与控制器9电性连接的进水电磁阀；浮力室排水口14设有与控制器9电性连接的排水电磁阀。通过控制器9控制浮力室进水口13进水或者浮力室排水口14排水，达到改变浮力室1吃水深度的效果。
可选的，浮力室1内由固体浮力材料填充；固体浮力材料是由无机轻质填充材料，填充到有机高分子材料中，经物理化学反应得到的固态化合物。从宏观上看，该材料是一种低密度、高强度、少吸水的聚合物基固体材料，具有密度低(0.20～0.7g/cm)、吸水率低(不大于3％)、机械强度高(压缩强度1～100mpa)、耐腐蚀、可进行二次机械加工等特点，满足水下不同的应用要求。
由于浮力室1内材料的少吸水性，使得在浮力室1内灌水和排水对浮力室1本身的浮力不影响或者产生的影响较少。
浮力室1的底部设有配重链15，且连接有一用于固定可自动调节的空气阻隔围油装置的系锚件16。系锚件16保证裙体不会漂浮过远，不受控制。通过配重链15保证浮力室1在水中保持住垂直距离，尽量少的受海浪影响。
主控制器10设于布放艇22上，布放艇22上还设置有用于接收控制器9信号且与主控制器10电性连接的信号收发天线17。
空气压缩机11也设于布放艇22上，且与主控制器10电性连接，通过主控制器10控制空气压缩机11，实现控制输入供气管2中气体的多少。气体流量计12也与主控制器10电性连接。
又具体的，风叶组件5由三片风叶组成；以及风叶组件5还电性连接有发电机构6；发电机构6电性连接有一储电器7；储电器7适于为供气组件提供电源。由于海上长伴有风浪，设置风叶在风力推动下带动围油栏顺着风向移动，增强了围油栏机构的乘波性，提高围油效率。再通过风力发电将电能存储起来，可以为空气压缩机11以及吸油机构等提供能量，更加环保节能。
可选的，发电机构6、储电器7机均设于布放艇22上。且储电器7与主控制器10电性连接，由主控制器10控制储电器7为需要供电的设备供电。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例的可自动调节的空气阻隔围油装置还包括一吸油机构。
吸油机构设于浮力室1上靠近泄油区一侧端面上，且包括吸油主管18，与吸油主管18连接的吸油支管19，以及设于吸油支管19相对连接吸油主管18另一端的吸油口浮子20。其中，吸油支管19采用柔性管材料制作。
吸油主管18上连接有若干个吸油支管19；且吸油主管18设置在浮力室1吃水线以上位置处。吸油机构保证将泄漏的油液快速吸走，且可以根据泄油情况选择开启吸油支管19的数量。并且吸油支管19的吸油口浮子20可使吸油支管19的高度略高于水面。
吸油主管18通过油管连接有一置于布放艇22上的集油器21。集油器21与吸油主管18之间连接有一与储电器7电性连接的抽油器。
本发明的工作原理为：根据溢油监测器8监测到的溢油情况，发送给控制器9，控制器9将信号反馈给主控制器10，主控制器10发送信号给控制器9打开浮力室进水口13或浮力室排水口14，以及主控制器10控制空气压缩机11提高或降低空气压缩量，以自动调节浮力室1的吃水深度以及气泡幕的高度，根据泄油情况实时调整，更好的保证围油效果。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。