海洋面溢油的自动监测装置和操作方法与流程

本发明涉及溢油监测设备技术领域，尤其是一种海洋面溢油的自动监测装置和操作方法。

背景技术：

现有采用探测油荧光(采用紫外光激发)的海洋溢油监测装置，基本采用光电二极管作为探测器，灵敏度极低，而油荧光信号比较微弱，探测装置离目标溢油水面较远时，例如在海上石油钻井平台使用，则无法探测到溢油的发生。有采用光电倍增管作为探测器的装置，采用氙灯作为激发光源，发光频率较低，不适合实时监测，对光源滤光片要求较高，只能实现某些高荧光油的探测，且经常对溢油现象发生误判。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出一种海洋面溢油的自动监测装置和操作方法，能实时监测海洋面溢油情况，避免大面积污染海洋面。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种海洋面溢油的自动监测装置，所述自动监测装置包括发射体、接收体、自动对准模块和控制模块，

所述发射体包括：

第一漂浮设备，用于使发射体漂浮在海洋面上；所述第一漂浮设备包括推进模块，所述推进模块位于所述第一漂浮设备上，用于驱动所述第一漂浮设备在海洋面上运动；

激光发射模块，固定在所述第一漂浮设备上，发射激光信号；

所述接收体包括：

第二漂浮设备，用于使接收体漂浮在海洋面上；所述第二漂浮设备包括推进模块，所述推进模块位于所述第二漂浮设备上，用于驱动所述第二漂浮设备在海洋面上运动；

激光接收模块，固定在所述第二漂浮设备上，接收激光信号；

所述自动对准模块包括：

测距模块，用于测量所述激光发射模块和所述激光接收模块的距离；

光传感器，用于感应所述激光发射模块发出的激光信号；

计算模块，根据光传感器感应到所述激光发射模块发出的激光信号方向，以及所述测距模块获得的所述激光发射模块和所述激光接收模块的距离，计算所述激光接收模块的转动角度，以使得所述激光接收模块对准所述激光发射模块；

所述控制模块根据所述激光接收装置接收由所述激光发射装置向沿所述接收体方向的海洋面发射激光而发射的激光，若损耗的能量差大于海洋面无溢油时的能量差，确认所述海洋面上有溢油。

优选的，所述接收体设有多个，所述发射体上设有对应数量的所述激光发射装置。

优选的，所述接收体设有两个，分设在所述发射体的两侧。

优选的，所述发射体和所述接收体的移动速度不同。

优选的，所述发射体和所述接收体相互以对方为轴转动。

优选的，所述发射体和所述接收体上均设有卫星定位装置。

优选的，所述自动监测装置包括无线通讯模块，用于将所述控制模块中信息传输至数据中心，例如云中心。

优选的，所述无线通讯模块优选包括wi-fi模块或移动网络模块。

为了实现上述发明目的，本发明提供另一技术方案：一种如上所述海洋面溢油的自动监测装置的操作方法，包括：

发射体和接收体漂浮在海洋面时，

发射体向接收体发射激光，自动对准模块根据发射的激光，调整激光发射模块和激光接收模块的角度，确保激光发射模块发出的激光经海洋面反射后被所述激光接收模块所接收；

所述发射体向所述接收体方向的海洋面发射激光，经所述海洋面反射后，激光射向所述接收体；

所述接收体接收所述海洋面反射过来的激光，所述控制模块根据激光损耗的能量差，若大于海洋面无溢油的能量差，判定海洋面上有溢油。

优选的，所述发射体和所述接收体为可调控移动的。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：采用两个可移动设备上分别设置激光发射模块和激光接收模块，对海洋面进行激光检测，利用激光在经过油污面反射损耗不同于水面，达到检测海洋面的污染情况；能实现大范围海洋面的检测和监控，覆盖面广，操作简单，以免污染面扩大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明海洋面溢油的自动监测装置的结构示意图；

图2为本发明海洋面溢油的自动监测装置的操作方法流程图；

图示标记：

1、第一漂浮设备；11、第一推进模块；12、激光发射模块；13、卫星定位装置；2、第二漂浮设备；21、第二推进模块；22、控制模块；23、激光接收模块；3、激光线束；4、海洋面；5、自动对准模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，本发明一个实施例，一种海洋面4溢油的自动监测装置，所述自动监测装置包括发射体、接收体、自动对准模块和控制模块22，

所述发射体包括：

第一漂浮设备1，用于使发射体漂浮在海洋面4上；所述第一漂浮设备1包括第一推进模块11，所述第一推进模块11位于所述第一漂浮设备1上，用于驱动所述第一漂浮设备1在海洋面4上运动；

激光发射模块12，固定在所述第一漂浮设备1上，发射激光信号；

所述接收体包括：

第二漂浮设备2，用于使接收体漂浮在海洋面4上；所述第二漂浮设备2包括第二推进模块21，所述第二推进模块21位于所述第二漂浮设备2上，用于驱动所述第二漂浮设备2在海洋面4上运动；

激光接收模块23，固定在所述第二漂浮设备2上，接收激光信号；

所述自动对准模块5包括：

测距模块，用于测量所述激光发射模块12和所述激光接收模块23的距离；

光传感器，用于感应所述激光发射模块12发出的激光信号；

计算模块，根据光传感器感应到所述激光发射模块12发出的激光信号方向，以及所述测距模块获得的所述激光发射模块12和所述激光接收模块23的距离，计算所述激光接收模块23的转动角度，以使得所述激光接收模块23对准所述激光发射模块12；

所述控制模块22根据所述激光接收装置接收由所述激光发射装置向沿所述接收体方向的海洋面4发射激光而发射的激光，若损耗的能量差大于海洋面4无溢油时的能量差，确认所述海洋面4上有溢油。

通过两个都可移动的发射体和接收体，在海洋面4上运动，适应于较大范围海洋面4的检测，操作性方便。发射体为激光发射装置设在带动力设备的漂浮器上，结合接收体为激光接收装置设在带动力设备的漂浮器上，两者均可独立操控，可根据使用需要移动至特定位置，如同步或非同步移动、相对转动式移动等。

由于发射体和接收体本身为可移动设备，增设自动对准模块，方便调控两者在激光发射和接收上处于一致，能尽快获得激光反射信号，提高检测的效率和速度。

发射体上激光发射装置向接收体上激光接收装置方向的海洋面4发射激光，利用不同物质对激光吸收和反射的程度不同，使得反射光被激光接收装置所接收，根据激光的损耗程度，判断海洋面4上溢油存在与否。

优选的，所述接收体设有多个，所述发射体上设有对应数量的所述激光发射装置。通过在一个发射体上设置多个激光发射装置，来实现大范围的同步检测。

优选的，所述接收体设有两个，分设在所述发射体的两侧。基于发射体和接收体的可移动性，在发射体两侧都设有接收体，能最大范围进行检测。

优选的，所述发射体和所述接收体的移动速度不同。在使用不同规则形状的海洋面4时，限定发射体和接收体的移动速度不同，可减少能耗；同时尤其是所述发射体和所述接收体相互以对方为轴转动，测量准确。

优选的，所述发射体和所述接收体上均设有卫星定位装置13，方便控制中心及时了解发射体和接收体的位置，远程确认溢油所发生的区域。

优选的，所述自动监测装置包括无线通讯模块，用于将所述控制模块22中信息传输至数据中心，例如云中心。发射体和接收体所确认附近海洋面4的溢油信息，可通过无线通讯模块传输至控制中心；无线通讯模块优选包括wi-fi模块或移动网络模块。

本发明还公开了一种如上所述海洋面溢油的自动监测装置的操作方法，包括：

发射体和接收体漂浮在海洋面4时，

发射体向接收体发射激光，自动对准模块根据发射的激光，调整激光发射模块12和激光接收模块23的角度，确保激光发射模块12发出的激光经海洋面4反射后被所述激光接收模块23所接收；

所述发射体向所述接收体方向的海洋面4发射激光，经所述海洋面4反射后，激光射向所述接收体；

所述接收体接收所述海洋面4反射过来的激光，所述控制模块22根据激光损耗的能量差，若大于海洋面4无溢油的能量差，判定海洋面4上有溢油。

优选的，所述发射体和所述接收体为可调控移动的。

本发明海洋面溢油的自动监测装置，能适应于各种海洋面进行实时监测，以免发生漏油现象而污染整个海洋环境。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。