近距离海面溢油监测系统的设计与实现

发布时间：2024-02-07 01:07

　　海面溢油的准确及时处置对海洋环境的保护具有重要意义。海面溢油监测方法一般可分为固定式监测和遥感监测。固定式监测方法由于其较高的实时性和全天候的特性被广泛应用于近海、港口和码头等溢油高发地点。但受监测范围限制,无法满足大面积溢油监测需求。遥感监测方法具有更广泛的监测范围,能够及时监测出石油运输泄露导致的大范围溢油,但重复观测周期过长,无法对溢油扩散及漂移进行实时跟踪。本文以近距离海面溢油监测系统为研究对象,设计并实现了系统的整体方案。论文的主要研究成果如下:首先,根据实际环境需求设计固定式海面溢油监测硬件平台。该平台包括紫外光源、光电倍增管、FPGA芯片和A/D采样电路等功能模块,对各功能模块的设计进行了介绍。随后介绍了光源调制的基本理论,阐述了光源调制在海面溢油中的应用,并通过仿真对现有的调制模块进行了改进。通过光源调制解决了实验中噪声过大覆盖溢油荧光信号的问题,有效地提升了监测距离。其次,深入研究了固定式海面溢油监测中影响阈值设定的因素:监测距离和太阳光辐射。针对设置固定阈值造成溢油监测虚警率高的问题,结合被监测海域的太阳高度、天气、紫外线强度和潮汐情况等环境信息,提出了一种基于决策...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.2太阳光近地光谱相对辐射能力分布

第二章荧光法溢油监测技术基础能量分布较大，溢油监测的荧光信号中往往含有大量的背景噪声。.2给出了太阳光在近地相对能量分布，从中可以看出远紫外区在近采用远紫外区紫外光诱导产生的荧光，其响应峰值大概在360nm近地相对能量较大。采用近紫外区紫外光诱导产生的荧光，其响应附近。通....

图32溢油检测系统模块组成示意怪

主要功能是利用指定波长的紫外光照射海定了监测效果的好坏，通常紫外光源功率越功能是接收被监测海域的荧光信号。探测模转换器。本文采用高灵敏度的光电倍增管探号转化为模拟电压信号，方便后续电路处功能是降低紫外光源照射面积和光电倍增紫外光源照射面积越大，单位面积功率越低监测，通常对紫外光源....

图3.4系统所用光源激发波长

西安电子科技大学硕士学位论文光源激发模块激发模块发射紫外光照射被监测海域的溢油产生荧光。荧光效果的备的性能，因此光源的选型是整个系统的关键部分。系统采用美国长365nm附近的LED发光二极管作激发光源。LED发光二极管具发光效率高、不会产生电磁干扰等优点[31]。因此紫外LED....

图3.5常见溢油的典型荧光光谱反射强度示意图

图3.5代表该波长的荧光信号强度测时尽量选用一个相对所有油类来说荧光强度较m。系统选中实线所示射灵敏度压，在实现400统实际常见溢油的典型荧光光谱反射强度示意图，从图中可以看出，用日本Hamamatsu公司生产的光电倍，由图中可以看出，该光电倍增管在，这里的阳极辐射灵....

本文编号：3896503