CN101957448A - 一种海面溢油雷达监测装置及其监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海面溢油的雷达监测装置及其监测方法，所述的装置包括垂直极化雷达天线、附属配电箱、雷达控制台、数控接收卡和计算机，所述的附属配电箱与垂直极化雷达天线连接，所述的计算机是安装有溢油监测系统软件的计算机。本发明通过垂直极化雷达天线将接收到的海面电磁波谱数据经附属配电箱传送到计算机进行坐标转换、生成监测图像、去除干扰和杂音、进行校正处理、输出监测成果图像。本发明能够精确检测到海面溢油，甚至是小面积区域的溢油，保证了溢油监测的精度；本发明具有传播稳定、损耗少等优势，保证了监测信息的准确性和丰富程度。

Description

一种海面溢油雷达监测装置及其监测方法
技术领域
本发明涉及一种海面溢油的监测技术，特别是一种海面溢油的雷达监测装置及其监测方法。
背景技术
近年来，随着世界海洋石油工业的快速发展，海上石油运输量急剧增加，导致溢油事故频繁发生。溢油事故不仅严重破坏海洋生态环境，同时，也对海洋资源造成了巨大的损害。
石油污染带来的危害众多，例如，石油组分中，低沸点的芳香烃对海洋生物具有毒性，同时，危害到海洋渔业资源。世界关注“提高溢油应急能力，保护海洋环境资源”的同时，也对我国的海面溢油监测能力提出了更高的要求。
现有的溢油监测装置往往被硬性分为船用和岸边观测站两种类型，多采用水平极化天线，而水平极化天线存在以下弊端：
1、水平极化天线辐射的极化波监测小目标的能力相比垂直极化波较弱。海面溢油这样的小目标会抑制海面海浪的回波强度，若要精确地监测海面溢油，水平极化天线相比垂直极化雷达天线具有一定的劣势。
2、水平极化天线辐射的极化波在海面传播时，一定程度上会被起伏较大的海浪吸收、散射、干扰，而且水平极化传播自身损耗也较大。而垂直极化电磁波沿海面传播损耗低、传播稳定。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种小目标监测能力强、海面传播损耗低的基于垂直极化天线的海面溢油雷达监测装置及其监测方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种海面溢油的雷达监测装置包括附属配电箱、雷达控制台、数控接收卡和计算机，所述的附属配电箱分别与雷达控制台和数控接收卡连接，所述的数控接收卡安装在计算机的PCI插槽上，所述的附属配电箱还与垂直极化雷达天线连接，所述的垂直极化雷达天线安装在岸边监测站或者船顶，所述的计算机是安装有溢油监测系统软件的计算机、放置在溢油监测中心或者船舶内监测室。
本发明所述的附属配电箱中集成了数据集线器和电源适配器。
本发明所述的数控接收卡是PCI插槽式监控卡。
一种海面溢油的雷达监测装置的监测方法，包括以下步骤：
A、垂直极化雷达天线持续辐射电磁波，并将接收到的海面电磁波谱数据送给附属配电箱；
B、附属配电箱将电磁波谱数据分别传送至雷达控制台和数控接收卡。
C、雷达控制台将电磁波谱数据处理成航海雷达图像，并显示在雷达控制台操作屏幕之上，用于监测海上目标和航海导航；同时，操作员根据雷达图像控制雷达，使用追踪特定物体等功能在在屏幕上追踪可疑物体；
D、数控接收卡接收雷达电磁波谱数据并传送到计算机；
E、计算机中的溢油监测系统对获取的雷达电磁波普数据进行坐标转换，并生成监测图像；
F、计算机中的溢油监测系统对监测图像进行滤波处理，去除干扰和杂音；
G、计算机中的溢油监测系统对滤波后的监测图像进行校正处理；
H、计算机中的溢油监测系统通过全自动分析模块，对经过处理后的监测图像进行分析，过滤非溢油信息，分析可疑区域并输出成果；或者通过半自动分析模块，进行人工干预措施，最后输出监测成果图像；
I、计算机中的溢油监测系统分析监测成果图像，如果发现溢油，触发报警系统并立刻发出报警鸣声，并提示操作员处理目标区域的溢油。
本发明所述的海面电磁波谱数据包括海浪表面、船只、陆地反射的电磁波谱数据以及电磁波遇到空气大分子、海面生物反射的波谱数据。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明采用垂直极化雷达天线，而垂直极化雷达天线辐射的极化波监测小目标的能力比水平极化雷达天线强，能够精确检测到海面溢油，甚至是小面积区域的溢油，保证了溢油监测的精度。
2、由于本发明中的垂直极化雷达天线辐射的极化波相比水平极化天线辐射的极化波，具有传播稳定，损耗少等优势，保证了监测信息的准确性和丰富程度。
附图说明
本发明共有附图2张，其中：
图1是海面溢油的雷达监测装置结构示意图。
图2是海面溢油的雷达监测装置的监测方法流程示意图。
图中：1、垂直极化雷达天线，2、附属配电箱，3、雷达控制台，4、数控接收卡，5、计算机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1所示，一种海面溢油的雷达监测装置包括附属配电箱2、雷达控制台3、数控接收卡4和计算机5，所述的附属配电箱2分别与雷达控制台3和数控接收卡4连接，所述的数控接收卡4安装在计算机5的PCI插槽上，所述的附属配电箱2还与垂直极化雷达天线1连接，所述的垂直极化雷达天线1安装在岸边监测站或者船顶，所述的计算机5是安装有溢油监测系统软件的计算机5、放置在溢油监测中心或者船舶内监测室。所述的附属配电箱2中集成了数据集线器和电源适配器。所述的数控接收卡4是PCI插槽式监控卡。
如图1-2所示，一种海面溢油的雷达监测装置的监测方法，包括以下步骤：
A、垂直极化雷达天线1持续辐射电磁波，并将接收到的海面电磁波谱数据送给附属配电箱2；所述的海面电磁波谱数据包括海浪表面、船只、陆地反射的电磁波谱数据以及电磁波遇到空气大分子、海面生物反射的波谱数据。
B、附属配电箱2将电磁波谱数据分别传送至雷达控制台3和数控接收卡4；
C、雷达控制台3将电磁波谱数据处理成航海雷达图像，并显示在雷达控制台3操作屏幕之上，用于监测海上目标和航海导航；同时，操作员根据雷达图像控制雷达，使用追踪特定物体等功能在在屏幕上追踪可疑物体；
D、数控接收卡4接收雷达电磁波谱数据并传送到计算机5；
E、计算机5中的溢油监测系统对获取的雷达电磁波普数据进行坐标转换，并生成监测图像；
F、计算机5中的溢油监测系统对监测图像进行滤波处理，去除干扰和杂音；
G、计算机5中的溢油监测系统对滤波后的监测图像进行校正处理；
H、计算机5中的溢油监测系统通过全自动分析模块，对经过处理后的监测图像进行分析，过滤非溢油信息，分析可疑区域并输出成果；或者通过半自动分析模块，进行人工干预措施，最后输出监测成果图像；
I、计算机5中的溢油监测系统分析监测成果图像，如果发现溢油，触发报警系统并立刻发出报警鸣声，并提示操作员处理目标区域的溢油。

Claims (5)

1.一种海面溢油的雷达监测装置包括附属配电箱(2)、雷达控制台(3)、数控接收卡(4)和计算机(5)，所述的附属配电箱(2)分别与雷达控制台(3)和数控接收卡(4)连接，所述的数控接收卡(4)安装在计算机(5)的PCI插槽上，其特征在于：所述的附属配电箱(2)还与垂直极化雷达天线(1)连接，所述的垂直极化雷达天线(1)安装在岸边监测站或者船顶，所述的计算机(5)是安装有溢油监测系统软件的计算机(5)、放置在溢油监测中心或者船舶内监测室。
2.根据权利要求1所述的一种海面溢油的雷达监测装置，其特征在于：所述的附属配电箱(2)中集成了数据集线器和电源适配器。
3.根据权利要求1所述的一种海面溢油的雷达监测装置，其特征在于：所述的数控接收卡(4)是PCI插槽式监控卡。
4.一种海面溢油的雷达监测装置的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、垂直极化雷达天线(1)持续辐射电磁波，并将接收到的海面电磁波谱数据送给附属配电箱(2)；
B、附属配电箱(2)将电磁波谱数据分别传送至雷达控制台(3)和数控接收卡(4)；
C、雷达控制台(3)将电磁波谱数据处理成航海雷达图像，并显示在雷达控制台(3)操作屏幕之上，用于监测海上目标和航海导航；同时，操作员根据雷达图像控制雷达，使用追踪特定物体等功能在在屏幕上追踪可疑物体；
D、数控接收卡(4)接收雷达电磁波谱数据并传送到计算机(5)；
E、计算机(5)中的溢油监测系统对获取的雷达电磁波谱数据进行坐标转换，并生成监测图像；
F、计算机(5)中的溢油监测系统对监测图像进行滤波处理，去除干扰和杂音；
G、计算机(5)中的溢油监测系统对滤波后的监测图像进行校正处理；
H、计算机(5)中的溢油监测系统通过全自动分析模块，对经过处理后的监测图像进行分析，过滤非溢油信息，分析可疑区域并输出成果；或者通过半自动分析模块，进行人工干预措施，最后输出监测成果图像；
I、计算机(5)中的溢油监测系统分析监测成果图像，如果发现溢油，触发报警系统并立刻发出报警鸣声，并提示操作员处理目标区域的溢油。
5.根据权利要求4所述的一种海面溢油的雷达监测装置的监测方法，其特征在于：所述的海面电磁波谱数据包括海浪表面、船只、陆地反射的电磁波谱数据以及电磁波遇到空气大分子、海面生物反射的波谱数据。
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