CN103342153A - 一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统 - Google Patents

Abstract

一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，它包括入水部分和非入水部分；入水部分含浮标终端和水下延伸装置，非入水部分含监控平台和外部数据链；该外部数据链借助卫星、基站实现入水部分浮标终端与非入水部分监控平台之间的无线传输链接通道。在入水部分投放到受溢油污染水域后，与半潜油一道跟随近表层水流漂流，将水中溢油探测信息获取后由溢油传感器传送至检测电路模块，再通过通信模块借助通信卫星系统及地面基站传输到监控平台，了解和控制其各工作模块状态参数，从而实现远程监控浮标终端及水下半潜油跟踪探测信息；本发明能实时监控水下半潜油的位移和扩散情况，构思新颖，操作方便，为应急救援部门提供了重要的技术手段。

Description

一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统

【技术领域】

本发明涉及一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，它能使相关人员通过水中探测载体——浮标终端及其水下延伸装置，为本部门提供可靠的半潜油跟踪预警数据，属于环境保护及水域溢油跟踪预警监测技术领域。

【背景技术】

随着全球经济持续快速发展，对能源的需求不断增加，水上及水下溢油事故风险明显加大，近些年国内外污染事故频率呈现大规模频发趋势，已引起世界各国的高度重视，大力加强了溢油事故风险防范和应急处置工作。

溢油应急与处置包括了多项技术及对策，旨在尽可能预防和减缓溢油污染损害的不利影响。其中溢油跟踪预警监测是一类重要的对策，既可以应用于溢油事故发生之后的应急处置中，出动飞机、船艇、浮标以及获取卫星图片，及时发现事发及周边海域的溢油，出动清污力量加以清除，以及对污染损害和环境影响作出评估，协助开展生态环境修复及损害赔偿等工作，也可以应用于未发生事故时的风险防控，通过预先将溢油探测浮标布设在高风险区域和受风险威胁的环境敏感区域，及时发现溢油，并采取相应的溢油应急与处置行动。

国内已经批准了用于海面溢油跟踪及报警的浮标发明专利及实用新型专利，其可以跟随海面油膜，并将位置信息及溢油探测传感器信息通过无线传输方式发送给地面监控系统，指导溢油清污队伍赶到油污现场予以清除，以及系留在高污染风险区，一旦发生溢油泄漏，能够及时发出警报，迅速采取行动。这类海面溢油跟踪探测浮标以及卫星、飞机、船艇监测方式均只能针对于海面油膜的跟踪监测，对水下溢油的跟踪探测则无能为力。

传统溢油事故应急处置技术和装备多针对于水面溢油，而近年来世界不少地区也发现了半潜油以及沉底油，其监测、处置和清除比水面溢油应急处置更为困难。国际海事组织相关技术性文件《沉潜油评估与清除操作指南》草案中给出了半潜油的定义，即：具有或接近具有中性浮力的溢油，可在盛行海况条件下的一段明显时间内断断续续地半潜于海水表面之下，无法通过监督飞机或船艇进行可靠的监视。由于缺乏监测水下半潜油的技术手段，其有效处置和清除也变得更加难以实现。

国外有一类测量海面风向风速和水流的海流浮标，带有风向标及传感器以及水下跟随装置，通过无线传输方式发送及接收位置信息，反推水下15米以内的近水面海流流速，但不具备其他传感功能。国内有一类抛弃式盐温深测量装置，采用了灵敏度很高的非晶材料磁芯，通过推导磁芯温度系数及运用负反馈方法解决了温度对电磁感应式传感器的影响，但不具备传感溢油的功能，而国内水面溢油传感器采用金属电极，也不便于温度变化影响的去除。

【发明内容】

（1）发明目的

本发明的目的是提供一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，开创一种能跟踪、探测可在盛行海况条件下的一段明显时间内断断续续地半潜于海水表面之下溢油的装置和方法，弥补无法通过卫星、监督飞机、船艇或现有溢油跟踪及报警浮标进行可靠的半潜油监视监测的技术空白。该装置和方法可在发现或可能形成近水面一定深度（一般为水下15米以内）半潜油时应用，如冬季发生重质原油、重质燃料油溢油事故时，可帮助应急队伍在一定范围内发现和跟踪半潜油的漂移轨迹，或系留在高溢油风险区和环境敏感区的附近，以便一旦发生溢油事故能够及时发现，发出预警信息，采取有效对策措施保护环境敏感资源。

（2）技术方案

本发明一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，包括入水部分（含浮标终端和水下延伸装置）和非入水部分（含监控平台和外部数据链），它们相互之间的关系是：入水部分在投放到发现或有可能形成半潜油的受溢油污染水域后，可与半潜油一道跟随近表层水流漂流，其漂流动态信息由内置于浮标终端的定位模块从外部数据链中的卫星定位系统获取，其水中溢油探测信息由所携带的溢油探测传感器按一定规律传送至内置于浮标终端的检测电路模块，再通过内置于浮标终端的通信控制定位装置中的通信模块借助外部数据链中的通信卫星系统及地面基站传输到监控平台，该监控平台也可以借助外部数据链向内置于浮标终端的通信控制定位装置中的控制模块发出指令，了解和控制其各工作模块状态参数，从而实现远程监控浮标终端及其水下半潜油跟踪探测信息。入水部分还可以预先系留在高溢油风险区和高环境敏感区附近的水域，一旦探测到水下溢油，迅即通过外部数据链向监控平台发出警报，实现及时发现和快速预警水下溢油。

所述入水部分包括浮标终端和与之柔性紧固连接的水下延伸装置，所述浮标终端包括水中浮标外壳、内置设备（含电源模块、通信控制定位装置和检测电路模块）和溢油探测传感器；所述水下延伸装置包括柔性连接缆线、中空连接橡胶球、亲水帆布笼和溢油探测传感器；所述非入水部分包括监控平台和外部数据链，所述监控平台包括计算机、通信网络和监控软件，所述外部数据链为浮标终端内置设备所依托的定位卫星、通信卫星及基站在浮标终端和监控平台之间搭建的数据连接通道。该水下溢油跟踪探测浮标系统组成示意图，见图1所示。

所述浮标外壳由玻璃钢、塑料和橡胶料等硬质材料制作的具有一定厚度的两个半球形壳咬合粘接在一起而形成中空壳体球状物，其中球形壳下半壳的底部开了一个圆口，供与柔性连接缆线紧固连接之用的连接螺钉穿过，球形壳上半壳靠近中间处开两个小槽及一个小孔，用于安装外设电源开关和充电接线插口并与内置电源模块相连接，以及与溢油探测传感器连接的密封电路线通过；在将球形壳上半壳和下半壳咬合粘接之前，先通过螺栓和垫片将内置设备固定在它们之间，并将中心带有穿孔的连接螺钉穿过球形壳下半壳的底部，采用防渗垫片和紧固件紧固，柔性连接缆线内置的多根密封电路线通过该连接螺钉的中心穿孔与内置于浮标终端的检测电路模块连接，拧紧带有柔性连接缆线的连接螺帽及缠绕密封胶带，再采用强力粘接剂将形壳上半壳和下半壳牢固粘接，即组合构成一个密封的、与水下延伸装置柔性紧固连接的、带有内置设备及外接开关、充电接线插口、溢油探测传感器的球状物浮标终端。

所述浮标终端内置设备是由检测电路模块、通信控制定位装置、圆形基板和电源模块组成；所述圆形基板为双面超薄线路板，双面都有覆铜和走线，并且可以通过过孔来导通两层之间的线路，使之形成所需要的网络连接，检测电路模块、通信控制定位装置安装在圆形基板上方；所述电源模块为可充电干电池或蓄电池，通过螺钉固定在圆形基板的下表面；所述通信控制定位装置为小体积、高度集成的功能模块，集成有通信模块、控制模块、定位模块；各模块之间的位置连接关系是：通信模块、定位模块、检测电路模块分别与控制模块相连，电源模块分别给通信模块、定位模块、检测电路模块及控制模块供电。以上模块组完成水下半潜油漂移动态及探测信息的采集和检测，通过外部数据链将相关数据传送到监控平台，同时也接受监控平台的控制命令；该通信模块通过海事卫星或铱星或GSM移动通讯与监控平台进行数据传输和指令传送；该定位模块是GPS或北斗卫星定位系统的用户定位模块，主要完成接收卫星所发出的信号，利用这些信号计算出浮标终端所处位置的经纬度，再将其转变成信号通过通信模块传输到监控平台；所述溢油探测传感器为接触式电导率传感器或其他可以感知溢油的传感器，固定在浮标外壳靠近粘接处以及柔性连接缆线不同深度位置的接触水体一侧，通过穿过浮标外壳和柔性连接缆线的密封电路线与检测电路模块相连；该浮标终端内置设备组成及与外部设备连接示意图，见图2所示。

所述检测电路模块主要完成水下半潜油信息的检测，可以并行地检测不同垂向深度溢油探测传感器的探测信息，根据水与溢油的电导率或其他物理化学特性的不同发出检测信息；该溢油探测传感器探头是双环形非晶材料磁芯，与海水构成耦合磁芯线圈单匝回路，因初级线圈加有激励信号而在海水回路中感应出电流，又在次级线圈上感应电动势，其大小依赖于海水电导率的大小，在接触到溢油时电导率亦会发生显著变化；该检测电路模块采用超低功率微处理器输出交流信号及电导率数据的采集和输出，采用ADC芯片将模拟信号转化为数字信号，采用稳定性高且能处理较高频率交流信号的精密整流电路使交流信号无失真地转成脉动直流，选择精密运算放大器作为整流双运算放大，提高增益和灵敏度，采用负反馈接收电路补偿水温变化测量误差；该溢油探测传感器检测电路模块结构原理示意图，见图3所示。

所述柔性连接缆线其外侧为密封绝缘耐腐蚀的橡胶材料，内侧有多根以不同颜色单独密封的电路线，通过在柔性连接缆线外侧适当位置开设小孔将电路线抽出并与溢油探测传感器连接，柔性连接缆线一侧端头的橡胶材料紧绷在圆锥形连接螺帽的尾端，该连接螺帽中心带有多根单独密封的电路线，先将这些电路线穿入固定在浮标外壳下半球底部的连接螺钉中心穿孔内，再将连接螺帽拧紧后缠绕密封胶；柔性连接缆线另一侧端头的橡胶材料与中空连接橡胶球两侧突出端的任意一端紧绷连接后缠绕密封胶带，中空连接橡胶球另一突出端与同亲水帆布笼紧固连接的柔性连接缆线的另一侧端头紧绷连接后缠绕密封胶带，由此即可实现浮标终端与柔性连接缆线和亲水帆布笼的坚固柔性连接，采用中空连接橡胶球连接柔性连接缆线的目的主要是保持整个入水部分在水体中具有一定的漂浮力。

所述亲水帆布笼的结构类似中国民间的灯笼，从顶端到底端带有五个圆形固定圈（该五个圆形固定圈是由玻璃钢材料或其它结实耐用材料制作，其直径在1米以内）；将亲水型帆布或其它结实亲水编织物缝制成圆筒状（该圆筒状的长约5米左右），中间均匀的挖出一些过水开孔，亲水帆布笼含有圆形固定圈，即帆布圆筒两端结实地固定在2个圆形固定圈上，帆布圆筒中间均匀分为四段，每段的内侧各固定1个圆形固定圈，将5个固定着亲水帆布圆筒的圆形固定圈合龙摞在一起，即可将亲水帆布笼折叠，用宽纸条将5个摞在一起的固定圈缠绕固定，既便于运输，又不妨碍其入水后自动张开；该亲水帆布笼一侧端部的圆形固定圈上结实地捆绑了用于与柔性连接缆线连接的连接绳固定盘中的连接绳索（该连接绳索有六至八根），所述连接绳固定盘为直径大于柔性连接缆线连接螺帽的圆形，通过连接绳接头结实地固定了连接绳索的另一端，其上方紧固安装了柔性连接缆线连接螺钉，供与中空连接橡胶球连接的柔性连接缆线另一端头连接螺帽拧入，经拧紧后缠绕密封胶带，即可实现浮标终端、柔性连接缆线、中空连接橡胶球和亲水帆布笼之间的柔性坚固连接，在将由这些组件构成的入水部分投入水中后，其能够类似于半潜油随着近水面海流漂流，并能够自水面向水下一定深度（一般约15m）延伸，其所携带的垂向均匀分布多个溢油探测传感器在接触到溢油时将向浮标终端内置检测电路模块发出传感特性变化信息，并经内置通信模块和外部数据链传送至监控平台，及时发现和跟踪水下半潜油。入水部分各组件及其连接示意图，见图4所示。

所述外部数据链是借助卫星、基站等实现入水部分浮标终端与非入水部分监控平台之间的定位探测控制信息的无线传输链接通道，其与浮标终端的通信控制定位装置以及监控平台通信显示装置相匹配，具备能够在监控预警水域提供及时、便捷、高效的定位和通信服务的功能；所述通信控制定位装置可以选择定位和通信服务商提供的相应产品，也可以自制或定制由第三方提供的产品；所述监控平台是用来远程监控和管理入水部分及浮标终端的控制系统，由计算机、通信网络和监控软件组成，并可带有手机或平板电脑等便携式监控终端，该监控平台的存储空间、处理速度、显示分辨率、操作系统、网速等应尽可能高配置，以满足完成水下溢油跟踪探测的预警监控任务要求；所述监控软件能够对浮标终端的内置设备（电源模块、通信控制定位装置、检测电路模块）进行实时监控和管理，对浮标终端动态及溢油探测报警信息进行及时记录、存储和处理，带有关心区域的数字地图、溢油风险源和环境敏感资源数据库，具备在数字地图上叠加溢油风险源和环境敏感资源分布和浮标漂移轨迹的功能，以及放大、缩小、漫游、回放等数字地图显示控制功能，能够识别浮标终端发出溢油探测报警的区域、水下深度及溢油探测性质，在处理报警后可恢复正常。

（3）优点和功效

与现有溢油跟踪及报警浮标相比，本发明溢油跟踪探测浮标带有柔性连接缆线和亲水帆布笼水流跟踪装置，浮标球形壳上半壳和下半壳采用胶粘，无需外沿及紧固螺丝，其漂移轨迹代表了水下近水面一定深度的水流带动半潜油漂移扩散的状况，在柔性连接缆线和帆布笼外侧布置溢油探测传感器实现了水下不同深度溢油的多点探测，有助于跟踪和预警水下半潜油以及了解半潜油所处的水深，相应的配套内置通信控制定位模块、检测电路模块、外部数据链和监控平台相比现有溢油跟踪及报警浮标只能跟踪随表面流漂移的水面油膜，以及对其单点探测来说较为复杂，采用的高灵敏度非晶材料磁芯可通过推导磁芯温度系数及运用负反馈方法消除不同水深层温度的变化对电磁感应式传感器的影响，增加了现有此类传感器所不具备的传感溢油对电导率影响的探测识别功能。

与现有的用于测量海面风向风速和水流的海流浮标相比，本发明溢油跟踪探测浮标不带有风向标及传感器，柔性连接缆线内布置了用于在不同水深探测溢油的传感器信号线，内置通信控制模块增加了溢油传感信息，浮标外壳增加了外置电源开关及充电接口，便于浮标的回收及循环利用。

本发明是一种完整的水下溢油跟踪探测浮标系统，由水下溢油跟踪监控终端设备（含水下延伸装置）、外部数据链、监控平台组成，水下溢油跟踪监控终端设备配置给溢油应急设备库、清污队伍、风险源管理机构，在发现溢油和有溢油风险时抛入水中，溢油应急中心或应急相应部门通过监控平台了解浮标终端的状态和信息。该水下溢油跟踪探测浮标系统构思新颖，结构独特，不仅能实时监控水下半潜油的位移和扩散情况，而且操作使用方便，价格低廉，为应急救援部门提供了重要的技术手段。

【附图说明】

图1：水下溢油跟踪探测浮标系统组成示意图

图2：浮标终端内置设备组成及与外部设备连接示意图

图3：溢油探测传感器检测电路模块结构示意图

图4：入水部分各组件及其连接示意图

图中序号说明如下：

1：球形壳上半壳	2：粘接缝	3：球形壳下半壳
			4：连接螺钉	5：连接螺帽	6：柔性连接缆线
7：中空连接橡胶球	8：固定圈	9：亲水帆布笼
			10：过水开孔	11：连接绳索	12：固定盘连接头
13：连接绳固定盘	14：连接绳接头	15：溢油探测传感器
			16：外设电源开关	17：充电接线插口

【具体实施方式】

请参见图1‐4所示。本发明一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，包括入水部分（含浮标终端和水下延伸装置）和非入水部分（含监控平台和外部数据链），它们相互之间的关系是：入水部分在投放到发现或有可能形成半潜油的受溢油污染水域后，可与半潜油一道跟随近表层水流漂流，其漂流动态信息由内置于浮标终端的通信控制定位装置中的定位模块从外部数据链中的卫星定位系统获取，其水中溢油探测信息由所携带的溢油探测传感器按一定规律传送至内置于浮标终端的检测电路模块，再通过内置于浮标终端的通信控制定位装置中的通信模块借助外部数据链中的通信卫星系统及地面基站传输到监控平台，该监控平台也可以借助外部数据链向内置于浮标终端的通信控制定位装置中的控制模块发出指令，了解和控制其各工作模块状态参数，从而实现远程监控浮标终端及其水下半潜油跟踪探测信息。入水部分还可以预先系留在高溢油风险区和高环境敏感区附近的水域，一旦探测到水下溢油，迅即通过外部数据链向监控平台发出警报，实现及时发现和快速预警水下溢油。

所述入水部分包括浮标终端和与之柔性紧固连接的水下延伸装置，所述浮标终端包括浮标外壳、内置设备（含电源模块、通信控制定位装置和检测电路模块）和溢油探测传感器；所述水下延伸装置包括柔性连接缆线、中空连接橡胶球、亲水帆布笼和溢油探测传感器；所述非入水部分包括监控平台和外部数据链，所述监控平台包括计算机、通信网络和监控软件，所述外部数据链为浮标终端内置设备所依托的定位卫星、通信卫星及基站在浮标终端和监控平台之间搭建的数据连接通道。该水下溢油跟踪探测浮标系统组成示意图，见图1所示。

所述浮标外壳由玻璃钢、塑料和橡胶料等硬质材料制作的厚度约1cm的球形壳上半壳（1）和球形壳下半壳（3）咬合粘接在一起而形成带有粘接缝（2）的中空壳体球状物，其中球形壳下半壳（3）的底部开了一个圆口，供与柔性连接缆线（6）紧固连接之用的连接螺钉（4）穿过，球形壳上半壳（1）靠近中间处开两个小槽及一个小孔，用于安装外设电源开关（16）和充电接线插口（17）并与内置电源模块相连接，以及与溢油探测传感器（15）连接的密封电路线通过；在将球形壳上半壳（1）和球形壳下半壳（3）咬合粘接之前，先通过螺栓和垫片将内置设备固定在它们之间，并将中心带有穿孔的连接螺钉（4）穿过半球形壳底部，采用防渗垫片和紧固件紧固，柔性连接缆线（6）内置的多根密封电路线通过该连接螺钉（4）的中心穿孔与内置于浮标终端的检测电路模块连接，拧紧带有柔性连接缆线（6）的连接螺帽（5）及缠绕密封胶带，再采用强力粘接剂将两个半球形壳牢固粘接。

为便于球形壳上半壳（1）和球形壳下半壳（3）咬合粘接在一起，球形壳上半壳（1）边缘内侧和球形壳下半壳（3）边缘外侧各削去约1cm长度的一半厚度，用螺栓和垫片将内置设备固定在球形壳上半壳（1）和球形壳下半壳（3）之间，内置设备中的检测电路模块、通信控制定位装置安装在圆形基板上方，电源模块通过螺钉固定在圆形基板的下表面；通信控制定位装置中的通信模块通过GSM移动通讯与监控平台进行双向数据传输；通信控制定位装置中的定位模块选用GPS用户定位模块，接收卫星所发出的信号及计算出浮标终端所处位置的经纬度，再将其转变成信号通过通信控制定位装置中的通信模块传输到监控平台。

溢油探测传感器（15）带有双环形非晶材料磁芯探头，其中一个环的一端与检测电路模块中的超低功率16位单片机相连接，获得激励信号而在海水回路中感应出电流，又在另一个环的海水回路形成感应电动势，被固定为6圈的负反馈线圈补偿电路接收，选择适当的电阻值获得良好的水温变化测量误差补偿效果，再经过运算放大器、精密整流电路将交流信号无失真地转成脉动直流信号，经由ADC芯片转化为数字信号，进入单片机处理和存储；带有双环接线的多个溢油探测传感器（15）被分别固定在浮标外壳靠近粘接缝（2）处以及柔性连接缆线（6）不同深度位置的接触水体一侧，其接线为穿过浮标外壳和柔性连接缆线（6）外侧的密封电路线，与检测电路模块相连，其单片机识别出溢油探测信号后通过通信模块向监控平台发出溢油探测报警信息。

柔性连接缆线（6）其外侧为密封绝缘耐腐蚀的橡胶材料，内侧有多根以不同颜色单独密封的电路线，通过在柔性连接缆线（6）外侧适当位置开设小孔将电路线抽出并与溢油探测传感器（15）连接，柔性连接缆线（6）一侧端头的橡胶材料紧绷在圆锥形连接螺帽（5）的尾端，连接螺帽（5）中心穿有多根单独密封电路线，与紧固在球形壳下半壳（3）的连接螺钉（4）拧紧后缠绕密封胶；柔性连接缆线（6）另一侧端头的橡胶材料与中空连接橡胶球（7）两侧突出端的任意一端紧绷连接后缠绕密封胶带，中空连接橡胶球（7）另一突出端与同亲水帆布笼（9）紧固连接的柔性连接缆线（6）的另一侧端头紧绷连接后缠绕密封胶带。

将长5m、宽3m的亲水型帆布均匀地画分为四段，每段挖出2个0.5m×0.5m的过水开孔（10），在长度方向结实地缝制在一起呈圆筒状，圆筒两端结实地固定在2个直径为0.9m的塑胶材料固定圈（8）上，中间内侧均匀地固定3个固定圈（8），形成可折叠的亲水帆布笼（9），其端部第一个固定圈（8）上结实地捆绑上连接绳固定盘（13）上的六根连接绳索（11），连接绳固定盘（13）通过连接绳接头（14）结实地固定了连接绳索（11）的另一端，连接绳固定盘（13）上方紧固安装了柔性连接缆线（6）连接螺钉（4），拧紧与中空连接橡胶球（7）连接的柔性连接缆线（6）另一端头连接螺帽（5），缠绕密封胶带，实现浮标终端、柔性连接缆线（6）、中空连接橡胶球（7）和亲水帆布笼（9）之间的柔性坚固连接，组成完整的水下溢油跟踪探测浮标系统的入水部分。

监控平台选用高配置台式、移动计算机各1台，配置3G上网卡，安装由GIS开源开发软件开发的专用监控软件，能实时接收、记录、存储和处理浮标终端的动态信息和溢油探测信息，以及远程管理浮标终端内置设备相关参数设置，带有关心区域的数字地图、溢油风险源和环境敏感资源数据库，具备在数字地图上叠加溢油风险源和环境敏感资源分布和浮标漂移轨迹的功能，以及放大、缩小、漫游、回放等数字地图显示控制功能，能够识别浮标终端发出溢油探测报警的区域、水下深度及溢油探测性质，在处理报警后可恢复正常。

Claims (5)

1.一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，其特征在于：它包括入水部分和非入水部分；

所述入水部分包括浮标终端和与之柔性紧固连接的水下延伸装置，所述浮标终端包括水中浮标外壳、内置设备和溢油探测传感器；所述水下延伸装置包括柔性连接缆线、中空连接橡胶球、亲水帆布笼和溢油探测传感器；

所述非入水部分包括监控平台和外部数据链；该监控平台包括计算机、通信网络和监控软件，该外部数据链为浮标终端内置设备所依托的定位卫星、通信卫星及基站在浮标终端和监控平台之间搭建的数据连接通道；

它们相互之间的关系是：入水部分在投放到发现或形成半潜油的受溢油污染水域后，与半潜油一起跟随近表层水流漂流，其漂流动态信息由内置于浮标终端的定位模块从外部数据链中的卫星定位系统获取，其水中溢油探测信息由所携带的溢油探测传感器按规律传送至内置于浮标终端的检测电路模块，再通过内置于浮标终端的通信模块借助外部数据链中的通信卫星系统及地面基站传输到监控平台，该监控平台借助外部数据链向内置于浮标终端的控制模块发出指令，了解和控制其各工作模块状态参数，从而实现远程监控浮标终端及其水下半潜油跟踪探测信息；入水部分预先系留在溢油风险区和环境敏感区附近的水域，一旦探测到水下溢油，迅即通过外部数据链向监控平台发出警报，实现及时发现和快速预警水下溢油；

所述浮标外壳由玻璃钢、塑料和橡胶料硬质材料制作的具有厚度的两个半球形壳咬合粘接在一起而形成中空壳体球状物，其中球形壳下半壳的底部开了一个圆口，供与柔性连接缆线紧固连接之用的连接螺钉穿过，球形壳上半壳靠近中间处开两个小槽及一个小孔，用于安装外设电源开关和充电接线插口并与内置电源模块相连接，以及与溢油探测传感器连接的密封电路线通过；在将球形壳上半壳和球形壳下半壳咬合粘接之前，先通过螺栓和垫片将内置设备固定在它们之间，并将中心带有穿孔的连接螺钉穿过球形壳下半壳的底部，采用防渗垫片和紧固件紧固，柔性连接缆线内置的多根密封电路线通过该连接螺钉的中心穿孔与内置于浮标终端的检测电路模块连接，拧紧带有柔性连接缆线的连接螺帽及缠绕密封胶带，再采用强力粘接剂将球形壳上半壳和球形壳下半壳牢固粘接，即组合构成一个密封的、与水下延伸装置柔性紧固连接的、带有内置设备及外设电源开关、充电接线插口、溢油探测传感器的球状物浮标终端；

所述浮标终端内置设备是由检测电路模块、通信控制定位装置、圆形基板和电源模块组成；所述圆形基板为双面超薄线路板，双面都有覆铜和走线，并且通过过水开孔来导通两层之间的线路，使之形成所需要的网络连接，检测电路模块、通信控制定位装置安装在圆形基板上方；所述电源模块为可充电干电池或蓄电池，通过螺钉固定在圆形基板的下表面；所述通信控制定位装置为小体积、高度集成的功能模块，集成有通信模块、控制模块、定位模块；它们的连接关系是：通信模块、定位模块、检测电路模块分别与控制模块相连，电源模块分别给通信模块、定位模块、检测电路模块及控制模块供电；以上模块组完成水下半潜油漂移动态及探测信息的采集和检测，通过外部数据链将相关数据传送到监控平台，同时接受监控平台的控制命令；该通信模块通过海事卫星或铱星或GSM移动通讯与监控平台进行数据传输和指令传送；该定位模块是GPS或北斗卫星定位系统的用户定位模块，完成接收卫星所发出的信号，利用信号计算出浮标终端所处位置的经纬度，再将其转变成信号通过通信模块传输到监控平台；所述溢油探测传感器为接触式电导率传感器或其他感知溢油的传感器，固定在浮标外壳靠近粘接处以及柔性连接缆线不同深度位置的接触水体一侧，通过穿过浮标外壳和柔性连接缆线的密封电路线与检测电路模块相连；

所述检测电路模块完成水下半潜油信息的检测，并行地检测不同垂向深度溢油探测传感器的探测信息，根据水与溢油的电导率或其他物理化学特性的不同发出检测信息；该溢油探测传感器探头是双环形非晶材料磁芯，与海水构成耦合磁芯线圈单匝回路，因初级线圈加有激励信号而在海水回路中感应出电流，又在次级线圈上感应电动势，其大小依赖于海水电导率的大小，在接触到溢油时电导率亦会发生显著变化；该检测电路模块采用超低功率微处理器输出交流信号及电导率数据的采集和输出，采用ADC芯片将模拟信号转化为数字信号，处理高频率交流信号的精密整流电路使交流信号无失真地转成脉动直流，选择精密运算放大器作为整流双运算放大，提高增益和灵敏度，采用负反馈接收电路补偿水温变化测量误差；

所述柔性连接缆线其外侧为密封绝缘耐腐蚀的橡胶材料，内侧有多根以不同颜色单独密封的电路线，通过在柔性连接缆线外侧适当位置开设小孔将电路线抽出并与溢油探测传感器连接，柔性连接缆线一侧端头的橡胶材料紧绷在圆锥形连接螺帽的尾端，该连接螺帽中心带有多根单独密封的电路线，先将这些电路线穿入固定在浮标外壳下半球底部的连接螺钉中心穿孔内，再将连接螺帽拧紧后缠绕密封胶；柔性连接缆线另一侧端头的橡胶材料与中空连接橡胶球两侧突出端的任意一端紧绷连接后缠绕密封胶带，中空连接橡胶球另一突出端与同亲水帆布笼紧固连接的柔性连接缆线的另一侧端头紧绷连接后缠绕密封胶带，由此实现浮标终端与柔性连接缆线和亲水帆布笼的坚固柔性连接，采用中空连接橡胶球连接柔性连接缆线的目的是保持整个入水部分在水体中具有漂浮力；

所述亲水帆布笼从顶端到底端带有五个圆形固定圈；将亲水型帆布或其它结实亲水编织物缝制成圆筒状，中间均匀的挖出一些过水开孔，亲水帆布笼含有圆形固定圈，即帆布圆筒两端结实地固定在2个圆形固定圈上，帆布圆筒中间均匀分为四段，每段的内侧各固定1个圆形固定圈，将5个固定着亲水帆布圆筒的圆形固定圈合龙摞在一起，即将亲水帆布笼折叠，用宽纸条将5个摞在一起的固定圈缠绕固定，既便于运输，又不妨碍其入水后自动张开；该亲水帆布笼一侧端部的圆形固定圈上结实地捆绑了用于与柔性连接缆线连接的连接绳固定盘中的连接绳索，所述连接绳固定盘为直径大于柔性连接缆线连接螺帽的圆形，通过连接绳接头结实地固定了连接绳索的另一端，其上方紧固安装了柔性连接缆线连接螺钉，供与中空连接橡胶球连接的柔性连接缆线另一端头连接螺帽拧入，经拧紧后缠绕密封胶带，即实现浮标终端、柔性连接缆线、中空连接橡胶球和亲水帆布笼之间的柔性坚固连接，在将由这些组件构成的入水部分投入水中后，半潜油随着近水面海流漂流，并能够自水面向水下深度延伸，其所携带的垂向均匀分布多个溢油探测传感器在接触到溢油时将向浮标终端内置检测电路模块发出传感特性变化信息，并经内置通信模块和外部数据链传送至监控平台，及时发现和跟踪水下半潜油；

所述外部数据链是借助卫星、基站实现入水部分浮标终端与非入水部分监控平台之间的定位探测控制信息的无线传输链接通道，其与浮标终端的通信控制定位装置以及监控平台通信显示装置相匹配，具备能够在监控预警水域提供及时、便捷、高效的定位和通信服务的功能；所述通信控制定位装置选择定位和通信服务商提供的相应产品、自制或定制由第三方提供的产品；所述监控平台是用来远程监控和管理入水部分及浮标终端的控制系统，由计算机、通信网络和监控软件组成，并带有手机或平板电脑便携式监控终端，所述监控软件能够对浮标终端的内置设备进行实时监控和管理，对浮标终端动态及溢油探测报警信息进行及时记录、存储和处理，带有关心区域的数字地图、溢油风险源和环境敏感资源数据库，具备在数字地图上叠加溢油风险源和环境敏感资源分布和浮标漂移轨迹的功能，以及放大、缩小、漫游、回放数字地图显示控制功能，能识别浮标终端发出溢油探测报警的区域、水下深度及溢油探测性质，在处理报警后恢复正常。

2.根据权利要求1所述的一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，其特征在于：所述亲水帆布笼从顶端到底端带有的五个圆形固定圈，该圆形固定圈是由玻璃钢材料制作，其直径在1米以内。

3.根据权利要求1所述的一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，其特征在于：所述将亲水型帆布缝制成圆筒状，该圆筒状的长在5米左右。

4.根据权利要求1所述的一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，其特征在于：所述亲水帆布笼一侧端部的圆形固定圈上捆绑的用于与柔性连接缆线连接的连接绳索，有六至八根。

5.根据权利要求1所述的一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，其特征在于：入水部分投入水中后，自水面向水下一预定深度延伸，该预定深度在15m左右。

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