CN105137427A - 海面溢油快速监测方法 - Google Patents

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杨文玉
牟桂芹
周志国
郭亚逢
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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Abstract

本发明涉及一种海面溢油快速监测方法，主要解决现有技术中发现不及时、监测溢油效率较低的问题。本发明通过采用一种海面溢油快速监测方法，通过海面溢油快速监测系统进行溢油实时监测，网络海图雷达天线(1)和水文气象传感器(4)安装在岸边监测台或者集输平台上，信号增强模块(2)分别与雷达天线(1)和雷达数据二次采集装置(3)连接，微波/卫星传输基站(5)将网络海图雷达天线(1)和水文气象传感器(4)所得信息通过微波点对点的传输方式从海上传送至放置在监测指挥中心的溢油监测分析系统(6)的技术方案较好地解决了上述问题，可用于海面溢油快速监测中。

Description

海面溢油快速监测方法
技术领域
本发明涉及一种海面溢油快速监测方法。
背景技术
中国面临的海上油田溢油风险日益加大。中国目前海上有大量的采油、作业和钻井平台以及海底输油管线。随着海上石油勘探开发规模的扩大和初期设备设施的老化使得海上溢油污染的风险越来越大，尤其是原油生产过程中的突发性溢油污染事件，但对于平台周围管线溢油的实时监控目前未见合适的应用技术和案例，现场观察的方式受到距离和天气条件的限制；卫星遥感监测反应滞后且受天气的制约；航空遥感观测方式易受到气候因素的影响，且相关仪器也十分昂贵。CN200910010426.4涉及一种海洋溢油生物毒性快速检测方法，该方法通过发光细菌作为检验海洋溢油生物毒性的受试生物，同时利用人工海水配制水融合组分，解决了以往发光细菌实验中由于应用纯水作为配制水融合组分的溶剂，从而降低了海洋发光细菌的盐度，改变了发光细菌的生活条件而给实验带来的误差。
由于发现溢油的滞后，应急指挥极为不便。因此急需研发一种溢油监测技术，以实现监测点周围全天候、实时、高效的溢油监测，为溢油决策提供支持。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中发现不及时、监测溢油效率较低的问题，提供一种新的海面溢油快速监测方法。该方法用于海面溢油快速监测中，具有发现及时、监测溢油效率较高的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种海面溢油快速监测方法，通过海面溢油快速监测系统进行溢油实时监测，所述海面溢油快速监测系统包括网络海图雷达天线(1)、信号增强模块(2)、雷达数据二次采集装置(3)、水文气象传感器(4)和微波/卫星传输基站(5)以及溢油监测分析系统(6)，所述网络海图雷达天线(1)和水文气象传感器(4)安装在岸边监测台或者集输平台上，所述信号增强模块(2)分别与雷达天线(1)和雷达数据二次采集装置(3)连接，所述微波/卫星传输基站(5)将网络海图雷达天线(1)和水文气象传感器(4)所得信息通过微波点对点的传输方式从海上传送至放置在监测指挥中心的溢油监测分析系统(6)，以进行所有数字信息的综合分析与提取，保证多节点信息的准确融合与覆盖；海面溢油快速监测主要包括以下步骤：a)数据的获取：网络海图雷达持续辐射电磁波，并将接收到的海面电磁波谱数据送给信号增强模块(2)；增强后的电磁波谱数据传送雷达数据二次采集装置(3)处理，水文气象传感器(4)直接获取实时水文气象信息；b)数据的传输：雷达数据二次采集装置(3)将雷达的电磁波谱数据转换为数字信号，通过微波/卫星传输基站(5)将雷达天线接收的二次处理数字信号连同水文气象信息一同传送至溢油监测分析系统(6)；c)数据的处理：在溢油监测分析系统(6)上对获取的雷达数据进行坐标转换，进行图像的滤波、校正和综合分析处理并生成溢油图像，水文气象信息直接在溢油监测分析系统(6)上进行处理；d)数据的展示：在溢油监测分析系统(6)统一处理后，生成各个溢油雷达图像，展示溢油的漂移趋势、自动进行溢油报警并在大屏幕上综合展示溢油信息。
上述技术方案中，优选地，所述海面溢油快速监测系统包括多套网络海图雷达天线(1)、信号增强模块(2)、雷达数据二次采集装置(3)、水文气象传感器(4)和微波/卫星传输基站(5)，采用一个溢油监测分析系统(6)进行数据处理与分析。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1)本发明采用雷达数字信号无线传输到指挥中心统一处理技术，信号可在指挥中心统一处理，可解决无人值守平台周围管线的溢油监测，帮助及时发现该类地点的海面溢油；2)本发明雷达信号处理环节加入信号增强模块，增强了溢油反馈信号，使得雷达图像中溢油信息可以更容易的被读取；3)本发明引入水文气象信息，可实现溢油监测分析软件实时模拟溢油的漂移趋势的功能；4)可实现多台雷达的同时监控，无需在监测点配备专门的人员，且多个区域的图像综合叠加显示并自动报警，更方便指挥决策，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图。
图1中，1、网络海图雷达天线；2、信号增强模块；3、雷达数据二次采集装置；4、水文气象传感器；5、微波/卫星传输基站；6、溢油监测分析系统。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
如图1所示，一种海面溢油快速监测系统，包括网络海图雷达天线1、信号增强模块2、雷达数据二次采集装置3、水文气象传感器4、微波/卫星传输基站5和溢油监测分析系统6，所述网络海图雷达天线1和水文气象传感器4安装在岸边监测台或者集输平台上，所述信号增强模块2分别与雷达天线1和雷达数据二次采集装置3连接，所述微波/卫星传输基站5将网络海图雷达天线1和水文气象传感器4所得信息通过微波点对点的传输方式从海上传送至放置在监测指挥中心的溢油监测分析系统6，所述溢油监测分析系统6处理多个网络海图雷达天线1传来的监测数据，并进行所有数字信息的综合分析与提取，保证多节点信息的准确融合与覆盖。
本发明的技术步骤如下：
1)数据的获取：网络海图雷达1持续辐射电磁波，并将接收到的海面电磁波谱数据送给信号增强模块2；增强后的电磁波谱数据传送雷达数据二次采集装置3处理，水文气象传感器4直接获取实时水文气象信息；
2)数据的传输：雷达数据二次采集装置3将雷达的电磁波谱数据转换为数字信号，通过微波/卫星传输基站5将多套雷达天线1接收的二次处理数字信号连同水文气象信息一同传送至溢油监测分析系统6；
3)数据的处理：在溢油监测分析系统6上对获取的多个雷达的数据进行坐标转换，进行图像的滤波、校正和综合分析处理并生成溢油图像，水文气象信息直接在溢油监测分析系统6上进行处理；
4)数据的展示：在溢油监测分析系统6统一处理生成的各个溢油雷达图像，展示溢油的漂移趋势，自动进行溢油报警并在大屏幕上综合展示溢油信息。
该海面溢油快速监测方法可实现联网覆盖区域内全天候、实时、高效的溢油监测，而现有的溢油监测方法在溢油回收船上使用，只有应急船舶定期巡航时方可对到达的区域周围进行溢油监测，且受天气影响无法出海时无法进行溢油监测。
该系统已在某油田中心平台上联网部署，截止目前为止已稳定运行266天，暂未发现钻井平台和船舶的溢油事故发生，但对周边运输船舶的废油偷排倾倒起到了有效的威慑作用，该系统部署后，应急船舶定期巡航时还未发现的偷拍现象，而这种偷排以前常有查处。

Claims (2)

1.一种海面溢油快速监测方法，通过海面溢油快速监测系统进行溢油实时监测，所述海面溢油快速监测系统包括网络海图雷达天线(1)、信号增强模块(2)、雷达数据二次采集装置(3)、水文气象传感器(4)和微波/卫星传输基站(5)以及溢油监测分析系统(6)，所述网络海图雷达天线(1)和水文气象传感器(4)安装在岸边监测台或者集输平台上，所述信号增强模块(2)分别与雷达天线(1)和雷达数据二次采集装置(3)连接，所述微波/卫星传输基站(5)将网络海图雷达天线(1)和水文气象传感器(4)所得信息通过微波点对点的传输方式从海上传送至放置在监测指挥中心的溢油监测分析系统(6)，以进行所有数字信息的综合分析与提取，保证多节点信息的准确融合与覆盖；海面溢油快速监测主要包括以下步骤：a)数据的获取：网络海图雷达持续辐射电磁波，并将接收到的海面电磁波谱数据送给信号增强模块(2)；增强后的电磁波谱数据传送雷达数据二次采集装置(3)处理，水文气象传感器(4)直接获取实时水文气象信息；b)数据的传输：雷达数据二次采集装置(3)将雷达的电磁波谱数据转换为数字信号，通过微波/卫星传输基站(5)将雷达天线接收的二次处理数字信号连同水文气象信息一同传送至溢油监测分析系统(6)；c)数据的处理：在溢油监测分析系统(6)上对获取的雷达数据进行坐标转换，进行图像的滤波、校正和综合分析处理并生成溢油图像，水文气象信息直接在溢油监测分析系统(6)上进行处理；d)数据的展示：在溢油监测分析系统(6)统一处理后，生成各个溢油雷达图像，展示溢油的漂移趋势、自动进行溢油报警并在大屏幕上综合展示溢油信息。
2.根据权利要求1所述海面溢油快速监测方法，其特征在于所述海面溢油快速监测系统包括多套网络海图雷达天线(1)、信号增强模块(2)、雷达数据二次采集装置(3)、水文气象传感器(4)和微波/卫星传输基站(5)，采用一个溢油监测分析系统(6)进行数据处理与分析。
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