CN108008043A - 基于气相色谱仪的海域溢油预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，属于溢油监测技术领域，装置包括服务端，服务端通过通信单元连接于溢油监测单元和应急实施单元，溢油监测单元包括气体收集单元和气体分析单元，所述的气体分析单元包括：进气室，接收气体收集单元所收集的海面气体；色谱柱，分离海面气体中所含的各气体组分；检测器，定量检测各气体组分的含量；检测器上设有放空阀和信号通讯端，所述的信号通讯端将所述的含量传输至服务端。本装置可实现及时、准确的海域溢油监测和预警，装置可靠、功能全面，且可采取及时、有效的应急实施，能最大程度降低溢油带来的损失，且生态环保，对环境无污染。

Description

基于气相色谱仪的海域溢油预警装置

技术领域

本发明属于溢油监测技术领域，具体涉及一种基于气相色谱仪的海域溢油预警装置。

背景技术

在石油勘探、开发、炼制及运储过程中，由于意外事故或操作失误，造成原油或油品从作业现场或储器里外泄，溢油流向地面、水面、海滩或海面，同时由于油质成分的不同，形成薄厚不等的一片油膜，这一现象称为溢油。

随着海上运输的发展，海上溢油事故也时有发生，海上溢油不仅给人类社会带来巨大的经济损失，还带来不可估量的环境和生态影响，对经济的可持续发展带来极大不利。由于海洋溢油发生具有突发性和不可预计性，尽管操作人员极其谨慎，也做出大量准备，但在溢油发生后，未能及时发现并采取措施，使得损失不可估计，所以如何在第一时间确定溢油的发生并且实施初步应急措施成为溢油事故中的重要工作。排除油轮在航行时产生溢油的无法预测性，在港口、海上钻井平台等具有固定位置地点进行实时的溢油监测，可以第一时间发现溢油的产生，并采取有效的应急实施方案，在最大程度上减少溢油对经济和生态环境的影响。

针对溢油监测的必要性，多个国家都对此进行立法。例如中国《中华人民共和国海洋环境保护法》（2013年修订）中第二章第十四条有明确说明港口和码头应设置监测装置；而且根据中国交通部标准《港口码头溢油应急设备配备要求》（JTT451-2009 ）中第4.2中“码头同时装卸油品和其他货种时，按要求高的数量配备。同一码头有多个泊位时，除永久布放型围油栏和溢油监视报警装置外，其他设备可按要求高的数量配备”。这就要求油码头均需建立与港口业务规模相适应的港口溢油应急系统。通过建立有效的溢油监测设备以及应急反应计划，以便在溢油发生时能及早采取措施，降低损失，实现可持续发展。但是，目前的溢油监测及报警装置的时效性、准确性还有待提高，且如何进行溢油发生后的初步应急实施也还有待探讨进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实现及时、准确的海域溢油监测和预警，装置可靠、功能全面，且可采取及时、有效的应急实施，能最大程度降低溢油带来的损失，生态环保的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置。

本发明为解决上述技术问题所采取的方案为：基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，包括服务端，服务端通过通信单元连接于溢油监测单元和应急实施单元，溢油监测单元包括气体收集单元和气体分析单元，所述的气体分析单元包括：

进气室，接收气体收集单元所收集的海面气体；

色谱柱，分离海面气体中所含的各气体组分；

检测器，定量检测各气体组分的含量；

检测器上设有放空阀和信号通讯端，所述的信号通讯端将所述的含量传输至服务端。服务端用于数据处理、根据数据进行分析判断是否溢油以及输出报警、应对措施等指令，其分析操作准确性高，指令输出及时。通信单元用于建立服务端和溢油监测单元、应急实施单元之间的联系，实现各单元之间的远程通信，其通信能力强，范围广。气体收集单元用于采集海面气体，采集实时性高，受干扰小。气体分析单元基于气相色谱仪对海面气体组分进行分析，判断油气组分，监测海面是否出现溢油，气分析过程自动化程度高，分析结果准确可靠，并可及时将分析所得数据上传给服务端进行处理，其中进气室将样品气体输送至色谱柱、检测器进行色谱分析，本发明选择的色谱柱是在熔融石英上涂渍并键合二乙烯基苯/乙二醇二甲基丙烯酸脂的色谱柱，分析准确性高，将分析数据经过信号通讯端传输给服务端，建立一体化监测分析报警系统，其监测及时、有效。应急实施单元能够根据服务端判断后发出的应急实施指令进行及时的应急措施实施，为施救人员争取更多的时间，同时也尽可能降低溢油带来的损失。上述海域溢油预警装置对海面溢油情况可实现实时监测、及时反馈，其监测预警效果准确，应急实施有效、可靠，最大程度降低溢油带来的损失，且能通过气体收集单元的设置实现可调节范围的监测，使本装置具有更好的地域适应性和实用性，装置可靠性高，功能全面，对环境无污染、生态环保，具有较大的推广意义。

为优化上述技术方案，所采取的措施还包括：进气室内部设有样气室，样气室进口通过气量调节阀连接有样气进口，样气室上端连接有压力表，样气室下端通过载气阀门连接有载气进口，样气室下端连接有缓存室，样气室出口通过检查阀门连接有样气出口，样气出口连接于色谱柱。上述进气室内部结构设置使得进气室可通过设定前端取样阶段的压力差，实现高度重复的自动进样，其进样控制稳定，实现了海面气体监测的及时性。缓存室的设置可避免在进气过程中由于阀门的开闭引起气流倒灌的现象，避免装置损坏，提高装置工作可靠性。

作为优选，气体收集单元包括气体收集器、吸附过滤器和气泵，气体收集器内壁上端连接有吸气口，吸气口通过导气管连接于吸附过滤器的进气口，吸附过滤器的出气口通过导管连接气泵的进气口。气体收集器漂浮于海面之上，用于收集海面上部一定距离的气体样本。吸附过滤器用于净化海面气体中的杂质，提高气体分析单元的分析准确性，进而提升本装置的预警监测的准确性。气泵用于为气体流动提供动力，防止气流堵塞，保证本装置运行的流畅性。上述气体收集单元可将海面样品气体收集、净化后输送至气体分析单元，气体流动顺畅，样品气体品质高。

作为优选，吸气口的长度L1与气体收集器的高度L2比为1:1.4~1.9，吸气口表面均布有进气孔。海面气体中所含组分复杂，各个组分气体在海面以上分层高度不同，吸气口的长度与气体收集器的高度设有的比例，有利于将所需组分气体均进行收集，其气体收集的全面性更高，气体分析结果更加准确。配合吸气口表面设有的进气孔，可将所需收集的气体全部吸入装置中，增加待检测气体流入量，且吸气口表面设有的进气孔使得海面上的气体分为多股气流流入吸气口，高度不同的进气孔所吸入的气流具有不同的动力势能，在吸气口内部混合时不同动力势能分子间的粘滞力增大，加速了多股气流混合，使得在导气管内部多股气流混合为一股气流，并同时进入吸附过滤器中进行吸附过滤，避免杂质滞留或逃逸，显著提升了气体中杂质吸附过滤效果，避免杂质对是否溢油结果判断的干扰，提高了溢油监测及报警的准确性。

作为优选，气体收集器上部为圆台状，下部为圆筒状，气体收集器内腔上部与下部贯通，气体收集器顶部设有出气口，气体收集器底部连接有导轨，导轨通过滚轮连接有浮子。气体收集器下部为圆筒状，增加了气体收集横截面积，上部为圆台状，使收集的气体在气体收集器上部循环进入吸气口，避免气体滞留。气体收集器内腔上部与下部贯通，增加了装置内腔容积，使得装置能够更加准确地采集样品气体。浮子连接于气体收集器下端，使得气体收集器下端与海面隔开一定距离，避免海浪对气体收集器的直接影响，浮子通过滚轮与导轨连接，滚轮由服务端件控制其沿着导轨转动，使得浮子在提供自身浮力的同时，还可在滚轮的带动下进行旋转，旋转中的浮子对水体产生向下的作用力，水体的反作用力增加了装置整体的浮力，使得本装置可调节在海面以上的距离，提高装置使用灵活性和实用性，且旋转的浮子增加了浮子周围水体流速，可使浮子周围形成环流圈，避免海浪对装置工作的影响，减少装置在海域中的水平位移，提升装置监测的全面性和有效性。

作为优选，浮子包括椭球形壳体，壳体内部由密封板分为上腔室和下腔室，上腔室内部设有散油剂或凝固剂中的一种，上腔室内壁环布有喷水柱，喷水柱设置为倾斜向上25~47°。浮子下腔室为整体装置提供浮力，使装置稳定漂浮于海面之上。上腔室存有的散油剂或凝固剂，在溢油突发时可用于将油体分散或絮凝，提高装置应对突发情况时的及时性和有效性，喷水柱为散油剂或凝固剂的喷出口，喷水柱喷口处设有电子阀门，当需进行应急实施时，电子阀门打开，浮子进行快速旋转，使得上腔室内部的散油剂或凝固剂因离心力而喷洒至外界海面，达到应急效果，喷水柱为圆柱形且为倾斜向上设置，根据公式，式中，F为液体所受推力，为喷洒液体密度，g为重力加速度，L为液体喷射距离，r为冲水短管半径，为冲水短管倾斜角度，可优选出喷水柱倾斜向上设置的倾角为25~47°，在此角度范围下，散油剂或凝固剂的喷洒距离远，且高度适宜，其动能损失小，显著提高了本装置的应急实施范围，有效减少溢油带来的损失。

作为优选，下腔室外壁均布有摆边，摆边内部设有空槽，空槽内部连接有薄膜。下腔室外壁布有的摆边在浮子旋转时，可增加浮子对海水的作用范围，摆边使海水由浮子向外产生波浪，推动溢油的油体远离浮子，增加喷水柱所喷射的散油剂或凝固剂与油体的接触面积，从而提高本装置对溢油油体的初步应急处理效果，最大化减少溢油带来的损失，且摆边内部中空，设有空槽，空槽内部设有薄膜，在浮子转动时，浮子与海水之间不断产生碰撞，使得内部的薄膜与浮子产生振动感应，从而使周围海水表面产生毛细波纹，减低浮子周围海水的粘性次层厚度，从而提高海-气界面的气体交换速率，避免溢油产生的油体隔绝海-气界面的气体交换引起海生动物死亡的情况，使得本装置在应急处理溢油油体时，还可增加海-气界面的气体交换速率，保持溢油水域中气体含量平稳，从而降低溢油油体对海域环境造成的压力，降低海生生物死亡率，最大化减少溢油造成的损失。

作为优选，服务端包括数据处理单元和应急反馈单元，服务端接收溢油监测单元所发出的检测数据，将数据分析后作出是否出现溢油的情况判断，若无溢油情况则继续接收检测数据；若出现溢油情况则启动应急反馈单元，将预警信号以及应急实施指令发出，用于及时通知值班人员以及控制应急实施单元进行应急实施措施，建立了整个装置和人员的联系，使装置之间反馈及时，且对人员提醒及时，利于人员采取相应有效的措施，降低溢油带来的损失。

作为优选，气体分析单元可与1~8个气体收集单元连接，气体分析单元巡回检测气体收集单元收集的海面气体。气体分析单元采用一对多的形式设置，可减少装置设置成本，且提高本装置的实用性。

与现有技术相比，本发明的有益效果为:

1）本装置对海面溢油情况可实现实时监测、及时反馈，其监测预警效果准确，应急实施有效、可靠，最大程度降低溢油带来的损失，装置可靠性高，功能全面；

2）吸气口可将所需收集的气体全部吸入装置中，增加待检测气体流入量，还可提升气体中杂质吸附过滤效果，避免杂质对是否溢油结果判断的干扰，提高了溢油监测及报警的准确性；

3）气体收集器下端连接的导轨通过滚轮连接有浮子，使得本装置可调节在海面以上的距离，提高装置使用灵活性和实用性，且避免海浪对装置工作的影响，减少装置在海域中的水平位移，提升装置监测的全面性和有效性；

4）改进型气相色谱仪可通过设定前端取样阶段的压力差，实现高度重复的自动进样，其进样控制稳定；

5）摆边可增加喷水柱所喷射的散油剂或凝固剂与油体的接触面积，提高本装置对溢油油体的初步应急处理效果，且可提高海-气界面的气体交换速率，降低海生生物死亡率，最大化减少溢油造成的损失。

本发明采用了上述技术方案提供一种基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1为本发明装置的原理框图；

图2为本发明装置的结构示意图；

图3为本发明气体收集器和浮子的连接示意图；

图4为本发明气体收集器的俯视图；

图5为本发明浮子的结构示意图；

图6为本发明浮子的俯视图；

图7为本发明摆边的仰视图；

图8为本发明气体分析单元中部件的详细连接结构示意图；

图9为本发明传统气相色谱仪的气化室与其他部件的连接关系示意图。

附图标记说明：1气体收集器；2吸气口；3吸附过滤器；4导气管；5气泵；6进气室；7色谱柱；8检测器；9信号通讯端；10放空阀；11载气进口；12出气口；13导轨；14浮子；14a密封板；14b喷水柱；14c上腔室；14d下腔室；14e壳体；14f摆边；14h薄膜；14k空槽；15滚轮；100服务端；101数据处理单元；102应急反馈单元；200通信单元；300溢油监测单元；301气体收集单元；302气体分析单元；400应急实施单元；601样气进口；602气量调节阀；603压力表；604样气室；605检测阀门；606样气出口；607缓存室；608载气阀门；609控制器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步详细描述：

实施例1：

如图1、2所示，基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，包括服务端100、通信单元200、溢油监测单元300和应急实施单元400，服务端100通过通信单元200连接于溢油监测单元300和应急实施单元400，服务端100包括数据处理单元101和应急反馈单元102，溢油监测单元300包括气体收集单元301和气体分析单元302，气体收集单元301包括气体收集器1，应急实施单元400包括浮子14。服务端100用于数据处理、根据数据进行分析判断是否溢油以及输出报警、应对措施等指令，例如基本信息管理、数据管理、应急计划管理、数据分析及显示等，其分析操作准确性高，指令输出及时。通信单元200用于建立服务端100和溢油监测单元300、应急实施单元400之间的联系，实现各单元之间的远程通信，其通信能力强，范围广。气体收集单元301用于采集海面气体，采集实时性高，受干扰小。气体分析单元302基于改进型气相色谱仪对海面气体组分进行分析，判断油气组分，监测海面是否出现溢油，气分析过程自动化程度高，分析结果准确可靠，并可及时将分析所得数据上传给服务端100进行处理。应急实施单元400能够根据服务端100判断后发出的应急实施指令进行及时的应急措施实施，为施救人员争取更多的时间，同时也尽可能降低溢油带来的损失。上述海域溢油预警装置对海面溢油情况可实现实时监测、及时反馈，其监测预警效果准确，应急实施有效、可靠，最大程度降低溢油带来的损失，且能通过气体收集单元301的设置实现可调节范围的监测，使本装置具有更好的地域适应性和实用性，装置可靠性高，功能全面，具有较大的推广意义。

通信单元200采用无线通讯方式，通信信号均采用统一的数据格式，以节省装置成本，并提高数据传输的稳定性和完整性。

气体收集单元301包括气体收集器1、吸附过滤器3和气泵5，气体收集器1内壁上端连接有吸气口2，吸气口2通过导气管4连接于吸附过滤器3的进气口，吸附过滤器3的出气口通过导管连接气泵5的进气口。气体收集器1漂浮于海面之上，用于收集海面上部一定距离的气体样本。吸附过滤器3用于净化海面气体中的杂质，提高气体分析单元302的分析准确性，进而提升本装置的预警监测的准确性。气泵5用于为气体流动提供动力，防止气流堵塞，保证本装置运行的流畅性。上述气体收集单元301可将海面样品气体收集、净化后输送至气体分析单元302，气体流动顺畅，样品气体品质高。

为了稳定海面某一处的气体监测，气体收集器1还设有定位系统。为提高本装置的预警能力，服务端100的显示界面能够显示报警信息以及监测到报警信息的气体收集器2的位置，进而服务器100可将报警信息发送至值班人员的通讯设备上，以提高值班人员对溢油事件采取的措施的及时性和有效性，且服务端100将会对溢油事件数据做备份处理，以便于后期重新查询。

溢油监测单元300还设有水流仪、风速仪、潮位仪等，用于监测海面的水流、风速、潮位，便于救援人员可综合考虑溢油环境，采取有效的防范措施。

气体分析单元302包括进气室6、色谱柱7和检测器8，进气室6连接于色谱柱7一端，色谱柱7另一端连接于检测器8，检测器8上设有放空阀10和信号通讯端9。进气室6的进气端连接于气泵5的输出端，气泵5将吸附过滤后的样品气体输送至进气室6，再输送至色谱柱7、检测器8进行色谱分析，将分析数据经过信号通讯端9传输给服务端100，建立一体化监测分析报警系统，其监测及时、有效。

气体分析单元302优选与3个气体收集单元301连接，气体分析单元302巡回检测气体收集单元301收集的海面气体。气体分析单元302采用一对多的形式设置，可减少装置设置成本，且提高本装置的实用性。其气体分析单元302可以连接多个气体收集单元301，每个气体收集单元301将采集对应布置点的海面气样信息，间断性或连续性地输给气体分析单元302，通过检测，导出峰值图，最后通过后端服务端100的程序控制操作，给出是否报警指示，以及应急处置的一系列措施。

本实施例中的通信单元200采用无线通讯方式为现有常规技术，为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例2：

如图2所示，本实施例为在实施例1的基础上，对吸气口2的进一步优化方案为：吸气口2的长度L1与气体收集器1的高度L2比优选为1:1.6，吸气口2表面均布有进气孔。海面气体中所含组分复杂，各个组分气体在海面以上分层高度不同，吸气口2的长度与气体收集器1的高度设有的比例，有利于将所需组分气体均进行收集，其气体收集的全面性更高，气体分析结果更加准确。配合吸气口2表面设有的进气孔，可将所需收集的气体全部吸入装置中，增加待检测气体流入量，且吸气口2表面设有的进气孔使得海面上的气体分为多股气流流入吸气口2，高度不同的进气孔所吸入的气流具有不同的动力势能，在吸气口2内部混合时不同动力势能分子间的粘滞力增大，加速了多股气流混合，使得在导气管4内部多股气流混合为一股气流，并同时进入吸附过滤器3中进行吸附过滤，避免杂质滞留或逃逸，显著提升了气体中杂质吸附过滤效果，避免杂质对是否溢油结果判断的干扰，提高了溢油监测及报警的准确性。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例3：

如图3、4所示，本实施例为实施例1的基础上，对气体收集器1的进一步优化方案为：气体收集器1上部为圆台状，下部为圆筒状，气体收集器1内腔上部与下部贯通，气体收集器1顶部设有出气口12，气体收集器1底部连接有导轨13，导轨13通过滚轮15连接有浮子14，出气口12与吸气口2上端连接。气体收集器1下部为圆筒状，增加了气体收集横截面积，上部为圆台状，使收集的气体在气体收集器1上部循环进入吸气口2，避免气体滞留。气体收集器1内腔上部与下部贯通，增加了装置内腔容积，使得装置能够更加准确地采集样品气体。浮子14连接于气体收集器1下端，使得气体收集器1下端与海面隔开一定距离，避免海浪对气体收集器1的直接影响，浮子14通过滚轮15与导轨13连接，滚轮15由服务端100件控制其沿着导轨13转动，使得浮子14在提供自身浮力的同时，还可在滚轮15的带动下进行旋转，旋转中的浮子14对水体产生向下的作用力，水体的反作用力增加了装置整体的浮力，使得本装置可调节在海面以上的距离，提高装置使用灵活性和实用性，且旋转的浮子14增加了浮子周围水体流速，可使浮子14周围形成环流圈，避免海浪对装置工作的影响，减少装置在海域中的水平位移，提升装置监测的全面性和有效性。

浮子14设置的优选个数为6个，使得浮子14均布与气体收集器1下端，且浮子14之间留有一定的空隙，避免正面与海浪的接触面积过大，提高装置稳定性。气体收集器1采用钢合金材料，结构材料可靠性高。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例4：

如图5~7所示，本实施例为实施例1的基础上，对浮子14进一步优化方案为：浮子14包括椭球形壳体14e，壳体14e内部由密封板14a分为上腔室14c和下腔室14d，上腔室14c内部设有散油剂或凝固剂中的一种，上腔室14c内壁环布有喷水柱14b，喷水柱14b优选设置为倾斜向上38°。浮子14下腔室14d为整体装置提供浮力，使装置稳定漂浮于海面之上。上腔室14c存有的散油剂或凝固剂，在溢油突发时可用于将油体分散或絮凝，提高装置应对突发情况时的及时性和有效性，喷水柱14b为散油剂或凝固剂的喷出口，喷水柱14b喷口处设有电子阀门，当需进行应急实施时，电子阀门打开，浮子14进行快速旋转，使得上腔室14c内部的散油剂或凝固剂因离心力而喷洒至外界海面，达到应急效果，喷水柱14b为圆柱形且为倾斜向上设置，根据公式，式中，F为液体所受推力，为喷洒液体密度，g为重力加速度，L为液体喷射距离，r为冲水短管半径，为冲水短管倾斜角度，可优选出喷水柱14b倾斜向上设置的倾角为25~47°，优选范围中的优选角度为38°，在此角度下，散油剂或凝固剂的喷洒距离远，且高度适宜，其动能损失小，显著提高了本装置的应急实施范围，有效减少溢油带来的损失。

下腔室14d外壁均布有摆边14f，摆边14f内部设有空槽14k，空槽14k内部连接有薄膜14h。下腔室14d外壁布有的摆边14f在浮子14旋转时，可增加浮子14对海水的作用范围，摆边14f使海水由浮子14向外产生波浪，推动溢油的油体远离浮子14，增加喷水柱14b所喷射的散油剂或凝固剂与油体的接触面积，从而提高本装置对溢油油体的初步应急处理效果，最大化减少溢油带来的损失，且摆边14f内部中空，设有空槽14k，空槽14k内部设有薄膜14h，在浮子14转动时，浮子14与海水之间不断产生碰撞，使得内部的薄膜14h与浮子14产生振动感应，从而使周围海水表面产生毛细波纹，减低浮子14周围海水的粘性次层厚度，从而提高海-气界面的气体交换速率，避免溢油产生的油体隔绝海-气界面的气体交换引起海生动物死亡的情况，使得本装置在应急处理溢油油体时，还可增加海-气界面的气体交换速率，保持溢油水域中气体含量平稳，从而降低溢油油体对海域环境造成的压力，降低海生生物死亡率，最大化减少溢油造成的损失。

上述薄膜14h采用纤维薄膜，纤维薄膜的优选制备方法为：按重量份取聚丙烯腈 4份、N,N二甲基甲酰胺20份和35份水，混合配置成聚丙烯腈-N,N二甲基甲酰胺溶液，将聚丙烯腈-N,N二甲基甲酰胺溶液放入针筒中，将铝板与电纺丝设备的喷丝管之间垂直距离为150mm，进行纺丝；将纺丝所得的纳米纤维在温度360℃下进行热处理，保温3.5h后得聚丙烯腈基纳米纤维多孔预制体，后在碳化炉温度为750℃下碳化2h，得纳米纤维增强体；后将纳米纤维增强体浸泡于含有6份七水硝酸镍-丙酮和0.02份环-蛋氨酸的混合溶液中，浸泡15h，阴干后进行化学气相沉积，得纤维薄膜。上述制备方法所制得的薄膜14h具有较好韧度，不易破裂，其中浸泡步骤中加入的环-蛋氨酸中的（Z）-环-精氨酸和（2S,3S）-（Z）环-Trp的比例为1:0.7，具有特殊比例的环-蛋氨酸与七水硝酸镍-丙酮具有协调作用，可引导纤维制作过程形成稳定的多空网状结构，增加空间位阻使链段不易移动，从而提高薄膜14h的抗断裂强度，且还可提高薄膜14h内分子排列的有序性，降低薄膜14h表面粗糙度，避免海水对薄膜14h产振的影响，保证薄膜14h的共振效果，保证装置周围海水具有较高的海-气界面的气体交换速率，降低溢油带来的损失。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例5：

如图8所示，本实施例为在实施例1的基础上，对进气室6作进一步优化方案为：进气室6内部设有样气室604，样气室604进口通过气量调节阀602连接有样气进口601，样气进口601与气泵5的出气口连接，样气室604上端连接有压力表603，样气室604下端通过载气阀门608连接有载气进口11，样气室604下端连接有缓存室607，样气室604出口通过检查阀门605连接有样气出口606，样气出口606连接于色谱柱7。上述进气室6内部结构设置使得进气室6可通过设定前端取样阶段的压力差，实现高度重复的自动进样，其进样控制稳定。

上述结构设置为本发明的改进型气相色谱仪，如图9所示，为传统气相色谱仪的气化室与其他部件的连接关系示意图，传统的气相色谱仪的气化室的接口A连接色谱柱，接口B为载气入口，接口C、接口D则分别用于样品气体入口、样品气体放空。本发明的改进型气相色谱仪不含气化室，海面气体通过吸附过滤器3后输送至样气进口601，为提高样气质量，在吸附过滤器3中安装有氯化钠过滤网，以过滤海面气体的常见成分，且可排出误吸入的水体，将较为纯净不含海面已有物质的气体输送给气体分析单元302进行分析。

本发明的改进型气相色谱仪还设有控制器609，控制器609连接气量调节阀602、检测阀门605和载气阀门608，压力表603与控制器609连接以发送压力信号。

本实施例的改进型气相色谱仪的工作原理为：气泵5将吸附过滤后的样品气体输送至样气进口601，控制器609控制气量调节阀602打开，样气进入样气室604，当压力表603达到设定压力值时，控制器609控制气量调节阀602关闭，控制检测阀门605打开，当样气室604内部压力平衡后，打开载气阀门608，利用载气将样气推入色谱柱7中，当色谱柱7检测图像不再出现峰值后，关闭载气阀门608，使样气室604与色谱柱7之间压力平衡，关闭检测阀门605，此时样气室604内部气压恢复初始值，则再次打开气量调节阀602，进行重复进样。

本实施例中载气使用选择为氢气，色谱柱7选择HP-PLOL U色谱柱。

上述改进型气相色谱仪能实现自动进气，且进气量控制准确、误差小，装置维护简单、成本低。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，包括服务端（100），服务端（100）通过通信单元（200）连接于溢油监测单元（300）和应急实施单元（400），溢油监测单元（300）包括气体收集单元（301）和气体分析单元（302），其特征在于：所述的气体分析单元（302）包括：

进气室（6），接收气体收集单元（301）所收集的海面气体；

色谱柱（7），分离所述的海面气体中所含的各气体组分；

检测器（8），定量检测所述的各气体组分的含量；

所述的检测器（8）上设有放空阀（10）和信号通讯端（9），所述的信号通讯端（9）将所述的含量传输至服务端（100）。

2.根据权利要求1所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，其特征在于：所述的进气室（6）内部设有样气室（604），所述的样气室（604）进口通过气量调节阀（602）连接有样气进口（601），所述的样气室（604）上端连接有压力表（603），所述的样气室（604）下端通过载气阀门（608）连接有载气进口（11），所述的样气室（604）下端还连接有缓存室（607），所述的样气室（604）出口通过检查阀门（605）连接有样气出口（606），所述的样气出口（606）连接于色谱柱（7）。

3.根据权利要求1所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，其特征在于：所述的气体收集单元（301）包括气体收集器（1）、吸附过滤器（3）和气泵（5），所述的气体收集器（1）内壁上端连接有吸气口（2），所述的吸气口（2）通过导气管（4）连接于吸附过滤器（3）的进气口，所述的吸附过滤器（3）的出气口通过导管连接气泵（5）的进气口。

4.根据权利要求3所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，其特征在于：所述的吸气口（2）的长度L1与气体收集器（1）的高度L2比为1:1.4~1.9，所述的吸气口（2）表面均布有进气孔。

5.根据权利要求3所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，其特征在于：所述的气体收集器（1）上部为圆台状，下部为圆筒状，所述的气体收集器（1）内腔上部与下部贯通，所述的气体收集器（1）顶部设有出气口（12），所述的气体收集器（1）底部连接有导轨（13），所述的导轨（13）通过滚轮（15）连接有浮子（14）。

6.根据权利要求1所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，其特征在于：所述的应急实施单元（400）包括浮子（14），所述的浮子（14）设有椭球形壳体（14e），所述的壳体（14e）内部由密封板（14a）分为上腔室（14c）和下腔室（14d），所述的上腔室（14c）内部设有散油剂或凝固剂中的一种，所述的上腔室（14c）内壁环布有喷水柱（14b），所述的喷水柱（14b）设置为倾斜向上25~47°。

7.根据权利要求6所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，其特征在于：所述的下腔室（14d）外壁均布有摆边（14f），所述的摆边（14f）内部设有空槽（14k），所述的空槽（14k）内部连接有薄膜（14h）。

8.根据权利要求1所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，其特征在于：所述的服务端（100）包括数据处理单元（101）和应急反馈单元（102）。

9.根据权利要求1所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，其特征在于：所述的气体分析单元（302）可与1~8个气体收集单元（301）连接，所述的气体分析单元（302）巡回检测所述的气体收集单元（301）收集的海面气体。