CN112735619A - 一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统，包括海洋遥感卫星、海洋环境监测站、移动终端、交换机和数据处理服务器，海洋遥感卫星、海洋环境监测站和移动终端分别通过互联网与交换机连接，交换机通过无线网桥分别连接有声呐设备、摄像机、气象站和视频存储模块，数据处理服务器与交换机连接，数据处理服务器上安装有服务器软件。本发明通过海洋遥感卫星、海洋环境监测站、移动终端、交换机和数据处理服务器的配合设计，有效解决现有核电厂冷源取水口的防护措施存在监测手段单一、预警不准确、预警不及时，不能有效的为拦截和捕捞致灾物提供有效的信息以及需专人全天在岗巡查，增加劳动强度，且影响预警的时效性等问题。
Description
技术领域
本发明属于海洋致灾物处理系统技术领域，特别涉及一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统。
背景技术
近年来，随着人类对海洋开发，活动增多，海水富营养化、近海海域垃圾聚集等问题日趋严重，而核电厂海域有大量人类活动垃圾、水母、鱼类、海藻、海草等，随海潮、风浪漂至滨海核电厂冷源取水口，大量漂浮杂物和海生物进入取水明渠及取水泵房造成的堵塞，进一步导致核电厂机组功率降低甚至突发停堆，严重时可对最终热阱的可用性构成威胁，对滨海核电厂设施的安全运行造成的巨大经济损失和安全威胁
目前，对核电厂冷源取水口采取了防护措施，比如使用拦网、人工捕捞、摄像头监测、声呐监测等技术手段，但此方式存在监测手段单一、预警不准确、预警不及时，不能有效的为拦截和捕捞致灾物提供有效的信息；另外，现有的核电厂致灾物冷源监测预警系统信息需要专人全天在岗巡查，增加了人为因素，严重影响了预警的时效；因此，对滨海核电厂冷源取水口周边海域进行全方位海洋致灾物综合信息处理已成为核电厂冷源安全亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统，通过海洋遥感卫星、海洋环境监测站、移动终端、交换机和数据处理服务器的配合设计，有效解决现有核电厂冷源取水口的防护措施存在监测手段单一、预警不准确、预警不及时，不能有效的为拦截和捕捞致灾物提供有效的信息以及需专人全天在岗巡查，增加劳动强度，且影响预警的时效性等问题。
本发明所采用的技术方案：
一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统，包括海洋遥感卫星、海洋环境监测站、若干移动终端、交换机和数据处理服务器，所述海洋遥感卫星、海洋环境监测站和移动终端分别通过互联网与所述交换机连接，所述交换机通过无线网桥分别连接有若干声呐设备、多台摄像机、气象站和视频存储模块，所述数据处理服务器与所述交换机连接，所述数据处理服务器上安装有服务器软件。
进一步的，所述声呐设备包括声呐探头、声呐控制箱和支撑件，所述声呐探头和声呐控制箱分别安装在所述支撑件上，所述声呐探头与所述声呐控制箱连接，所述声呐控制箱和所述数据处理服务器连接。
进一步的，所述移动终端为手机用户终端。
进一步的，所述摄像机为星光级摄像机。
进一步的，所述星光级摄像机包括摄像机主体和云台，所述摄像机主体安装在所述云台上。
进一步的，所述气象站包括风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器和数据传输模块，所述风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器分别通过无线网络的方式与所述数据传输模块连接，所述数据传输模块通过无线网桥与所述交换机连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过海洋遥感卫星、海洋环境监测站、移动终端、交换机和数据处理服务器的配合设计，有效解决现有核电厂冷源取水口的防护措施存在监测手段单一、预警不准确、预警不及时，不能有效的为拦截和捕捞致灾物提供有效的信息以及需专人全天在岗巡查，增加劳动强度，且影响预警的时效性等问题。
2、本发明采用多种监测手段同时对滨海核电厂冷源取水口的致灾物进行全面监测，对所监测的信息综合有效处理，有效减少海洋致灾物对滨海核电厂冷源取水口带来的影响，避免大量漂浮杂物和海生物进入取水明渠及取水泵房造成的堵塞，进一步导致核电厂机组功率降低甚至突发停堆，对滨海核电厂设施的安全运行造成的巨大经济损失和安全威胁。
3、本发明无需专人值守，大大地减轻巡查人员的劳动强度，为捕捞人员捕捞致灾物提供有效的信息，提前得知灾物运动轨迹，避免重大事故的发生，极大地提高滨海核电厂信息化管理的水平。
附图说明
图1为本发明的整体连接图；
图2为本发明的整体展开图；
图3为本发明声呐设备的连接图；
图4为本发明摄像机的连接图；
图5为本发明气象站的连接图；
图6为本发明服务器软件的功能图；
图中：1、数据处理服务器；2、海洋遥感卫星；3、海洋环境监测站；4、移动终端；5、交换机；6、视频存储模块；7、气象站；8、摄像机；9、声呐设备；10、手机用户终端；11、声呐探头；12、声呐控制箱；13、风向传感器；14、风速传感器；15、温度传感器；16、气压传感器；17、湿度传感器；18、数据传输模块。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1至6，本发明提供一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统，包括海洋遥感卫星2、海洋环境监测站3、若干移动终端4、交换机5和数据处理服务器1，海洋遥感卫星2、海洋环境监测站3和移动终端4分别通过互联网与交换机5连接，海洋遥感卫星2实时侦测海面致灾物的数量和藻类爆发的规模，并通过互联网将较大规模的漂浮物位置、面积、移动速度、移动趋势和漂流轨迹等信息定时发送给数据处理服务器1；海洋环境监测站3实时侦测滨海核电厂冷源取水口的周边海域，得到浪高、洋流、水温、海水含氧量和PH值等参数，并通过互联网将冷源取水口的周边海域的太阳辐射值、海区气候信息、海水温度、海水盐度、海水密度、海水透明度与水色、海水中的溶解有机物与悬浮颗粒、大气环流、海流方向、速度和潮汐等信息定时发送给数据处理服务器1；移动终端4可通过互联网访问数据处理服务器1，查看声呐图像信息、摄像机8信息、气象站7信息、海洋遥感卫星2信息、海洋环境监测站3信息和海洋致灾物的预警信息；同时，亦可通过互联网将日常巡检信息上传至数据处理服务器1，完善预警数据，有效提高预警的准确度；交换机5通过无线网桥分别连接有若干声呐设备9、多台摄像机8、气象站7和视频存储模块6，利用声呐设备9对水面下的海洋致灾物进行探测，并统计水面下海洋致灾物的量；摄像机8用于对海洋水面的致灾物进行监测，通过无线网桥将图像信息传送给视频存储模块6和数据处理服务器1，视频存储模块6用于实时存储摄像机8图像信息，便于实时查看或历史回放，数据处理服务器1实时分析摄像机8图像，估算海洋水面致灾物的面积和质量，根据海洋水面致灾物的面积和质量评估预警等级；利用气象站7监测的气象信息，得到风速、风向、大气温度、大气湿度和大气压等参数，并将以上参数发送给数据处理服务器1；视频存储模块6用于储存声呐设备9监测的声呐图像信息和摄像机8拍摄的图像信息；数据处理服务器1通过网线与交换机5连接，数据处理服务器1上安装有服务器软件，利用数据处理服务器1分别对海洋遥感卫星2、海洋环境监测站3、声呐设备9、摄像机8和气象站7所监测到的信息进行存储和分析，并完善、验证和更新数据信息，通过数据处理服务器1和服务器软件的配合作用，将所得的数据信息进行算法预警模型，评估海洋致灾物对滨海核电厂冷源取水口的危害程度，并向移动终端4发送预警或警报信息。随着数据的不断积累和更新，可不断完善预警模型，掌握致灾物的爆发规律，从而，可提前预测海洋致灾物给滨海核电厂冷源取水口带来的影响，做到早知晓、早预防，避免核电厂冷源取水口堵塞，造成巨大的经济损失。
具体的，声呐设备9包括声呐探头11、声呐控制箱12和支撑件，声呐探头11和声呐控制箱12分别安装在支撑件上，声呐探头11与声呐控制箱12连接，声呐控制箱12和数据处理服务器1连接。将支撑件安装在滨海核电厂冷源取水口的周边海域，声呐探头11通过发射声波，接收海洋致灾物反射声波，并将该信号反馈给声呐控制箱12，声呐控制箱12用于声呐图像的采集、声呐探头11高度控制和声呐信息的传输，声呐控制箱12通过无线网桥将信息传给视频存储模块6和数据处理服务器1，支撑件用于固定声呐探头11，使声呐探头11与海平面垂直，并控制声呐探头11在海面以下的固定深度；所述支撑件属机械领域的常规技术，在这里就不一一论述。
具体的，移动终端4为手机用户终端10。手机用户终端10通过互联网可查看数据处理服务器1监测的声呐图像信息、摄像机8信息、气象站7信息、海洋遥感卫星2信息、海洋环境监测站3信息和海洋致灾物预报警信息。
具体的，摄像机8为星光级摄像机。星光级摄像机在星光环境下无需任何辅助光源，可以显示清晰的彩色图像，区别于普通摄像机只能显示黑白图像。
具体的，星光级摄像机包括摄像机主体和云台，摄像机主体安装在云台上。利用云台控制摄像机主体水平旋转，灵活性较好。
具体的，气象站7包括风向传感器13、风速传感器14、温度传感器15、湿度传感器17、气压传感器16和数据传输模块18，风向传感器13、风速传感器14、温度传感器15、湿度传感器17和气压传感器16分别通过无线网络的方式与数据传输模块18连接，数据传输模块18通过无线网桥与交换机5连接。风向传感器13、风速传感器14、温度传感器15、湿度传感器17和气压传感器16分别安装在滨海核电厂冷源取水口的周边海域，利用气象站7监测的气象信息，得到风向、风速、大气温度、大气湿度和大气压等参数，并通过数据传输模块18将以上气象信息传输至数据处理服务器1，数据处理服务器1评估海洋致灾物对冷源取水口的危害程度。
本发明的工作原理为：
1）、声呐设备9对水面下的海洋致灾物进行探测，统计水面下海洋致灾物
的量，数据处理服务器1将声呐设备9监测水面下的海洋致灾物参数进行建立相应的预警模型，评估水面下的海洋致灾物对滨海核电厂冷源取水口的危害程度。
2）、摄像机8对水面的海洋致灾物进行探测，统计水面海洋致灾物的量，数据处理服务器1将摄像机8监测的水面海洋致灾物的数据建立相应的预警模型，评估水面海洋致灾物对滨海核电厂冷源取水口的危害程度。
3）、气象站7监测的气象信息，得到风速、风向、大气温度、大气湿度和大气压等参数，数据处理服务器1根据以上参数建立相应的预警模型，得到大气环境对海生物爆发的影响，评估海生物爆发对滨海核电厂冷源取水口的危害程度。
4）、海洋遥感卫星2侦测海面致灾物数量和藻类爆发规模，并可得到致灾物漂流轨迹，数据处理服务器1根据以上数据建立相应的预警模型，评估这些致灾物对滨海核电厂冷源取水口的危害程度。
5）、海洋环境监测站3监测滨海核电厂冷源取水口周边海域的浪高、洋流、水温、海水含氧量和PH值等参数，数据处理服务器1根据以上参数建立相应的预警模型，得到海洋环境对海生物爆发的影响，评估海生物爆发对滨海核电厂冷源取水口的危害程度。
6）、视频存储模块6用于储存声呐设备9和摄像机8监测到的声呐图像信息和图像信息，数据处理服务器1根据以上信息建立预警模型，反复迭代得到海生物爆发对滨海核电厂冷源取水口的危害程度。
7）、利用数据处理服务器1对海洋遥感卫星2、海洋环境监测站3、声呐设备9、摄像机8和气象站7所监测到的信息进行存储和分析，并完善、验证和更新数据信息，根据以上信息建立相应的预警模型，评估海生物爆发对滨海核电厂冷源取水口的危害程度，并及时向手机用户终端10发出预警或警报信息。
8）、手机用户终端10通过互联网可查看数据处理服务器1监测的声呐图像信息、摄像头信息、气象站7信息、海洋遥感卫星2信息、海洋环境监测站3信息和海洋致灾物的预报警信息。同时，手机用户终端10通过互联网络可上传日常巡检信息到数据处理服务器1储存，完善预警数据，大大地提高预警的准确度。
数据处理服务器1通过无线网桥连接声呐设备9、摄像机8、气象站7和视频存储模块6，并通过互联网连接海洋遥感卫星2、海洋环境监测站3和若干手机用户终端10，以获得并分析声呐图像信息、摄像机8图像信息、气象站7信息、海洋遥感卫星2云图信息和海洋环境监测站3信息，综合以上所获取的信息，得出海洋致灾物对滨海核电厂冷源取水口的影响，并将海洋致灾物的预警信息发送给手机用户终端10。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统，其特征在于：包括海洋遥感卫星、海洋环境监测站、若干移动终端、交换机和数据处理服务器，所述海洋遥感卫星、海洋环境监测站和移动终端分别通过互联网与所述交换机连接，所述交换机通过无线网桥分别连接有若干声呐设备、多台摄像机、气象站和视频存储模块，所述数据处理服务器与所述交换机连接，所述数据处理服务器上安装有服务器软件。
2.根据权利要求1所述的一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统，其特征在于：所述声呐设备包括声呐探头、声呐控制箱和支撑件，所述声呐探头和声呐控制箱分别安装在所述支撑件上，所述声呐探头与所述声呐控制箱连接，所述声呐控制箱和所述数据处理服务器连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统，其特征在于：所述移动终端为手机用户终端。
4.根据权利要求1所述的一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统，其特征在于：所述摄像机为星光级摄像机。
5.根据权利要求4所述的一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统，其特征在于：所述星光级摄像机包括摄像机主体和云台，所述摄像机主体安装在所述云台上。
6.根据权利要求1所述的一种基于滨海核电厂海洋致灾物综合信息处理系统，其特征在于：所述气象站包括风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器和数据传输模块，所述风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器分别通过无线网络的方式与所述数据传输模块连接，所述数据传输模块通过无线网桥与所述交换机连接。
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|---|
| 吴侨军: "核电厂冷源安全的挑战及对策", 《电力安全技术》 * |
| 孟亚辉等: "核电厂冷源海生物探测预警及决策支撑系统研究", 《大连海洋大学学报》 * |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114113314A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 厦门大学 | 一种用于滨海核电站的海洋致灾生物水声监测系统及方法 |
| CN114113314B (zh) * | 2021-11-25 | 2024-03-22 | 厦门大学 | 一种用于滨海核电站的海洋致灾生物水声监测系统及方法 |
| US11830635B1 (en) * | 2022-09-06 | 2023-11-28 | First Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources | Method and system for determining background water temperature of thermal discharge from operating nuclear power plants based on remote sensing |
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