CN114487327A - 一种海洋水质监测及可疑船舶取证系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种海洋水质监测及可疑船舶取证系统及方法，包括：设置在目标海域的海基监测浮标、设置在岸上的船舶拍摄取证装置以及地面服务器；所述海基监测浮标，用于检测获得目标海域的水质参数和溢油数据；所述船舶拍摄取证装置，用于获得目标海域的AIS船舶数据，并拍摄目标海域的可疑船舶视频数据；所述地面服务器，用于接收所述目标海域的水质参数和溢油数据，以及所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据，并对目标海域的水质进行监测以及发出污染告警信息。本发明解决了现有监测系统无法根据水质监测数据对可疑船舶取证的问题，辅助有关部门确定造成海洋污染的可疑船舶，以对可疑船舶进行追责和治理，避免造成更严重的海洋污染。

Description

一种海洋水质监测及可疑船舶取证系统及方法
技术领域
本发明涉及海洋环境监测技术领域，尤其涉及一种海洋水质监测及可疑船舶取证系统及方法。
背景技术
近年来，受人类活动影响海洋污染日趋严重，海洋污染导致海洋水质下降，对海洋环境造成严重破坏，而船舶污染是海洋污染的重要因素之一。
船舶污染主要是指船舶在航行、停泊港口、装卸货物的过程中对周围水环境和大气环境产生的污染，主要污染物有含油污水、生活污水、船舶垃圾三类，另外，也将产生粉尘、化学物品、废气等。政府间海洋委员会(IOC)把海洋污染定义为：人类直接或间接的把一些物质或能量引入海洋环境，以至于产生损害生物资源，危及人类健康，妨碍包括渔业活动在内的各种海洋活动，破坏海水的使用等。
目前，船舶运输密度越来越高，极易造成海洋污染，有关部门主要是通过水质监测的方式确定是否发生海洋污染，进而采取相应的措施对海洋污染进行治理，例如浮标监测、无人船监测等，现有的方式只能确定发生了海洋污染，无法确定海洋污染是否由过往的船舶造成，也无法保留可疑船舶的证据。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种海洋水质监测及可疑船舶取证系统及方法，解决现有监测系统无法根据水质监测数据对可疑船舶取证的问题。
第一方面，本发明提供一种海洋水质监测及可疑船舶取证系统，包括：设置在目标海域的海基监测浮标、设置在岸上的船舶拍摄取证装置以及地面服务器；
其中，所述海基监测浮标，用于检测获得目标海域的水质参数和溢油数据，并将所述目标海域的水质参数和溢油数据上传至地面服务器；
所述船舶拍摄取证装置，用于获得目标海域的AIS船舶数据，并拍摄目标海域的可疑船舶视频数据，还用于将所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据上传至地面服务器；
所述地面服务器，用于接收所述海基监测浮标上传的所述目标海域的水质参数和溢油数据，以及所述船舶拍摄取证装置上传的所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据，并对目标海域的水质进行监测以及发出污染告警信息。
进一步地，所述海基监测浮标包括：底座、EVA浮体、太阳能电池板、多参数水质检测仪、溢油检测组件、天线以及定位模块；
其中，所述EVA浮体与所述底座的顶端固定连接，用于使所述海基监测浮标浮于海面；
所述太阳能电池板，用于为所述海基监测浮标上的各用电设备供电；
所述多参数水质检测仪，用于对目标海域进行水质检测得到水质参数，并通过所述天线将所述水质参数上传至地面服务器；
所述溢油检测组件，用于对目标海域进行溢油检测得到溢油数据，并通过所述天线将所述溢油数据上传至所述地面服务器；
所述定位模块，用于获取所述海基监测浮标的位置信息。
进一步地，所述溢油检测组件包括激光源和荧光检测器；
其中，所述激光源，用于向目标海域的海面发射激光，使得海面上存在溢油时，会发出高频荧光；
所述荧光检测器，用于对目标海域的海面溢油发出的高频荧光进行接收，并根据接收的高频荧光确定目标海域的溢油数据。
进一步地，所述船舶拍摄取证装置包括AIS设备和高清摄像机；
其中，所述AIS设备，用于获得目标海域的AIS船舶数据；
所述高清摄像机，用于拍摄目标海域的可疑船舶视频数据。
进一步地，所述海洋水质监测及可疑船舶取证系统，还包括：与所述地面服务器连接的显示组件；
所述显示组件，用于将所述地面服务器接收的所述目标海域的水质参数和溢油数据，以及所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据进行展示。
第二方面，本发明提供一种海洋水质监测及可疑船舶取证方法，应用于第一方面任一项所述的海洋水质监测及可疑船舶取证系统，所述方法包括：
检测获得目标海域的水质参数和溢油数据；
根据所述目标海域的水质参数和溢油数据确定目标海域发生污染，并发出污染告警信息；
获取发生污染时间段内目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据作为造成目标海域污染的证据。
进一步地，所述检测获得目标海域的水质参数和溢油数据，包括：
对目标海域进行水质检测得到水质参数；
向目标海域的海面发射激光，并对目标海域的海面反射的高频荧光进行接收，利用荧光测量法对接收的高频荧光进行分析得到目标海域的溢油数据。
进一步地，所述根据所述目标海域的水质参数和溢油数据确定目标海域发生污染，包括：
根据所述目标海域的水质参数的各项数值是否超出正常范围，和/或，所述目标海域的溢油数据是否超标，确定目标海域发生污染。
本发明提供了一种海洋水质监测及可疑船舶取证系统及方法，通过海基监测浮标检测检测获得目标海域的水质参数和溢油数据，并将所述目标海域的水质参数和溢油数据上传至地面服务器，并通过船舶拍摄取证装置获得目标海域的AIS船舶数据，并拍摄目标海域的可疑船舶视频数据，还用于将所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据上传至地面服务器，地面服务器接收所述海基监测浮标上传的所述目标海域的水质参数和溢油数据，以及所述船舶拍摄取证装置上传的所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据，并对目标海域的水质进行监测以及发出污染告警信息。本发明提供的方案，通过海基监测浮标获取目标海域的水质参数和溢油数据，并根据水质参数和溢油数据进行目标海域水质监测和可疑船舶信息取证，辅助有关部门确定造成海洋污染的可疑船舶，以对可疑船舶进行追责和治理，避免造成更严重的海洋污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例一提供的一种海洋水质监测及可疑船舶取证系统的结构示意图；
图2为本公开实施例二提供的一种海洋水质监测及可疑船舶取证方法的流程图。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
实施例一
图1为本公开实施例一提供的一种海洋水质监测及可疑船舶取证系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的系统可以包括：包括：设置在目标海域的海基监测浮标11、设置在岸上的船舶拍摄取证装置12以及地面服务器13；
其中，所述海基监测浮标11，用于检测获得目标海域的水质参数和溢油数据，并将所述目标海域的水质参数和溢油数据上传至地面服务器；
本实施例中，由于目标海域的水质参数和溢油数据可以反映目标海域的污染情况，可通过在目标海域中设置多个海基监测浮标，浮标上配置有水质检测设备和溢油检测设备，检测获取目标海域的水质参数和溢油数据并上传至地面服务器，以使地面服务器根据水质参数和溢油数据确定目标海域是否发生污染，水质参数可包括水温、电导率、酸碱度、浊度、悬浮物等信息，溢油数据可为溢油量信息。
在一种可能的实施方式中，所述海基监测浮标11包括：底座、EVA浮体、太阳能电池板、多参数水质检测仪、溢油检测组件、天线以及定位模块；其中，所述EVA浮体与所述底座的顶端固定连接，用于使所述海基监测浮标浮于海面；所述太阳能电池板，用于为所述海基监测浮标上的各用电设备供电；所述多参数水质检测仪，用于对目标海域进行水质检测得到水质参数，并通过所述天线将所述水质参数上传至地面服务器；所述溢油检测组件，用于对目标海域进行溢油检测得到溢油数据，并通过所述天线将所述溢油数据上传至所述地面服务器；所述定位模块，用于获取所述海基监测浮标的位置信息。
此外，需要说明的是，本实施例中的溢油检测组件采用基于荧光机理的方法实时检测水中的溢油量信息，所述溢油检测组件包括激光源和荧光检测器；其中，所述激光源，用于向目标海域的海面发射激光，使得海面上存在溢油时，会发出高频荧光；所述荧光检测器，用于对目标海域的海面溢油发出的高频荧光进行接收，并根据接收的高频荧光确定目标海域的溢油数据。
所述船舶拍摄取证装置12，用于获得目标海域的AIS船舶数据，并拍摄目标海域的可疑船舶视频数据，还用于将所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据上传至地面服务器；
本实施例中，由于海洋污染可能是由过往船舶造成的，可通过在岸上设置船舶拍摄取证装置，获得目标海域的AIS船舶数据，并拍摄目标海域的可疑船舶视频数据，用以作为确定可疑船舶的证据，AIS船舶数据可包括船舶的类型、船舶名称、船舶编号、船舶预计到达时间，船舶启航时间、船舶停靠港信息、船舶位置(经纬度)、船舶最大吃水量、船舶航行速度、过境区等信息。
在一种可能的实施方式中，所述船舶拍摄取证装置12包括AIS设备和高清摄像机；其中，所述AIS设备，用于获得目标海域的AIS船舶数据；所述高清摄像机，用于拍摄目标海域的可疑船舶视频数据。
AIS设备由岸基(基站)设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。AIS设备配合全球定位系统(GPS)将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频(VHF)向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶之动静态资讯，高清摄像机可设置在海岸线附近的高点，能够拍摄大视角范围的船舶视频。
所述地面服务器13，用于接收所述海基监测浮标上传的所述目标海域的水质参数和溢油数据，以及所述船舶拍摄取证装置上传的所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据，并对目标海域的水质进行监测以及发出污染告警信息。
本实施例中，地面服务器根据接收到的目标海域的水质参数和溢油数据，确定目标海域是否发生污染，当确定发生污染时，发出污染告警信息，地面服务器还接收目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据，用以作为确定可疑船舶的证据。
为了展示地面服务器接收到的数据，使得用户能够直观地获知目标海域的水质状态和船舶航行信息，所述系统还包括：与所述地面服务器连接的显示组件；所述显示组件，用于将所述地面服务器接收的所述目标海域的水质参数和溢油数据，以及所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据进行展示。所述显示组件具体可为显示器、笔记本电脑、智能手机等具有显示功能的设备。
需要说明的是，数据展示不限于数值显示、折线图、条形图等，可以通过多种类型的数据展示方式对数据进行可视化显示，具体采用哪种类型的数据展示方式根据实际情况确定，此处不做限制。
实施例二
基于实施例一所述的海洋水质监测及可疑船舶取证系统，图2为本公开实施例二提供的一种海洋水质监测及可疑船舶取证方法的流程图，如图2所示，所述方法包括：
S101、检测获得目标海域的水质参数和溢油数据；
S102、根据所述目标海域的水质参数和溢油数据确定目标海域发生污染，并发出污染告警信息；
S103、获取发生污染时间段内目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据作为造成目标海域污染的证据。
所述海洋水质监测及可疑船舶取证方法，对目标海域进行水质检测得到水质参数，向目标海域的海面发射激光，并对目标海域的海面反射的高频荧光进行接收，利用荧光测量法对接收的高频荧光进行分析得到目标海域的溢油数据，得到了目标海域的水质参数和溢油数据，根据所述目标海域的水质参数的各项数值是否超出正常范围，和/或，所述目标海域的溢油数据是否超标，确定目标海域发生污染，若发现目标海域发生污染，则发出污染告警信息，并从采集的目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据中获取发生污染时间段内目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据，以作为可疑船舶造成目标海域污染的证据。
举例来说，上午11时，检测获得目标海域的水质参数和溢油数据包括水温10℃、电导率0.04S/CM、酸碱度8.1、浊度66NTU、溶解性总固体30.8g/L、含油量，经过与正常水质数据比对，确定目标海域的海水含油量超标，发生了溢油问题，可能是由过往的油轮造成，系统发出溢油告警，获取上午10时～11时的目标海域的AIS船舶数据和船舶视频数据，确定一艘来自X国的油轮经过目标海域并靠岸，则将该油轮作为可疑船舶，保留该油轮的AIS船舶数据和船舶视频数据作为证据，有关部门可及时对该油轮进行检查和治理，避免造成更严重的污染。
本申请实施例提供存储器和处理器。
存储器，用于存储计算机程序、计算机指令等；
上述的计算机程序、计算机指令等可以分区存储在一个或多个存储器中。并且上述的计算机程序、计算机指令、数据等可以被处理器调用。
处理器用于执行存储器存储的计算机程序，以实现上述实施例涉及的方法中的各个步骤。
存储器和处理器可以是独立结构，也可以是集成在一起的集成结构。当存储器和处理器是独立结构时，存储器、处理器可以通过总线耦合连接。
此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当用户设备的至少一个处理器执行该计算机执行指令时，用户设备执行上述各种可能的方法。
其中，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种海洋水质监测及可疑船舶取证系统，其特征在于，包括：设置在目标海域的海基监测浮标、设置在岸上的船舶拍摄取证装置以及地面服务器；
其中，所述海基监测浮标，用于检测获得目标海域的水质参数和溢油数据，并将所述目标海域的水质参数和溢油数据上传至地面服务器；
所述船舶拍摄取证装置，用于获得目标海域的AIS船舶数据，并拍摄目标海域的可疑船舶视频数据，还用于将所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据上传至地面服务器；
所述地面服务器，用于接收所述海基监测浮标上传的所述目标海域的水质参数和溢油数据，以及所述船舶拍摄取证装置上传的所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据，并对目标海域的水质进行监测以及发出污染告警信息。
2.根据权利要求1所述的海洋水质监测及可疑船舶取证系统，其特征在于，所述海基监测浮标包括：底座、EVA浮体、太阳能电池板、多参数水质检测仪、溢油检测组件、天线以及定位模块；
其中，所述EVA浮体与所述底座的顶端固定连接，用于使所述海基监测浮标浮于海面；
所述太阳能电池板，用于为所述海基监测浮标上的各用电设备供电；
所述多参数水质检测仪，用于对目标海域进行水质检测得到水质参数，并通过所述天线将所述水质参数上传至地面服务器；
所述溢油检测组件，用于对目标海域进行溢油检测得到溢油数据，并通过所述天线将所述溢油数据上传至所述地面服务器；
所述定位模块，用于获取所述海基监测浮标的位置信息。
3.根据权利要求2所述的海洋水质监测及可疑船舶取证系统，其特征在于，所述溢油检测组件包括激光源和荧光检测器；
其中，所述激光源，用于向目标海域的海面发射激光，使得海面上存在溢油时，会发出高频荧光；
所述荧光检测器，用于对目标海域的海面溢油发出的高频荧光进行接收，并根据接收的高频荧光确定目标海域的溢油数据。
4.根据权利要求1所述的海洋水质监测及可疑船舶取证系统，其特征在于，所述船舶拍摄取证装置包括AIS设备和高清摄像机；
其中，所述AIS设备，用于获得目标海域的AIS船舶数据；
所述高清摄像机，用于拍摄目标海域的可疑船舶视频数据。
5.根据权利要求1-4所述的海洋水质监测及可疑船舶取证系统，其特征在于，还包括：与所述地面服务器连接的显示组件；
所述显示组件，用于将所述地面服务器接收的所述目标海域的水质参数和溢油数据，以及所述目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据进行展示。
6.一种海洋水质监测及可疑船舶取证方法，其特征在于，所述海洋水质监测及可疑船舶取证方法适用于权利要求1-5任一项所述的海洋水质监测及可疑船舶取证系统，包括：
检测获得目标海域的水质参数和溢油数据；
根据所述目标海域的水质参数和溢油数据确定目标海域发生污染，并发出污染告警信息；
获取发生污染时间段内目标海域的AIS船舶数据和可疑船舶视频数据作为造成目标海域污染的证据。
7.根据权利要求6所述的海洋水质监测及可疑船舶取证方法，其特征在于，所述检测获得目标海域的水质参数和溢油数据，包括：
对目标海域进行水质检测得到水质参数；
向目标海域的海面发射激光，并对目标海域的海面反射的高频荧光进行接收，利用荧光测量法对接收的高频荧光进行分析得到目标海域的溢油数据。
8.根据权利要求6所述的海洋水质监测及可疑船舶取证方法，其特征在于，所述根据所述目标海域的水质参数和溢油数据确定目标海域发生污染，包括：
根据所述目标海域的水质参数的各项数值是否超出正常范围，和/或，所述目标海域的溢油数据是否超标，确定目标海域发生污染。
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