CN206789021U - 一种基于紫外反射的水面溢油监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于紫外反射的水面溢油监测装置，包括主控板、光传感器、LED驱动模块、LED发光模块和上位机，光传感器、LED驱动模块和LED发光模块均与主控板相连，主控板与上位机相连，所述LED发光模块能够发出紫外光，LED驱动模块与LED发光模块相连，LED驱动模块给LED发光模块提供恒定的电流，光传感器接收紫外光并将光信号转换成模拟信号，模拟信号送入主控板内，主控制板内设有单片机，上位机连接有声光报警器和阀门控制器。本实用新型是基于紫外光反射的水面溢油监测装置，光源寿命长，受环境影响小，不仅可以监测水面上泄漏原油，还可以监测汽油、柴油等，监测油品种类多。该装置探测油膜的厚度为1.4μm，相对于现有的监测装置灵敏度大大提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及水面溢油监测领域，具体涉及一种基于紫外反射的水面溢油监测装置。
背景技术
海上石油生产及运输导致溢油事故日益增多，造成严重水体污染和生态环境破坏，并逐步危及人类的生活和健康，这也使石油污染问题进入公众的视野。根据国家环境保护的有关规定，各涉油企业和单位都要建立溢油应急反应计划，实现保护海洋环境，促进社会、经济的可持续发展的战略目标。
目前，已有的溢油监测手段包括雷达和光谱仪监测，如一种光谱仪及溢油监测系统，光谱类溢油监测装置多为紫外诱发荧光技术，存在光源寿命短、监测油品种类少，无法监测汽油等缺点。中国专利申请号为201110210224.1，公开了一种海面固定式雷达溢油监测装置及其方法，其中，雷达只能随船只或固定在生产平台，使用范围较小，具有局限性。
实用新型内容
针对现有的溢油监测装置存在的寿命短，监测油品种类少的问题，本实用新型提供了一种基于紫外反射的水面溢油监测装置。
本实用新型采用以下的技术方案：
一种基于紫外反射的水面溢油监测装置，包括主控板、光传感器、LED驱动模块、LED发光模块和上位机，所述光传感器和LED驱动模块均与主控板相连，主控板与上位机相连，所述LED驱动模块与LED发光模块相连，LED驱动模块给LED发光模块提供恒定的电流，LED发光模块能够发出紫外光，光传感器接收反射的紫外光并将光信号转换成模拟信号，模拟信号送入主控板内，主控制板内设有单片机，单片机与上位机相连，上位机连接有声光报警器和阀门控制器。
优选地，还包括电源模块，电源模块与主控板相连，电源模块采用太阳能电池板或220V交流电，为主控板提供电源。
优选地，所述光传感器上设置有两组滤光片，其中一组滤光片能够滤除0-350nm的光谱，另一组滤光片能够滤除380nm以上的光谱。
优选地，所述主控板控制LED驱动模块的驱动频率，主控板内设置有模数转换器，模数转换器将光传感器送来的模拟信号转换为数字信号，模数转换器与单片机相连，单片机对数字信号进行处理并送入上位机中。
优选地，所述模拟信号为电压信号。
优选地，所述上位机内包括短信报警模块和控制器，短信报警模块能够发出短信报警，控制器与声光报警器和阀门控制器相连。
本实用新型具有的有益效果是：
本实用新型提供的基于紫外反射的水面溢油监测装置，通过LED发光模块能够发出紫外光，紫外光经水面发生后进入光传感器中，光传感器将收到的光信号转换为电压信号送至主控板进行处理，主控板将信号送至上位机，当水面发生溢油现象时，光传感器收到反射的紫外光强度变强，电压信号增大，主控板将处理后将信号送入上位机中进行处理，上位机通过短信报警模块给相关的责任人发生短信报警，短信报警内容中包括各监测点溢油应急处置措施、应急物资配备情况和应急人员联络方式等信息，方便责任人及时处理溢油事故。上位机可控制声光报警器进行声光报警提醒现场监控人员，提高了对水面溢油的监测效率；另外，上位机也与污水或者雨水排口的阀门控制器相连，通过阀门控制器关闭阀门，及时、快速的切断污染源，避免污染范围的扩大。
本实用新型是基于紫外光反射的水面溢油监测装置，光源寿命长，受环境影响小，不仅可以监测水面上泄漏原油，还可以监测汽油、柴油等，监测油品种类多。该装置探测油膜的厚度为1.4μm，相对于现有的监测装置灵敏度大大提高。
附图说明
图1为基于紫外反射的水面溢油监测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行具体的说明：
结合图1，一种基于紫外反射的水面溢油监测装置，包括主控板、光传感器、LED驱动模块、LED发光模块和上位机。
其中，光传感器和LED驱动模块均与主控板相连，主控板与上位机相连。LED驱动模块与LED发光模块相连，LED驱动模块给LED发光模块提供恒定的电流，LED驱动模块的驱动频率由主控板控制。
LED发光模块包括型号为LZ4-04UV00的紫外LED灯，LED发光模块能够发出紫外光，在紫外灯上装有用于滤光的滤光片。
光传感器设置有两组滤光片，其中一组滤光片能够滤除0-350nm的光谱，另一组滤光片能够滤除380nm以上的光谱。光传感器接收反射回的紫外光并将光信号转换成模拟信号，模拟信号为电压信号，电压信号送入主控板内，主控板内设置有模数转换器和单片机，模数转换器将光传感器送来的模拟信号转换为数字信号，模数转换器与单片机相连，单片机与上位机相连，单片机对数字信号进行处理。单片机将处理后的信号送入上位机中，上位机连接有声光报警器和阀门控制器。
上位机内包括短信报警模块和控制器，短信报警模块能够发出短信报警，控制器与声光报警器和阀门控制器相连。
具体的，还包括电源模块，电源模块与主控板相连，电源模块采用太阳能电池板或220V交流电，为主控板提供电源。
基于紫外反射的水面溢油监测装置的大致工作过程为：
将监测装置安装在海上、河流或湖泊等水面上方10米以内的范围，首先，在水面无油膜时，LED发光模块发出紫外光到水面上，紫外光经水面反射后进入光传感器中，光传感器将收到的光信号转换成电压信号，电压信号经过主控板的模数转换器转换后变为数字信号，在液面无油膜时，数字信号数值在13000至25000范围内，将此数字信号数值作为标准值储存到主控板的单片机中。LED发光模块实时发射紫外光到水面上，光传感器将收到的光信号转换成电压信号，电压信号经过主控板的模数转换器转换后变为数字信号，数字信号数值与主控板的单片机中存储的标准值进行对比，主控板将对比后的结果送入上位机进行处理。当水面有油时，反射的紫外光强度变强，数字信号值迅速变大，当数字信号数值超过标准值时，主控制板将信号送至上位机中，上位机通过短信报警模块发生短信报警，短信报警内容中包括各监测点溢油应急处置措施、应急物资配备情况和应急人员联络方式等信息，方便责任人及时处理溢油事故。上位机通过控制器控制声光报警器进行声光报警提醒现场监控人员，上位机通过控制污水或者雨水排口的阀门控制器关闭阀门，及时、快速的切断污染源，避免污染范围的扩大。
实施例1
将本实用新型装置安装于某油库的雨水沟中，该沟为砖石砌成，沟深度为1.2米，宽度为1米，沟内有水流过，装置安装高度为距离水面2米，采用密度为0.91g/cm3，运动粘度为980mPa·s的原油模拟溢油，水面滴入少量原油，油膜流经装置水面照射部分时，装置主控板接收信号电压值相对变大，主控板发出信号，送入上位机，上位机发送短信报警，与上位机相连的声光报警器发出声光报警。
本实用新型是基于紫外光反射的水面溢油监测装置，光源寿命长，受环境影响小，不仅可以监测水面上泄漏原油，还可以监测汽油、柴油等，监测油品种类多。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于紫外反射的水面溢油监测装置，其特征在于，包括主控板、光传感器、LED驱动模块、LED发光模块和上位机，所述光传感器和LED驱动模块均与主控板相连，主控板与上位机相连，所述LED驱动模块与LED发光模块相连，LED驱动模块给LED发光模块提供恒定的电流，LED发光模块能够发出紫外光，光传感器接收反射的紫外光并将光信号转换成模拟信号，模拟信号送入主控板内，主控制板内设有单片机，单片机与上位机相连，上位机连接有声光报警器和阀门控制器。
2.根据权利要求1所述的一种基于紫外反射的水面溢油监测装置，其特征在于，还包括电源模块，电源模块与主控板相连，电源模块采用太阳能电池板或220V交流电，为主控板提供电源。
3.根据权利要求1所述的一种基于紫外反射的水面溢油监测装置，其特征在于，所述光传感器上设置有两组滤光片，其中一组滤光片能够滤除0-350nm的光谱，另一组滤光片能够滤除380nm以上的光谱。
4.根据权利要求1所述的一种基于紫外反射的水面溢油监测装置，其特征在于，所述主控板控制LED驱动模块的驱动频率，主控板内设置有模数转换器，模数转换器将光传感器送来的模拟信号转换为数字信号，模数转换器与单片机相连，单片机对数字信号进行处理并送入上位机中。
5.根据权利要求4所述的一种基于紫外反射的水面溢油监测装置，其特征在于，所述模拟信号为电压信号。
6.根据权利要求1所述的一种基于紫外反射的水面溢油监测装置，其特征在于，所述上位机内包括短信报警模块和控制器，短信报警模块能够发出短信报警，控制器与声光报警器和阀门控制器相连。
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| CN201720184224.1U CN206789021U (zh) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | 一种基于紫外反射的水面溢油监测装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106981179A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-07-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于紫外反射的水面溢油监测装置 |
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