基于天線電阻的海洋溢油檢測技術(shù)研究.pdf

1、隨著貿(mào)易全球化的推進(jìn)，世界各國之間的海上石油貿(mào)易也得到快速發(fā)展，突發(fā)性海上石油泄漏事件不斷出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅了海洋生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。及時(shí)、準(zhǔn)確獲取海洋石油泄漏信息，是海洋石油泄漏事件預(yù)警的關(guān)鍵所在，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、在線、連續(xù)的海洋溢油監(jiān)測，是我國乃至世界上亟須面對的一個(gè)技術(shù)難題。
　　本課題依據(jù)海水與石油對電磁波作用的不同，通過理論分析確定天線電阻變化與溢油厚度的關(guān)系，提出了一種基于天線電阻特性的水面溢油檢測方法。初步實(shí)驗(yàn)證明該方法可連

2、續(xù)檢測溢油的厚度，分辨率可達(dá)0.3mm。具體研究內(nèi)容如下：
　　1、介紹目前主要的水面溢油檢測傳感器類型及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并介紹了電磁方法的發(fā)展現(xiàn)狀及其在溢油檢測方面的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上給出了本課題的研究意義及內(nèi)容。
　　2、對不同電學(xué)性質(zhì)的介質(zhì)以及分層介質(zhì)中電磁波的傳播特性，天線的輻射特性以及天線阻抗特性進(jìn)行分析，并結(jié)合復(fù)鏡像法，對導(dǎo)電半空間上方天線的阻抗特性進(jìn)行分析，建立海水、油、空氣三層介質(zhì)的簡化模型，由此對基于天線電阻

3、變化的海洋溢油油膜厚的檢測機(jī)理進(jìn)行分析。
　　3、設(shè)計(jì)了溢油檢測傳感器，包括溢油檢測天線的選型與設(shè)計(jì)，以及溢油檢測浮標(biāo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料選擇，并對海水中浮標(biāo)的穩(wěn)定性及橫搖運(yùn)動與垂蕩運(yùn)動進(jìn)行了分析。
　　4、研究了天線阻抗的測量方法，主要分析傳輸線多點(diǎn)測量法的測量原理，并設(shè)計(jì)了天線阻抗檢測電路。
　　5、搭建了海面溢油厚度檢測實(shí)驗(yàn)平臺，對1到16mm的油膜進(jìn)行了厚度測量實(shí)驗(yàn)，通過激光三角法進(jìn)行標(biāo)定，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)的影