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文檔簡介
1、二十一世紀是海洋世紀,海洋的開發(fā)利用具有重大意義。要開發(fā)利用海洋,首先要保護海洋,因為海洋是生命的搖籃。隨著世界經濟的發(fā)展,越來越多的海洋油氣資源被開發(fā)利用。海洋運輸是石油運輸的主要方式,各種油類也是海洋運輸的主要動力來源。隨著人類海上活動范圍的逐漸擴大和日益頻繁,海洋油類污染已經成為了海洋污染的主要來源之一,影響了海洋生態(tài)環(huán)境。為了實現對海洋溢油事故進行及時準確的處理,就需要對海面溢油進行監(jiān)測,并及時地通知相關工作人員溢油地區(qū)的具體位
2、置和氣象信息,以減小事故造成的損失和危害。
本文設計的非接觸式熒光法海面溢油監(jiān)測設備,采用普通氙燈光源代替激光,以及采用物理方法和軟件方法實現環(huán)境光的濾除,并基于熒光峰值捕捉原理實現了海面溢油的有效實時監(jiān)測。解決的主要問題及相關技術有:
(1)分析基于熒光法油類檢測方法,為設備研制奠定理論基礎
首先分析了國際和國內的溢油檢測現狀,并比較了各種溢油檢測方法,最終確定使用熒光法進行檢測。由于基于激光的熒光產生方
3、式和基于光譜儀的熒光檢測方法不適用于現場檢測,提出了本文所述的非激光式熒光激發(fā)和非光譜儀式熒光檢測方法。
(2)搭建發(fā)射接收光路和峰值捕捉電路,解決系統(tǒng)設計中的關鍵問題
利用氙光燈和濾光片的組合搭建模擬激光發(fā)射光路,解決了熒光的激發(fā)源問題;利用光電倍增管和濾光片的組合,解決了環(huán)境光的初步濾除和熒光的光電轉換問題;設計并搭建了峰值捕捉電路,解決了熒光峰值捕捉問題。為設備的研制奠定了基礎。
(3)硬件和軟件相互
4、配合,完成系統(tǒng)設計
硬件方面以STM32F107作為主控單元,配合超聲波測距模塊、GPS/GPRS模塊、聲光報警燈等多種外設完成水面溢油的監(jiān)測報警。軟件方面基于μC/OSⅡ操作系統(tǒng)設計了嵌入式下位機軟件,完成對數據的高速處理以及對硬件的控制。系統(tǒng)設計充分考慮到無人值守、實時性、低功耗等要求,能自主獨立完成水面溢油的監(jiān)測和報警。
本文解決了水面溢油檢測中的一些關鍵問題。利用所設計的設備進行的大量實驗說明,所設計的溢油監(jiān)
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