一种基于紫外反射的水面溢油监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

Water surface oil spill monitoring device based on ultraviolet reflection

The present invention provides an oil spill monitoring device based on UV reflection surface, including the main control board, light sensor, LED drive module, LED module and host computer, optical sensor, LED drive module and LED module are connected with the main control board, connected to the main control board and PC, the LED the light emitting module can emit ultraviolet light, LED driver module and the LED light emitting module is connected with the driving current LED module provides constant to LED light emitting module, optical sensor receiving UV light and converts the optical signal into an analog signal, analog signal is sent to the main control board, main control board is arranged in a single chip, PC connected with an acousto-optic alarm and valve controller. The invention is an oil spill monitoring device based on ultraviolet light reflecting surface light source, long service life, less affected by the environment, can not only monitor the water leakage of crude oil, can also monitor the gasoline and diesel oil, many kinds of monitoring. The thickness of the oil film detected by the device is 1.4 mu m, and the sensitivity is greatly improved relative to the existing monitoring device.

【技术实现步骤摘要】
一种基于紫外反射的水面溢油监测装置
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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，本专利技术提供了一种基于紫外反射的水面溢油监测装置。本专利技术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。优选地，所述LED发光模块包括型号为LZ4-04UV00的紫外LED灯。本专利技术具有的有益效果是：本专利技术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。本专利技术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专利技术进行具体的说明：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将本专利技术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。本专利技术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专利技术的限制，本专利技术也并不仅限于上述举例，本
的技术人员在本专利技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志国，裴哲远，王林，谢谚，房师平，牟桂芹，杨洋洋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37