一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及海洋溢油监测技术领域，尤其是涉及一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法及系统。方法，包括获取不同油样的不同浓度的光谱样本；采集不同浓度下光谱样本的原始近红外光谱；基于不同浓度近红外光谱强度差选取特征波段，对特征波段内光谱数据进行提取；对特征波段内光谱数据进行归一化预处理；利用特征波段内光谱数据训练深度学习模型，得到含有浓度结果；本发明专利技术能够有效反演海水含油的浓度，为海洋溢油监测与船舶含油海水排放的浓度检测提供了新的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋溢油监测，尤其是涉及一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法及系统。

技术介绍

1、传统的海洋溢油含油海水检测方法是将现场取来的待检测的油海水样品送到检测实验室，通过一系列物化手段处理后，利用实验的仪器分析得出海水中的油含量。这种线上采样线下检测的方法虽然精度较高，但是不适用于现场，从实用角度来看存在着许多缺点：需投入较多的时间、人力和物力，无法达到实时快速检测；另外，检测分析仪器成本很高，仪器设备庞大，维护较难，只能在实验室的条件下进行，做不到现场检测；同时必须有一定专业知识和技术基础的专业人员进行检测等等。当前海洋溢油含油海水的处理在技术研究和设备实现上已经取得了较大的进展，但处理含油海水的一些新技术方法在生产实际中的应用仍存在一定问题，不能同时满足技术上可行(处理效果好、运行条件要求低、便于控制、工艺稳定)和经济上可行(设备成本和运行成本低)这两方面的要求。综上，对于含油海水浓度的快速检测十分必要，目前该领域国内外研究大多注重含油海水的检测方法的创新，但对于实际海洋溢油运用所需的快速准确的检测技术研究较少，由于检测的难度问题，国本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法，其特征在于，所述获取不同油样的不同浓度的光谱样本，包括以海水为溶剂，采用原油、船用燃油和成品油作为油样代表海洋溢油含油海水配置样品溶液，每种油样设置5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L和100mg/L的浓度梯度。

3.根据权利要求2所述的一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法，其特征在于，所述采集不同浓度下光谱样本的原始近红外光谱，包括利用红外光源作为发射光源通过光纤连接装置的一端，光谱仪作为近红外光谱数...

【技术特征摘要】

1.一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法，其特征在于，所述获取不同油样的不同浓度的光谱样本，包括以海水为溶剂，采用原油、船用燃油和成品油作为油样代表海洋溢油含油海水配置样品溶液，每种油样设置5mg/l、10mg/l、15mg/l、20mg/l和100mg/l的浓度梯度。

3.根据权利要求2所述的一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法，其特征在于，所述采集不同浓度下光谱样本的原始近红外光谱，包括利用红外光源作为发射光源通过光纤连接装置的一端，光谱仪作为近红外光谱数据获取单元通过光纤连接载样器的另一端，进行不同浓度下光谱样本的原始近红外光谱采集，得到同浓度近红外光谱强度差。

4.根据权利要求3所述的一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法，其特征在于，所述基于不同浓度近红外光谱强度差选取特征波段，对特征波段内光谱数据进行提取，包括遍历近红外光谱波长下的不同浓度含油海水近红外光谱强度差，差值大于设定阈值的波段选为浓度反演的特征波段，其中，以n个浓度含油海水样品的近红外光谱强度差作为特征波段选取的参数△f，某浓度下的含油海水近红外光谱强度为xi，纯海水的近红外光谱强度为x0，则：|△f|大于500的波段选择为特征波段，其中，采用直接截取的方法，提取近红外光谱中930-970nm波长范围内的近红外光谱数据，并划分930-940nm、940-950nm、950-960nm和960-970nm为四个特征波段。

5.根据权利要求4所述的一种基于近红外吸收光谱的海水含油浓度检测方法，其特征在于，所述对特征波段内光谱数据进行归一化预处理，包括采用最大值归一化方法，将近红外光谱曲线中各点数据除以光谱强度最大值的数据点，从而使得归一化后的光谱曲线的最大光谱强度值为1，其他数据点的光谱强度值则相应小于1。

【专利技术属性】
技术研发人员：侯永超，闫倩，严顺利，牟春晓，迟浩坤，王莹洁，刘兆伟，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：

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