一种船舶尾气监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及监测装置技术领域，尤其涉及一种船舶尾气监测装置。


背景技术：

2.船舶运输所带来的环境污染问题日益突出，船舶燃烧、燃油排放出的气体对港口大气环境的威胁也不容小觑。据测算，2016年全国船舶二氧化硫排放量约占全国排放总量的8.4％，氮氧化物排放量占11.3％，这表明船舶污染已成为我国许多港口城市和内河区域大气质量的主要污染源。在这种背景下，治理船舶污染已成为当务之急，而当前我国的船舶污染防治水平与面临的紧迫形势和防治压力不相适应，亟需开展对航行于我国水域船舶排放大气污染物进行监视监测工作。
3.由于高硫油的成本低于低硫油，为了降低运营成本船公司会不顾环境污染选择高硫油，造成硫含量的超标排放，相关部门通过安装在桥梁、巡逻船上船舶尾气遥测仪对船舶进行监测，通过无人机进行监测，对违规超标排放的船舶进行监测，然而船舶运营者自身更需要对排放标准做出要求，做到低硫排放，严格监测排放尾气的硫含量，保护大气环境，船舶尾气通过烟囱排放，通常采用红外识别技术进行监测，在监测过程中会存在的问题：烟囱中的烟颗粒还会堆积在监测装置红外相机的镜头表面，对监测结果造成影响，为了提高船舶尾气监测装置监测数据的准确性，需要对尾气监测装置表面进行清洁，而人工清洁需要爬高，难以实现；相关部门的监测不是实时的，而且船舶数量多，现有的只是监测尾气标准，脱硫后不能进行二次监测，保证排放绝对合格，会给相关执法人员也会带来较大的工作量。


技术实现要素：

4.为克服现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种船舶尾气监测装置。
5.本实用新型公开一种船舶尾气监测装置，一种船舶尾气监测装置，包括烟囱和固定在所述烟囱内壁上的监测装置主体，所述烟囱的内壁上安装支架，所述监测装置主体通过所述支架固定在所述烟囱内，所述监测装置主体的电源线穿过所述烟囱内部与船舶供电装置相连接；所述监测装置主体包括主监测器、脱硫装置和辅助监测器，所述主监测器、脱硫装置和辅助监测器从下往上依次安装，由主监测器监测后经过脱硫装置的二次监测，保证排放得尾气含量符合排放标准；所述主监测器和所述辅助监测器内均安装红外热像仪、可见光相机、红外光束感烟探测器和控制系统，所述红外光束感烟探测器和所述红外热像仪安装在所述主监测器和所述辅助监测器底面的上方，所述红外光束感烟探测器安装在所述红外热像仪的后侧，所述可见光相机固定在所述主监测器和所述辅助监测器的正面，所述主监测器和所述辅助监测器面对所述烟囱中心的一面为正面，所述可见光相机的镜头上对着所述烟囱的中心；所述镜头外侧安装清洁装置，所述清洁装置包括外罩、尾气清洁剂喷头和雾化喷头，所述外罩套设在所述镜头的外侧四周，所述尾气清洁剂喷头和雾化喷头开设在所述外罩上，所述外罩内的开设水槽，所述清洁剂喷头通过清洁剂管连接尾气清洁剂箱，所述雾化喷头通过水管连接水箱，所述水管和清洁剂管穿过所述烟囱的内壁，所述水箱
和尾气清洁剂箱内均安装泵，所述主监测器和辅助监测器通过一根所述水管和清洁剂管与所述水箱和尾气清洁剂箱相连接。
6.在此基础上，所述控制系统包括控制器、信号传输装置、信号接收装置、浓度变化信号装置、烟浓度报警装置和硫含量监测装置，所述控制器与所述信号传输装置、信号接收装置、浓度变化信号装置、烟浓度报警装置和硫含量监测装置之间采用电性连接。
7.在此基础上，所述清洁剂喷头和雾化喷头依次交错安装，所述清洁剂喷头和雾化喷头连成环形。
8.在此基础上，所述烟囱包括第一通气部和第二通气部，所述第一通气部竖直放置，所述第二通气部水平放置，所述第二通气部位于所述第一通气部的上端，所述第一通气部的上端与所述第二通气部连通，所述第一通气部的底部为进气口，所述第二通气部右端为出气口。
9.在此基础上，所述主监测器和辅助监测器在此基础上，所述水箱和尾气清洁剂箱安装在船舶甲板上。
10.在此基础上，所述烟囱的内壁上安装温度传感器。
11.在此基础上，所述水管和清洁剂管与所述主监测器的连通处安装三通阀，所述水管和清洁剂管与所述辅助监测器的连通处安装两通阀，实现同时对主监测器和辅助监测器的镜头清洁，保证可以同时清洁。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.(1)本实用新型的船舶尾气监测装置，通过主监测器、脱硫装置和辅助监测器三者共同作用，先由主监测器监测出尾气中污染物硫含量，硫含量超标时，控制器控制脱硫装置启动，对尾气进行脱硫处理，脱硫完成的尾气通过辅助监测器进行二次监测，保证最终排放的船舶尾气达到排放标准，实现环保，同时减轻相关部门巡逻压力。
14.(2)本实用新型的船舶尾气监测装置，由于镜头旋转时，尾气通过会在表面产生堆积，对监测数据造成影响，在监测器的红外相机的镜头上安装清洁装置，船舶航行过程中通过雨水收集装置对雨水进行收集，通过雾化的方式对镜头表面进行清洁，首先由尾气清洁剂对监测探头上的玻璃进行雾化清洁，然后用水进行二次清洗，镜头表面的清洁保证了监测结果的准确性，自动清洁，省去了人工清洁的麻烦。
附图说明
15.图1是本实用新型船舶尾气监测装置安装结构示意图；
16.图2是本实用新型船舶尾气监测装置主监测器左视结构示意图；
17.图3是本实用新型船舶尾气监测装置主监测器主视结构示意图。
18.图中：1、水箱，2、泵，3、尾气清洁剂箱，4、清洁剂管，5、水管，6、烟囱，7、控制器，8、信号传输装置，9、信号接收装置，10、红外热像仪，11、浓度变化信号装置，12、烟浓度报警装置，13、硫含量监测装置，14、外罩，15、雾化喷头，16、清洁剂喷头，17、镜头，18、可见光相机，19、主监测器，20、两通阀，21、脱硫装置，22、支架，23、三通阀，24、红外光束感烟探测器，25、辅助监测器，26、水槽，27、温度传感器，28、竖直部，29、水平部，30、进气口，31、出气口。
具体实施方式
19.以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本实用新型。
20.本实用新型披露了一种船舶尾气监测装置，参考图1、图2和图3，包括烟囱6和固定在所述烟囱6内壁上的监测装置主体，所述烟囱6的内壁上安装支架22，所述监测装置主体通过所述支架22固定在所述烟囱6内，所述监测装置主体的电源线穿过所述烟囱6内部与船舶供电装置相连接；所述监测装置主体包括主监测器19、脱硫装置21和辅助监测器25，所述主监测器19、脱硫装置21和辅助监测器25从下往上依次安装；所述主监测器19和所述辅助监测器25内均安装红外热像仪10、可见光相机18、红外光束感烟探测器24和控制系统，所述红外光束感烟探测器24和所述红外热像仪10安装在所述主监测器19和所述辅助监测器25底面的上方，所述红外光束感烟探测器24安装在所述红外热像仪10的后侧，所述可见光相机18固定在所述主监测器19和所述辅助监测器25的正面，所述主监测器19和所述辅助监测器25面对所述烟囱6中心的一面为正面，所述可见光相机18的镜头17上对着所述烟囱6的中心；所述镜头17外侧安装清洁装置，所述清洁装置包括外罩14、尾气清洁剂喷头16和雾化喷头15，所述外罩14套设在所述镜头17的外侧四周，所述尾气清洁剂喷头16和雾化喷头15开设在所述外罩14上，所述外罩14内的开设水槽26，所述清洁剂喷头16通过清洁剂管4连接尾气清洁剂箱3，所述雾化喷头15通过水管5连接水箱1，所述水管5和清洁剂管4穿过所述烟囱6的内壁，所述水箱1和尾气清洁剂箱3内均安装泵2，所述主监测器19和辅助监测器25通过一根所述水管5和清洁剂管4与所述水箱1和尾气清洁剂箱3相连接。
21.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述控制系统包括控制器7、信号传输装置8、信号接收装置9、浓度变化信号装置11、烟浓度报警装置12和硫含量监测装置13，所述控制器7与所述信号传输装置8、信号接收装置9、浓度变化信号装置11、烟浓度报警装置12和硫含量监测装置13之间采用电性连接。
22.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述清洁剂喷头16和雾化喷头15依次交错安装，所述清洁剂喷头16和雾化喷头15连成环形。
23.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述烟囱6包括第一通气部28和第二通气部29，所述第一通气部28竖直放置，所述第二通气部29水平放置，所述第二通气29部位于所述第一通气部28的上端，所述第一通气部28的上端与所述第二通气部29连通，所述第一通气部28的底部为进气口30，所述第二通气部29右端为出气口31。
24.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述主监测器19和辅助监测器作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述水箱1和尾气清洁剂箱3安装在船舶甲板上。
25.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述烟囱6的内壁上安装温度传感器27。
26.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述水管5和清洁剂管4与所述主监测器19的连通处安装三通阀23，所述水管5和清洁剂管4与所述辅助监测器25的连通处安装两通阀20。
27.本实用新型的工作原理是：在实际使用过程中，监测装置主体由从下往上依次安装主监测器19、脱硫装置21和辅助监测器25，监测装置主体通过支架22固定在烟囱6内壁
上，烟囱6由竖直第一通气部28和与上方相连接的水平第二通气部29组成，船舶尾气由进气口30进入，监测装置主体的电源线穿过烟囱6内部与船舶供电装置相连接实现供电，温度传感器27监测烟囱6内部的温度，保证监测装置主体的工作环境适宜，主监测器19内安装红外热像仪10用于红外成像，可见光相机18和红外光束感烟探测器24用于监测尾气状况，控制系统控制装置的运行，通过主监测器19、脱硫装置21和辅助监测器25三者共同作用，信号接收装置9接收浓度变化信号装置11、烟浓度报警装置12和硫含量监测装置13信号，信号传输装置8用于传输，先由主监测器19监测出尾气中污染物硫含量，硫含量超标时，控制器7控制脱硫装置21启动，对尾气进行脱硫处理，脱硫完成的尾气通过辅助监测器25进行二次监测，保证最终从出气口31排放的船舶尾气达到排放标准，实现环保，同时减轻相关部门巡逻压力；可见光相机18的镜头17上对着烟囱6的内壁，由于尾气灰尘的颗粒会沾在镜头17上，对监测结果造成影响，需要在镜头17外侧安装清洁装置，在镜头17的外侧套设外罩14，外罩14内的开设水槽26，水箱1和尾气清洁剂箱3安装在船舶甲板上，通过泵2经过清洁剂管4和水管5向雾化喷头15和清洁剂喷头16供液，通过雾化的方式，先由尾气清洁剂清洁化用清水进行冲洗，不会造成大量废水，清洁剂喷头16和雾化喷头15依次交错安装，清洁剂喷头16和雾化喷头15连成环形，保证能清洁到位，水箱1还可以收集雨水，节约资源，主监测器19和辅助监测器25通过一根水管5和清洁剂管4与水箱1和尾气清洁剂箱3相连接，通过安装三通阀23和两通阀20，保证主监测器19和辅助监测器25两者可以同时清洁，镜头表面的清洁保证了监测结果的准确性，自动清洁，省去了人工清洁的麻烦。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”、“垫设”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。