一种用于海洋微生物污损处理的系统

本发明涉及海洋环境监测，尤其是一种用于海洋微生物污损处理的系统。

背景技术：

1、海洋中的各种材质船舶都会面临海洋污损生物附着的问题。全球海域已报告的污损生物(包括植物和动物)近2000种，中国沿海有600多种污损生物，这些生物的附着、生长和繁殖会降低水下设施工作效率，影响水下结构设施的稳定性，甚至导致安全隐患。

2、现有检测污损微生物的方法主要分为直接法和间接法，需要体外取样，且操作步骤繁琐，很难做到原位监测，往往会产生不可逆的破坏。尚缺乏一种实时、无损、原位监测微生物附着的方法。

技术实现思路

1、针对目前对环境变化与传染病发病风险的因果分析缺乏稳定的标准、效率低且容易出错等技术问题，本发明的目的在于提供一种用于海洋微生物污损处理的系统。

2、本发明实施例包括一种用于海洋微生物污损处理的系统，所述用于海洋微生物污损处理的系统包括：

3、传感器；所述传感器用于放置在海洋水体中；

4、控制模块；所述控制模块与所述传感器连接，所述控制模块用于向所述传感器输出测量信号，根据所述传感器对所述测量信号的响应，确定所述传感器表面的附着生物的附着情况信息，根据所述附着情况信息控制所述传感器对附着生物执行驱离。

5、进一步地，所述传感器包括叉指电极。

6、进一步地，所述向所述传感器输出测量信号，包括：

7、向所述传感器输出扫频信号；所述扫频信号分布在多个频率上；

8、根据所述传感器对所述扫频信号的响应，确定多个频率各自对应的细胞指数；

9、根据各所述细胞指数，确定敏感测量频率；

10、向所述传感器输出频率等于所述敏感测量频率的测量信号。

11、进一步地，所述根据所述传感器对所述扫频信号的响应，确定多个频率各自对应的细胞指数，包括：

12、根据所述传感器对所述扫频信号的响应，确定所述传感器检测到的多个频率各自对应的阻抗值；

13、获取无细胞阻抗值和标称阻抗值；所述无细胞阻抗值为所述传感器上没有附着生物时检测到的阻抗值；

14、对于任一个频率，根据所述无细胞阻抗值、所述标称阻抗值和该频率对应的阻抗值，确定该频率对应的所述细胞指数。

15、进一步地，所述根据各所述细胞指数，确定敏感测量频率，包括：

16、根据各所述细胞指数，生成细胞指数-频率曲线；

17、确定所述细胞指数-频率曲线上的最大斜率点；

18、以所述最大斜率点对应的频率作为所述敏感测量频率。

19、进一步地，所述确定所述传感器表面的附着生物的附着情况信息，包括：

20、根据所述传感器在任意的第一时刻对所述测量信号的响应，确定所述传感器在所述第一时刻检测到的阻抗值；

21、根据在所述第一时刻检测到的阻抗值，确定在所述第一时刻所述传感器表面的附着生物的数量信息；

22、以所述数量信息作为所述附着情况信息。

23、进一步地，所述确定所述传感器表面的附着生物的附着情况信息，包括：

24、根据所述传感器在多个时刻对所述测量信号的响应，确定所述传感器在多个时刻各自检测到的多个阻抗值；

25、根据在多个时刻各自检测到的多个阻抗值，生成阻抗值-时间曲线；

26、获取所述阻抗值-时间曲线的曲线特征信息；

27、根据所述曲线特征信息，确定所述传感器表面的附着生物的种类信息；

28、以所述种类信息作为所述附着情况信息。

29、进一步地，所述确定所述传感器表面的附着生物的附着情况信息，包括：

30、向所述传感器输出扫频信号；所述扫频信号分布在多个频率上；

31、根据所述传感器对所述扫频信号的响应，确定多个频率各自对应的细胞指数；

32、根据各所述细胞指数，确定敏感测量频率；

33、根据所述敏感测量频率，确定所述传感器表面的附着生物的种类信息；

34、以所述种类信息作为所述附着情况信息。

35、进一步地，所述根据所述附着情况信息控制所述传感器对附着生物执行驱离，包括：

36、检测触发信号；

37、当检测到所述触发信号，根据所述附着情况信息确定放电频率、放电电压和放电时长；

38、根据所述放电频率、放电电压和放电时长，向所述传感器施加电信号。

39、进一步地，所述检测触发信号，包括：

40、根据所述传感器在任意的第一时刻对所述测量信号的响应，确定所述传感器在所述第一时刻检测到的阻抗值；

41、根据所述传感器在第二时刻对所述测量信号的响应，确定所述传感器在所述第二时刻检测到的阻抗值；所述第二时刻为所述第一时刻之前的时刻；

42、确定所述传感器在所述第一时刻检测到的阻抗值相对在所述第二时刻检测到的阻抗值的阻抗变化值；

43、当所述阻抗变化值的绝对值小于阈值，确定在所述第一时刻检测到所述触发信号。

44、本发明的有益效果是：实施例中的用于海洋微生物污损处理的系统，能够在海洋环境中直接进行微生物等附着生物的监测，无需取样制样再检测，实现现场监测；能够根据附着情况信息实现智能化的感知，从而及时启动驱离程序，有效防止附着生物的附着和生长，为早期微生物污损形成的感知和驱离提供更为全面和可靠的技术手段。

技术特征：

1.一种用于海洋微生物污损处理的系统，其特征在于，所述用于海洋微生物污损处理的系统包括：

2.根据权利要求1所述的用于海洋微生物污损处理的系统，其特征在于，所述传感器包括叉指电极。

3.根据权利要求1所述的用于海洋微生物污损处理的系统，其特征在于，所述向所述传感器输出测量信号，包括：

4.根据权利要求3所述的用于海洋微生物污损处理的系统，其特征在于，所述根据所述传感器对所述扫频信号的响应，确定多个频率各自对应的细胞指数，包括：

5.根据权利要求3所述的用于海洋微生物污损处理的系统，其特征在于，所述根据各所述细胞指数，确定敏感测量频率，包括：

6.根据权利要求1所述的用于海洋微生物污损处理的系统，其特征在于，所述确定所述传感器表面的附着生物的附着情况信息，包括：

7.根据权利要求1所述的用于海洋微生物污损处理的系统，其特征在于，所述确定所述传感器表面的附着生物的附着情况信息，包括：

8.根据权利要求1所述的用于海洋微生物污损处理的系统，其特征在于，所述确定所述传感器表面的附着生物的附着情况信息，包括：

9.根据权利要求1-8任一项所述的用于海洋微生物污损处理的系统，其特征在于，所述根据所述附着情况信息控制所述传感器对附着生物执行驱离，包括：

10.根据权利要求9所述的用于海洋微生物污损处理的系统，其特征在于，所述检测触发信号，包括：

技术总结
本发明公开了一种用于海洋微生物污损处理的系统，用于海洋微生物污损处理的系统包括传感器和控制模块，传感器用于放置在海洋水体中，控制模块用于向传感器输出测量信号，根据传感器对测量信号的响应，确定传感器表面的附着生物的附着情况信息，根据附着情况信息控制所述传感器对附着生物执行驱离。本发明能够在海洋环境中直接进行微生物等附着生物的监测，无需取样制样再检测，实现现场监测；能够根据附着情况信息实现智能化的感知，从而及时启动驱离程序，有效防止附着生物的附着和生长，为早期微生物污损形成的感知和驱离提供更为全面和可靠的技术手段。本发明广泛应用于海洋环境监测技术领域。

技术研发人员：俞宏英,任胜达,蒋旭洲,孙冬柏,周志毫
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/3