一种海洋平台高灵敏度的溢油监测装置的制作方法

1.本发明涉及溢油监测技术领域，具体为一种海洋平台高灵敏度的溢油监测装置。


背景技术：

2.近年，随着海洋开发力度的加大，海上溢油事故时有发生，给安全生产造成很大隐患，给生态环境造成很大破坏，现有的溢油监测技术手段虽然多种多样，但都存在着很多缺点，限制了其应用范围。
3.其中基于紫外荧光法的固定点溢油监测设备与本专利技术最为接近，但现有的技术检测的距离(大约5米)和灵敏度(100um油膜)普遍较低，另外在阳光强烈的时候难以从背景中区分有用信号。
4.现有的基于紫外荧光效应的溢油监测主要通过led发射360nm紫外光激发油膜产生荧光，受现阶段技术限制，led发出的光强有限且能量不集中，光斑在远距离处发散较大，导致检测的距离和灵敏度普遍较低，另外在阳光强烈的时候难以从背景中区分有用信号。
5.另外，现有的技术一般都是通过光电倍增管对激发的特定波长荧光感应，阳光中也含有丰富的光谱，经海水反射后，其中有一部分波长和激发出的荧光波长非常相近，强度甚至大于荧光，光电管不能区分，导致误报率高。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种海洋平台高灵敏度的溢油监测装置，解决了led发出的光强有限且能量不集中，光斑在远距离处发散较大，导致检测的距离和灵敏度普遍较低，以及在阳光强烈的时候难以从背景中区分有用信号，导致误报率高的问题。
8.(二)技术方案
9.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种海洋平台高灵敏度的溢油监测装置，包括监测装置本体、网络交换机、主机和报警喇叭，所述监测装置本体包括旋转云台，所述旋转云台的顶部设置有支撑板，所述支撑板顶部的左侧固定连接有图像采集摄像头，并且支撑板顶部的右侧固定连接有视频监控摄像头，所述图像采集摄像头的内部设置有激光器和cmos图像传感器，所述监测装置本体通过网线与网络交换机实现信息传输，并且网络交换机通过网线与主机实现信息传输，所述主机的输出端通过导线与报警喇叭的输入端电性连接。
10.所述激光器为405nm半导体激光器。
11.优选的，所述旋转云台包括壳体，所述壳体内壁的底部固定连接有电机，所述壳体内壁的两侧之间固定连接有减速器，并且减速器位于电机的上方。
12.优选的，所述电机的输出端通过联轴器与减速器的输入端固定连接，所述减速器的输出端固定连接有转动杆，所述转动杆的顶端贯穿至壳体的上方并与支撑板的底部固定连接。
13.优选的，所述壳体的内部开设有固定槽，并且固定槽内壁的底部固定连接有控制器。
14.优选的，所述控制器的输出端通过导线与电机的输入端电性连接，并且控制器的输出端通过导线分别与视频监控摄像头和图像采集摄像头的输入端电性连接。
15.优选的，所述控制器的输出端通过导线与图像采集模块的输入端电性连接，并且图像采集模块的输出端通过导线与荧光斑点识别模块的输入端电性连接。
16.(三)有益效果
17.本发明提供了一种海洋平台高灵敏度的溢油监测装置。与现有技术相比具备以下有益效果：
18.(1)、该海洋平台高灵敏度的溢油监测装置，通过支撑板顶部的左侧固定连接有图像采集摄像头，并且支撑板顶部的右侧固定连接有视频监控摄像头，图像采集摄像头的内部设置有激光器和cmos图像传感器，激光器为405nm半导体激光器，采用半导体激光器作为光源代替led光源，使检测距离达到30米，灵敏度为可检测到10um以下厚度的油膜，扩大了检测距离，灵敏度较高，且成本低、寿命长、功耗低，另外，采用高清摄像头采集海面特定区域的图像信息，再通过cmos图像传感器搭配荧光斑点识别模块代替光电倍增管识别出荧光斑点，有效降低误报率。
19.(2)、该海洋平台高灵敏度的溢油监测装置，通过图像采集摄像头的内部设置有激光器和cmos图像传感器，探测距离远，可达到30米，使监测装置本体可以安装在海上油气平台的中上层甲板，避免涨潮和风浪对探头的接触，采用激光作为激发光源，具有光源能量集中，波长稳定，荧光产生效率高的特点，进一步提高了灵敏度。
20.(3)、该海洋平台高灵敏度的溢油监测装置，通过监测装置本体包括旋转云台，旋转云台包括壳体，壳体内壁的底部固定连接有电机，壳体内壁的两侧之间固定连接有减速器，并且减速器位于电机的上方，电机的输出端通过联轴器与减速器的输入端固定连接，减速器的输出端固定连接有转动杆，转动杆的顶端贯穿至壳体的上方并与支撑板的底部固定连接，旋转云台可以带动图像采集摄像头和视频监控摄像头转动，进而使该监测装置的监测范围更广，实际使用效果更好。
附图说明
21.图1为本发明的立体示意图；
22.图2为本发明监测装置本体的剖视图；
23.图3为本发明系统的结构原理框图；
24.图4为本发明监测装置本体的结构原理框图。
25.图中，1监测装置本体、11旋转云台、111壳体、112电机、113减速器、114转动杆、115固定槽、116控制器、117图像采集模块、118荧光斑点识别模块、12支撑板、13图像采集摄像头、14视频监控摄像头、15激光器、16cmos图像传感器、2网络交换机、3主机、4报警喇叭。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1
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4，本发明实施例提供一种技术方案：一种海洋平台高灵敏度的溢油监测装置，包括监测装置本体1、网络交换机2、主机3和报警喇叭4，网络交换机2是一种网络硬件，通过报文交换接收和转发数据到目标设备，此处用于将信号传递到主机3，主机3是指用于发送与接收信息的终端设备，此处用于接收信号，且能够向报警喇叭4发出报警指令，监测装置本体1包括旋转云台11，旋转云台11的顶部设置有支撑板12，支撑板12顶部的左侧固定连接有图像采集摄像头13，并且支撑板12顶部的右侧固定连接有视频监控摄像头14，图像采集摄像头13的内部设置有激光器15和cmos图像传感器16，激光器15是能发射激光的装置，此处作为光源代替led光源，使检测距离能够达到30米，灵敏度为可检测到10um以下厚度的油膜，扩大了检测距离，灵敏度较高，且成本低、寿命长、功耗低，cmos图像传感器16是一种固体成像传感器，通常由集成在同一块硅片上的像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、ad转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成,此处通过cmos图像传感器16搭配荧光斑点识别模块118代替光电倍增管识别出荧光斑点，有效降低了误报率，监测装置本体1通过网线与网络交换机2实现信息传输，并且网络交换机2通过网线与主机3实现信息传输，主机3的输出端通过导线与报警喇叭4的输入端电性连接，激光器15为405nm半导体激光器。
28.本发明实施例中，旋转云台11包括壳体111，壳体111内壁的底部固定连接有电机112，壳体111内壁的两侧之间固定连接有减速器113，减速器113能够减低电机112的输出速度，从而使支撑板12转动更平稳，并且减速器113位于电机112的上方。
29.本发明实施例中，电机112的输出端通过联轴器与减速器113的输入端固定连接，减速器113的输出端固定连接有转动杆114，转动杆114的顶端贯穿至壳体111的上方并与支撑板12的底部固定连接。
30.本发明实施例中，壳体111的内部开设有固定槽115，并且固定槽115内壁的底部固定连接有控制器116。
31.本发明实施例中，控制器116的输出端通过导线与电机112的输入端电性连接，并且控制器116的输出端通过导线分别与视频监控摄像头14和图像采集摄像头13的输入端电性连接。
32.本发明实施例中，控制器116的输出端通过导线与图像采集模块117的输入端电性连接，并且图像采集模块117的输出端通过导线与荧光斑点识别模块118的输入端电性连接。
33.工作时，控制器116控制图像采集摄像头13和视频监控摄像头14工作，视频监控摄像头14摄取海面上固定区域的画面，结合图像采集摄像头13中的cmos图像传感器16摄取高清图像信息，通过控制器116传递到图像采集模块117，图像采集模块117将采集到的图片传递到荧光斑点识别模块118，对图片中的荧光斑点进行初级识别，若图片中识别出荧光斑点，此时图像采集摄像头13中的激光器15工作，对该片区域的荧光斑点进行二次识别，若识别出的荧光斑点确为油膜产生的荧光斑点，会直接通过网络交换机2将信号传递到主机3，主机3控制报警喇叭4工作，向工作人员发出声音警报，提醒工作人员可能存在溢油现象。
34.若初级识别时未检测到荧光斑点，控制器116会控制电机112工作，通过减速器113
带动转动杆114转动，进而带动支撑板12转动，从而调整图像采集摄像头13和视频监控摄像头14的设想方向，进而调整监测区域，达到全方位监测的目的。
35.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。