[发明专利]一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，它能使相关人员通过水中探测载体——浮标终端及其水下延伸装置，为本部门提供可靠的半潜油跟踪预警数据，属于环境保护及水域溢油跟踪预警监测技术领域。

【背景技术】

随着全球经济持续快速发展，对能源的需求不断增加，水上及水下溢油事故风险明显加大，近些年国内外污染事故频率呈现大规模频发趋势，已引起世界各国的高度重视，大力加强了溢油事故风险防范和应急处置工作。

溢油应急与处置包括了多项技术及对策，旨在尽可能预防和减缓溢油污染损害的不利影响。其中溢油跟踪预警监测是一类重要的对策，既可以应用于溢油事故发生之后的应急处置中，出动飞机、船艇、浮标以及获取卫星图片，及时发现事发及周边海域的溢油，出动清污力量加以清除，以及对污染损害和环境影响作出评估，协助开展生态环境修复及损害赔偿等工作，也可以应用于未发生事故时的风险防控，通过预先将溢油探测浮标布设在高风险区域和受风险威胁的环境敏感区域，及时发现溢油，并采取相应的溢油应急与处置行动。

国内已经批准了用于海面溢油跟踪及报警的浮标发明专利及实用新型专利，其可以跟随海面油膜，并将位置信息及溢油探测传感器信息通过无线传输方式发送给地面监控系统，指导溢油清污队伍赶到油污现场予以清除，以及系留在高污染风险区，一旦发生溢油泄漏，能够及时发出警报，迅速采取行动。这类海面溢油跟踪探测浮标以及卫星、飞机、船艇监测方式均只能针对于海面油膜的跟踪监测，对水下溢油的跟踪探测则无能为力。

传统溢油事故应急处置技术和装备多针对于水面溢油，而近年来世界不少地区也发现了半潜油以及沉底油，其监测、处置和清除比水面溢油应急处置更为困难。国际海事组织相关技术性文件《沉潜油评估与清除操作指南》草案中给出了半潜油的定义，即：具有或接近具有中性浮力的溢油，可在盛行海况条件下的一段明显时间内断断续续地半潜于海水表面之下，无法通过监督飞机或船艇进行可靠的监视。由于缺乏监测水下半潜油的技术手段，其有效处置和清除也变得更加难以实现。

国外有一类测量海面风向风速和水流的海流浮标，带有风向标及传感器以及水下跟随装置，通过无线传输方式发送及接收位置信息，反推水下15米以内的近水面海流流速，但不具备其他传感功能。国内有一类抛弃式盐温深测量装置，采用了灵敏度很高的非晶材料磁芯，通过推导磁芯温度系数及运用负反馈方法解决了温度对电磁感应式传感器的影响，但不具备传感溢油的功能，而国内水面溢油传感器采用金属电极，也不便于温度变化影响的去除。

【发明内容】

（1）发明目的

本发明的目的是提供一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，开创一种能跟踪、探测可在盛行海况条件下的一段明显时间内断断续续地半潜于海水表面之下溢油的装置和方法，弥补无法通过卫星、监督飞机、船艇或现有溢油跟踪及报警浮标进行可靠的半潜油监视监测的技术空白。该装置和方法可在发现或可能形成近水面一定深度（一般为水下15米以内）半潜油时应用，如冬季发生重质原油、重质燃料油溢油事故时，可帮助应急队伍在一定范围内发现和跟踪半潜油的漂移轨迹，或系留在高溢油风险区和环境敏感区的附近，以便一旦发生溢油事故能够及时发现，发出预警信息，采取有效对策措施保护环境敏感资源。

（2）技术方案

本发明一种跟踪预警半潜油的水下溢油跟踪探测浮标系统，包括入水部分（含浮标终端和水下延伸装置）和非入水部分（含监控平台和外部数据链），它们相互之间的关系是：入水部分在投放到发现或有可能形成半潜油的受溢油污染水域后，可与半潜油一道跟随近表层水流漂流，其漂流动态信息由内置于浮标终端的定位模块从外部数据链中的卫星定位系统获取，其水中溢油探测信息由所携带的溢油探测传感器按一定规律传送至内置于浮标终端的检测电路模块，再通过内置于浮标终端的通信控制定位装置中的通信模块借助外部数据链中的通信卫星系统及地面基站传输到监控平台，该监控平台也可以借助外部数据链向内置于浮标终端的通信控制定位装置中的控制模块发出指令，了解和控制其各工作模块状态参数，从而实现远程监控浮标终端及其水下半潜油跟踪探测信息。入水部分还可以预先系留在高溢油风险区和高环境敏感区附近的水域，一旦探测到水下溢油，迅即通过外部数据链向监控平台发出警报，实现及时发现和快速预警水下溢油。