[发明专利]一种充气式围油栏自动监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子信息领域，特别是涉及一种无线多传感器充气式围油栏自动检测系统。

背景技术

现如今，海洋环境保护的关注度日益受到人们的重视，其中溢油污染更是已经成为全球海洋、湖泊污染中倍受关注的焦点之一。因此，对于加强水面溢油事故的预防和溢油后处理关注方面的研究就显得尤为重要，在目前，水面溢油处理使用的最常用、最普通的解决方法就是使用围油栏，一旦水面发生溢油的事故，围油栏就可以有效控制油体的扩散、侵入，可以有效减小溢油的面积，是配合回收溢油的有力器材，对保护环境和水生态造成的影响起到了至关重要的作用；但是，现如今普通使用的围油栏因其工作环境的恶劣、且终日侵泡于水中和长期受到日光的直射容易被腐蚀、产生老化，另外，由于其放置于水中，故容易遭受船体和水中杂物的撞碰等情况，这样就容易发生围油栏气室内填充的空气泄露，而导致其浮力变小，使围油栏受到风、浪、水流和波浪的共同作用而发生变形；导致原本被围困在围油栏内的溢油容易从围油栏的上部或者底部逃逸，容易造成拦油失效而形成二次污染。

目前，布置围油栏较常见的方法是在陆地平铺围油栏后启动充吸气机，将充气头安装于围油栏的气阀座上给气室充气，待气室充满气后，将围油栏拖头的漂浮及拖绳放下水，同时用人工拖动围油栏，将充好气的围油栏放入水中，但其问题在于：充好气后的围油栏在使用过程中可能会出现漏气现象，导致前述围油失效的情况出现。一旦出现这种情况，需要拉回围油栏，逐个检查，对漏气的围油栏单体气室充气；然后再重新围油。现有技术中也没有一种能够实时自动检测围油栏气室内所含空气分量的装置，这样，如何研制出一种具有高性能、可以自动检测围油栏气室内所含空气分量的装置就成为目前迫切需要解决的主要问题了。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种在围油作业过程中确保各围油栏单体的浮力值，避免因单个或少量围油栏单体浮力不足，形成木桶效应，导致围油失效的充气式围油栏自动监控系统。

本发明的技术方案包括围油栏和巡弋船，所述围油栏由若干个围油栏单体串接而成，围油栏单体设有处于上部的气室、处于下部裙带下沿的配重，在气室上设有充气阀门；

在各所述围油栏单体上设有信息发送器节点；

在所述巡弋船上设有气源、监控主机和协调器节点；所述协调器节点连接监控主机；

所述信息发送器节点采集围油栏单体的位置信息和气压信息，并将所述位置信息和气压信息传输给协调器节点。

所述信息发送器节点包括电源模块、数据采集模块、调理电路模块和无线发送模块；

所述电源模块包括输出电路一、输出电路二和输出电路三；

所述数据采集模块包括液位变送器和气压传感器；所述液位变送器设置于所述配重上，所述气压传感器设置于每个气室上的充气阀门处；

所述无线发送模块包括微处理模块和A/D模块，

所述输出电路一的输入端连接动力源，所述输出电路一的输出端分别连接所述输出电路二、输出电路三和调理电路模块，所述输出电路二的输出端连接所述数据采集模块的输入端，所述输出电路三的输出端连接所述无线发送模块的输入端，所述数据采集模块连接所述调理电路模块，所述调理电路模块连接所述无线发送模块。

所述协调器节点包括协调器电源模块、Zigbee模块和串行通讯电路；

所述协调器电源模块包括电源适配器和电路四，所述Zigbee模块连接天线；

所述电源适配器连接所述电路四的输入端，所述电路四的输出端连接Zigbee模块，所述Zigbee模块的输出端连接所述串行通讯电路，所述串行通讯电路的输出端连接监控主机。

在所述输出电路一与动力源之间还设有电池保护电路，所述电池保护电路的的输入端、输出端分别与动力源、输出电路一连接。

所述调理电路模块包括MOS开关电路、基准电压电路和滤波放大电路；

MOS开关电路的输入端接输出电路二、输出端接液位变送器和气压传感器的电源端；

基准电压电路的输入端接输出电路一，输出端接滤波放大电路的基准电压端；

滤波放大电路输入端接液位变送器和气压传感器的信息输出端、输出端接无线发送模块的A/D模块输入引脚。

所述信息发送器节点的内、外表面都设有防水涂塑层。