[实用新型]一种低功耗海洋溢油实时监测设备

说明书

技术领域

本实用新型是一种低功耗海洋溢油实时监测设备，属于光电工程技术领域。

背景技术

海洋溢油的发生，不但浪费了能源，而且严重的污染了海洋环境，因此对于海洋溢油的实时监测，具有重要的意义。现有的紫外荧光法监测装置主要采用大功率的氙灯作为紫外激发光源，功耗较高，需要额外的光源滤光片，且光源寿命短，需要不定期更换，维护成本高。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种低功耗海洋溢油实时监测设备，能够在距离海面一定范围内对海洋溢油情况进行监测。

本实用新型的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种低功耗海洋溢油实时监测设备，包括激发光源部分、荧光接收解调部分和信号处理电路，其特征在于，激发光源部分、荧光接收解调部分和信号处理电路置于壳体内，激发光源部分的发射镜头、荧光接收解调部分的接收镜头面向同一个方向，激发光源部分发出调制的紫外波段光束，紫外波段光束激发的荧光被荧光接收解调部分接收并进行光电转换，将解调的电信号发送至信号处理电路。

进一步的，激发光源部分，包括窄光谱光源、光源驱动和发射镜头；

窄光谱光源与光源驱动连接，将一定带宽的调制光束通过与所述窄光谱光源连接的发射镜头投射到被测目标处。

进一步的，荧光接收解调部分，包括接收镜头、荧光接收带通滤光片、光电探测器和电信号预处理板；

荧光接收带通滤光片置于接收镜头的后方，并且荧光接收带通滤光片的后方安装所述光电探测器，光电探测器位于电信号预处理板上。

进一步的，光电探测器为硅光电二极管。

进一步的，窄光谱光源为可调节发光频率的UVLED光源。

进一步的，荧光接收带通滤光片为可见光谱段荧光接收带通滤光片。

进一步的，电信号预处理板包括光电二极管PD、LED调制电路、电流/电压转换电路、调制信号放大电路和信号解调电路；

电流/电压转换电路将光电二极管输出的电流信号转换为电压信号，LED调制电路使LED按照特定的频率发光，调制信号放大电路将LED调制电路调制激发的荧光电压信号放大，信号解调电路将特定频率的荧光信号接收。

进一步的，信号处理电路以DSP处理器为核心，包括模数转换电路、对外接口等。在DSP中进行数字信号预处理、运行溢油监测算法。

模数转换电路将解调后的荧光电压信号转换为数字信号，经数字信号预处理之后，运行溢油监测算法，计算出是否有溢油发生及溢油严重程度，最终通过对外接口传递至上位机。

进一步的，所述对外接口包括RS232或无线通信接口。

进一步的，还包括电源，所述电源用于为该设备供电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是采用窄光谱UVLED光源，具有极低的功耗，光源寿命长，无需不定期更换部件，维护成本低。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例所述一种低功耗海洋溢油实时监测设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述光电转换板原理的工作原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例所述一种低功耗海洋溢油实时监测设备，包括激发光源部分、荧光接收解调部分和信号处理电路，所述激发光源部分、荧光接收解调部分和信号处理电路9置于壳体1内，激发光源部分的发射镜头5、荧光接收解调部分的接收镜头2面向同一个方向，激发光源部分发出调制的紫外窄波段光束，紫外窄波段光束投射到水面上，激发出的荧光被荧光接收解调部分接收并进行光电转换，将解调的电信号发送至信号处理电路。信号处理部分将电信号进行处理，判断是否有溢油存在。

外壳1采用316L不锈钢材料，具有防水、防锈、防爆等功能。

进一步的，激发光源部分，包括窄光谱光源6、光源驱动7和发射镜头5；

发射镜头5选用石英镜片，在200nm～400nm范围内有良好的透过率；光源驱动优选为恒流源驱动，为LED驱动器，用于稳定的驱动LED。

窄光谱光源与光源驱动连接，将一定带宽的调制光束通过与所述窄光谱光源连接的发射镜头投射到被测目标处。

光源在调制驱动作用下，能够发射一定带宽的调制光束，投射到被测目标处，可根据需要调节投射距离和投射光斑大小，光源选择窄带宽UVLED。

UVLED光源6选择窄带大功率LED，可根据需要调节发光频率，实现发射光的调制。