[发明专利]一种基于无人水面艇的溢油检测系统和方法

说明书

一种基于无人水面艇的溢油检测系统和方法，包括溢油探测模块用于发射紫外光照射于水面，激发水面油性物质产生荧光，捕捉荧光信息，并反馈至微处理器模块；GPS导航模块用于向微处理器模块反馈实时位置信息；视频模块用于拍摄溢油地点的水面情况；时钟模块用于在进行时间同步；5G通信模块用于进行数据通信；微处理器用于处理并分析溢油探测模块所反馈的荧光信息以获得水面油质信息，并通过5G通信模块将位置信息、时钟信息、水面油质信息和水面高清图片发送至客户端。本发明可搭载无人艇等自动化设备，采用非接触式检测避免油污附着的同时，使检测精度得到保证；支持5G通讯协议，可实时回传水面油质信息及位置信息、时钟信息，保证系统的实时性。

技术领域

本发明涉及溢油检测技术领域，尤其涉及一种基于无人水面艇的溢油检测系统和方法。

背景技术

随着工业建设的快速发展，各个国家对石油的依赖性越来越大，在使石油产量和运输量不断增加的同时，溢油事故也频繁发生，使涉及石油生产及运输的企业单位面临着巨大的压力。溢油事故的发生不但给企业带来了经济损失，而且还给环境与社会造成了巨大的灾难，如果能在溢油的初期及时发现溢油源头并进行处理，将极大减少所受到的损失和遭受的污染，目前水面油质检测手段通常有卫星遥感、航空遥感、漂浮浮标跟踪、定点浮标检测四种检测手段。卫星遥感方式重复观测周期长，不具备实时性；航空遥感方式成本高昂，受到天气因素的制约；漂浮浮标跟踪只用于用于溢油事故发生后跟踪漂浮油膜；定点浮标检测受到自身定点监测的制约，检测范围小。并且现有无人艇溢油检测手段单一，多采用水面图像信息处理、收集水体样本分析等方法获取水体表面油膜信息，实时性低，接触式探测对相关设备污染程度高。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术中的缺陷，提出一种基于无人水面艇的溢油检测系统和方法，本发明可搭载于水面无人艇等水面自动化设备，同时克服了航空遥感大雾等天气无法探测及定点浮标检测技术检测范围小的缺点；通过紫外光诱导荧光的基本原理检测水面油质信息，采用非接触式检测避免油污附着的同时，检测精度得到保证。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于无人水面艇的溢油检测系统，包括溢油探测模块、微处理器模块、5G通信模块、GPS导航模块、视频模块、时钟模块和客户端；

所述溢油探测模块搭载于无人艇，所述溢油探测模块包括光源组件和双通道荧光捕捉器，所述光源组件用于发射紫外光照射于水面，激发水面油性物质产生荧光，所述双通道荧光捕捉器用于捕捉荧光信息，并反馈至微处理器模块；

所述GPS导航模块用于向所述微处理器模块反馈实时位置信息；

所述视频模块用于拍摄溢油地点的水面情况并生成水面高清图片；

所述时钟模块用于在发现溢油点时进行时间同步；

所述5G通信模块用于进行数据通信；

所述微处理器用于处理并分析所述溢油探测模块所反馈的荧光信息以获得水面油质信息，并通过所述5G通信模块将位置信息、时钟信息、水面油质信息和水面高清图片发送至客户端。

优选的，所述光源组件和所述双通道荧光捕捉器安装于底板，所述底板通过夹持件搭载安装于无人艇；

所述光源组件由上至下依次安装有电池仓、紫外光灯、锥形聚光镜、第一滤光件、固定环和镜头；

所述锥形聚光镜用于聚集发散的紫外光；

所述第一滤光件用于将聚集的紫外光进行过滤以获取纯净的紫外光。

优选的，所述双通道荧光捕捉器由上至下安装有信号线、光电探测器、第二滤光件和所述镜头；

所述光电探测器用于探测所产生的荧光并生成暗电流；

所述第二滤光件用于过滤非荧光波长的其他光源以获取纯净的荧光；