[发明专利]一种用于滨海核电站的海洋致灾生物水声监测系统及方法

说明书

本发明适用于海洋灾害监测技术领域，提供了一种用于滨海核电站的海洋致灾生物水声监测系统，包括：多个换能器和控制机构，所述换能器用于电信号和声信号的转换，且多个所述换能器呈扇形设置在海底中的底座平台上，形成取水口水下通道的一个断面的全角度的电信号/声信号的覆盖；所述控制机构，用于控制所述换能器将电信号转换为声信号并发射；控制所述换能器接收目标物的反射声信号；解析所述反射电信号，从而获得监测数据；并根据所述监测数据计算出海洋生物量通量的值。本发明实现取水口水下通道的整个断面的全面监测，监测效果好，能够更好的实现对核电取水口的海洋生物量通量的估计，减少误差，提高准确性。

技术领域

本发明属于海洋灾害监测技术领域，尤其涉及一种用于滨海核电站的海洋致灾生物水声监测系统及方法。

背景技术

目前，近年来,国内多座滨海核电站周边海域时有发生海洋生物；如：水母、毛虾、海地瓜、海藻、鱼类等入侵核电站冷源取水口事件。核电周边海域水体中大量漂浮的海生物进入冷源取水口的取水明渠及取水泵房导致过滤装置堵塞，进一步引起电站机组功率降低甚至突发停堆,影响了核电站的安全可靠运行。因此，需要对滨海核电站冷源取水区周边海域海生物进行大面积、实时监测和生物量评估，以保障核电站冷源安全运行。

声波是进行水下远距离传输的有效能量方式，是进行水下目标大面积探测的有力手段之一。现有市面上的海洋致灾生物水声监测系统，如中国专利库公开的一种用于滨海核电站的海洋致灾生物声学评估系统(申请号：CN202010479913.1；公开号：CN111562582A)，它包括超声波换能器，升降电机，户外控制设备，所述户外控制设备安装在地面上，其右侧通过安装架安装有升降电机，所述户外控制设备包括有用于安装元器件的控制箱，所述控制箱内还安装有声纳中央控制器，液位监测控制器，姿态稳定补偿器，自动升降支架控制器，网络接口设备以及电源转换模块，所述升降电机的动作轴向下伸入海洋水域中，升降电机与控制箱内的自动升降支架控制器电性连接控制，且通过联轴器在升降电机的动作轴上安装有一根螺杆，所述螺杆螺纹配合有可上下移动的升降支架，所述升降支架的右端面还水平焊接有一块耳板，所述耳板通过右端头开设圆形通孔的方式滑动配合有一根导向杆，所述导向杆的顶端头焊接于升降电机的底部，所述超声波换能器安装在升降支架上，并随升降支架落于水域中，并且在超声波换能器的底端安装有液位传感器，所述户外控制设备的后侧安装有中间信息传输设备。

上述用于滨海核电站的海洋致灾生物声学评估系统所存在缺陷在于：其监测覆盖角度和范围有限，无法更好的实现对核电取水明渠入水口生物量通量的估计，误差较大。

发明内容

本发明提供了一种用于滨海核电站的海洋致灾生物水声监测系统，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种用于滨海核电站的海洋致灾生物水声监测系统，包括：

机柜，其设置在岸基上；

多个换能器，所述换能器用于电信号和声信号的转换，且多个所述换能器呈扇形设置在海底中的底座平台上，形成取水口水下通道的一个断面的全角度的电信号/声信号的覆盖；

控制机构，用于控制所述换能器将电信号转换为声信号并发射；控制所述换能器接收目标物的反射声信号；解析所述反射电信号，从而获得监测数据；并根据所述监测数据计算出海洋生物量通量的值；

显示机构，用于将海洋生物量通量的值显示于显示器上。

作为进一步改进的，所述控制机构包括设置在所述机柜内的计算机和信号输送机构，所述信号输送机构包括：

多通道数据采集模块，其设置在所述机柜内，用于实现数字信号与电信号的相互转化；

功率放大模块，其设置在所述机柜内，用于提升所述数据采集模块输出的所述电信号的能量，并通过收发转换模块加载至所述换能器；其中，所述收发转换模块用于控制发射端和接收端电路的转换；以及