[发明专利]基于非均匀脉冲调制的海面溢油监测方法

摘要

本发明提出了一种基于非均匀脉冲调制的海面溢油监测方法，用于解决现有技术中存在的复杂海面环境下溢油监测虚警率高的技术问题。实现步骤为：MCU控制模块向光源激发模块加载模拟非均匀脉冲调制信号；光源激发模块根据模拟非均匀脉冲调制信号，向被监测海域发射调制紫外光；光电倍增管采集被监测海域的荧光信号，并将这些荧光信号转换为电信号后发送给模数转换器；模数转换器对电信号进行模数转换，并将得到数字信号发送给数据处理模块；数据处理模块将参考信号与数字信号互相关运算的结果及参考信号取反后的信号与数字信号互相关运算的结果作差，并在差值大于监测阈值时累加计数器，当计数器累加结果大于报警阈值时报警。

主权项

1.一种基于非均匀脉冲调制的海面溢油监测方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)MCU控制单元向光源激发模块加载模拟非均匀脉冲调制信号；/n(1a)MCU控制单元向FPGA内部的相位累加器发送设定的频率控制字；/n(1b)相位累加器根据设定的频率控制字，向FPGA内部的波形存储器发送相位信息；/n(1c)波形存储器根据接收到的相位信息，查找相位与数字非均匀脉冲调制信号幅度的对应表，得到数字非均匀脉冲调制信号并输出；/n(1d)数模转换器对数字非均匀脉冲调制信号进行数模转换，得到模拟非均匀脉冲调制信号，并通过运放器件将其加载到光源激发模块上；/n(2)光源激发模块根据模拟非均匀脉冲调制信号，向被监测海域发射调制紫外光，诱导荧光物质产生荧光信号；/n(3)光电倍增管采集被监测海域的荧光信号，并将这些荧光信号转换为电信号后发送给模数转换器；/n(4)模数转换器对电信号进行模数转换，并将得到数字信号发送给数据处理模块；/n(5)设置监测阈值H1、报警阈值H2、计数器的初始值M＝0和参考信号，其中参考信号与数字非均匀脉冲调制信号的周期长度相等，且波形相同；/n(6)数据处理模块判断被监测海域是否发生溢油：/n(6a)数字处理模块从当前数字信号中选取一段和数字非均匀脉冲调制信号的一个周期长度相等的数据，并与参考信号进行互相关运算，得到荧光信号幅度V1，同时与参考信号取反后的信号进行互相关运算，得到背景噪声幅度V2；/n(6b)数字处理模块判断荧光信号幅度V1与背景噪声幅度V2的差值是否大于监测阈值H1，若是，执行步骤(6c)，若否，执行步骤(6a)；/n(6c)数字处理模块判断计数器的数值M＝M+1是否大于报警阈值H2，若是，则驱动声光报警器报警，若否，执行步骤(6a)。/n