一種基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于海洋環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，具體地涉及一種基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國際貿(mào)易快速增長，航運業(yè)的發(fā)展使得港口碼頭吞吐量和船舶進出量迅速增加，水上運輸?shù)姆泵υ斐赏ê江h(huán)境復(fù)雜，海上運輸安全問題也日益增多，船舶發(fā)生碰撞、擱淺等造成的燃油泄漏事故屢有發(fā)生。船舶溢油事故發(fā)生后，如果不能迅速發(fā)現(xiàn)并對溢油進行跟蹤控制，溢油將會很快擴散，增大后期處理的難度，使危害加劇。
[0003]雖然現(xiàn)在具有多種溢油監(jiān)測方法，但現(xiàn)場觀察的方式會受到距離和天氣條件的限制;衛(wèi)星遙感監(jiān)測反應(yīng)滯后且受天氣的制約;航空遙感觀測方式易受到氣候因素的影響，且相關(guān)儀器也十分昂貴，從而都無法實時、準確地監(jiān)測溢油情況。公開專利:CN105137427 A公開了一種海面溢油快速監(jiān)測方法，可以實時準確地監(jiān)測溢油情況，但其網(wǎng)絡(luò)海圖雷達天線和水文氣象傳感器安裝在岸邊監(jiān)測臺或者集輸平臺上，只能監(jiān)測特定的海域，對其它海域的溢油則無能為力，機動性差，且無法對溢油原因和船舶進行追溯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型目的在于為解決上述問題而提供一種機動性好，可實時、準確地監(jiān)視并預(yù)測溢油未來漂移擴散的軌跡，為有效地治理溢油污染提供科學(xué)依據(jù)，具有較好追溯性且監(jiān)測位置不受限制的基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)。
[0005]為此，本實用新型公開了一種基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)，包括:
[0006]雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置，設(shè)置在船舶上，用于監(jiān)測海面溢油信息；
[0007]水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置，設(shè)置在船舶上，用于獲取海洋環(huán)境信息；
[0008]溢油信息采集模塊，用于將雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置中的溢油信息以及水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置中的環(huán)境信息傳輸?shù)揭缬皖A(yù)測模塊；
[0009]溢油預(yù)測模塊，用于根據(jù)接收到的溢油信息和環(huán)境信息來模擬預(yù)測溢油漂移擴散軌跡；
[0010]平臺在線監(jiān)控模塊，用于接收溢油預(yù)測模塊的模擬預(yù)測結(jié)果。
[0011]進一步的，所述雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置包括雷達裝置和圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述雷達裝置用于監(jiān)測海面溢油信息，并通過所述圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)剿鲆缬托畔⒉杉K。
[0012]更進一步的，所述圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器為EM129集成圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
[0013]進一步的，所述水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置包括海流計與風力傳感器。
[0014]更進一步的，所述海流計為瀛寰型號YHL3-1型聲學(xué)多普勒海流計。
[0015]進一步的，所述風力傳感器設(shè)為距離海平面十米高處。
[0016]本實用新型的有益技術(shù)效果:
[0017]本實用新型將雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置和水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置安裝在船舶上，機動性好，監(jiān)測位置不受限制，能夠?qū)崟r、準確地監(jiān)測溢油情況，爭取第一時間發(fā)現(xiàn)溢油事故，并通過溢油預(yù)測模塊預(yù)測溢油未來的漂移擴散軌跡，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果同步校正預(yù)測的軌跡，使預(yù)測結(jié)果更符合實際。通過船舶溢油雷達監(jiān)測的歷史數(shù)據(jù)以及水文氣象環(huán)境歷史數(shù)據(jù)也可為溢油發(fā)現(xiàn)后的事故責任追溯提供相應(yīng)證據(jù)，協(xié)助相關(guān)部門調(diào)查確認造成污染事故的船舶。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0020]如圖1所示，一種基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)，其包括雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置1、水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置2、溢油信息采集模塊3、溢油預(yù)測模塊4以及平臺在線監(jiān)控模塊5，雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置I和水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置2通過通信網(wǎng)絡(luò)可以是有線或無線方式連接到溢油信息采集模塊3，溢油信息采集模塊3與溢油預(yù)測模塊4相連，溢油預(yù)測模塊4通過無線通信如衛(wèi)星通訊與平臺在線監(jiān)控模塊5連接。
[0021]雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置I設(shè)置在船舶上，用于監(jiān)測海面溢油范圍、面積、位置和擴散等溢油信息，本具體實施例中的雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置I包括雷達裝置11和圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器12，其中雷達裝置11可以采用航海雷達，圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器12為EM129集成圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器，雷達裝置11將雷達監(jiān)視監(jiān)測的溢油信息數(shù)據(jù)通過圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器12傳輸?shù)揭缬托畔⒉杉S吳塊2。
[0022]水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置2設(shè)置在船舶上，用于獲取海洋環(huán)境中的水位、流速、波浪、風速大小方向等海洋環(huán)境信息，通過通信網(wǎng)絡(luò)將海洋環(huán)境信息傳輸?shù)剿鲆缬托畔⒉杉K。本具體實施例中，水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置2包括海流計21與風力傳感器22，海流計21優(yōu)選為瀛寰型號YHL3-1型聲學(xué)多普勒海流計，采集船舶行駛過程中的環(huán)境水位、流速信息;風力傳感器22優(yōu)選設(shè)為距離海平面十米高處，用于測量距離海面十米高處的風速大小及方向，當然，在其它實施例中，也可以設(shè)為低于十米或高于十米。
[0023]溢油信息采集模塊3將雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置I監(jiān)測到的溢油信息及水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置2監(jiān)測到的環(huán)境信息傳輸給溢油預(yù)測模塊4，作為溢油預(yù)測模塊4運行的初始條件。本實施例中，溢油信息采集模塊3設(shè)置在船舶上，通過有線或無線方式與雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置I和水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置2進行通信連接。溢油信息采集模塊3還用于接收溢油預(yù)測模塊4的模擬預(yù)測結(jié)果，并與實測的溢油信息和海洋環(huán)境信息作對比，將對比結(jié)果傳輸給溢油預(yù)測模塊4，以進行預(yù)測精度修正，使溢油預(yù)測模塊4的模擬預(yù)測結(jié)果更符合實際情況。
[0024]溢油預(yù)測模塊4用于根據(jù)接收到的溢油信息和環(huán)境信息來模擬預(yù)測溢油漂移擴散軌跡。溢油預(yù)測模塊4可以是計算機、MCU處理器等，采用已知算法如國際上較為流行的FVCOM海流數(shù)值模式，來同化來自水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置2監(jiān)測到的環(huán)境信息數(shù)據(jù)，模擬預(yù)測船舶一定范圍內(nèi)的流場數(shù)據(jù)，提供一個實際的海上自然環(huán)境;采用已知算法如拉格朗日粒子跟蹤方法，來模擬預(yù)測溢油漂移擴散軌跡;并將模擬預(yù)測結(jié)果綜合地顯示在電子地圖上，以便查看。同時還根據(jù)溢油信息采集模塊3的對比結(jié)果修正模擬預(yù)測精度，使溢油預(yù)測模塊4的模擬預(yù)測結(jié)果更符合實際情況，為救援工作和后期的溢油事故根源查找提供更好的數(shù)據(jù)支撐。
[0025]平臺在線監(jiān)控模塊5用于接收溢油預(yù)測模塊4的模擬預(yù)測結(jié)果，為溢油應(yīng)急救援指揮部門提供第一時間有效監(jiān)視及預(yù)測信息，本具體實施例中，平臺在線監(jiān)控模塊5設(shè)于陸地指揮中心，包括至少一臺計算機組成的監(jiān)控中心終端，通過衛(wèi)星通訊獲取溢油預(yù)測模塊4的模擬預(yù)測結(jié)果。
[0026]本實用新型將雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置I和水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置2安裝在船舶上，機動性好，監(jiān)測位置不受限制，能夠?qū)崟r、準確地監(jiān)測溢油情況，爭取第一時間發(fā)現(xiàn)溢油事故，并通過溢油預(yù)測模塊4預(yù)測溢油未來的漂移擴散軌跡，為有效地治理溢油污染提供科學(xué)依據(jù)。
[0027]以上基于船舶搭載的監(jiān)測預(yù)測系統(tǒng)不限于一艘船舶，可通過多艘船舶實現(xiàn)多地區(qū)同步溢油監(jiān)測追蹤，為有效地治理溢油污染提供科學(xué)依據(jù)。同時，通過船舶溢油雷達監(jiān)測的歷史數(shù)據(jù)以及水文氣象環(huán)境歷史數(shù)據(jù)也可為溢油發(fā)現(xiàn)后的事故責任追溯提供相應(yīng)證據(jù)，協(xié)助相關(guān)部門調(diào)查確認造成污染事故的船舶。
[0028]盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:包括 雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置，設(shè)置在船舶上，用于監(jiān)測海面溢油信息； 水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置，設(shè)置在船舶上，用于獲取海洋環(huán)境信息； 溢油信息采集模塊，用于將雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置中的溢油信息以及水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置中的環(huán)境信息傳輸?shù)揭缬皖A(yù)測模塊； 溢油預(yù)測模塊，用于根據(jù)接收到的溢油信息和環(huán)境信息來模擬預(yù)測溢油漂移擴散軌跡； 平臺在線監(jiān)控模塊，用于接收溢油預(yù)測模塊的模擬預(yù)測結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置包括雷達裝置和圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述雷達裝置用于監(jiān)測海面溢油信息，并通過所述圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)剿鲆缬托畔⒉杉K。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器為EMl 29集成圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置包括海流計與風力傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述海流計為瀛寰型號YHL3-1型聲學(xué)多普勒海流計。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述風力傳感器設(shè)為距離海平面十米高處。
【專利摘要】本實用新型涉及海洋環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，特別地涉及一種基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)。本實用新型公開了一種基于動態(tài)監(jiān)測的海上溢油預(yù)測系統(tǒng)，包括對海面溢油信息進行監(jiān)測的雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置、獲取海洋環(huán)境信息的水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置、采集雷達溢油監(jiān)視監(jiān)測裝置中的溢油信息以及水文氣象環(huán)境監(jiān)測裝置中的環(huán)境信息并傳輸?shù)揭缬皖A(yù)測模塊的溢油信息采集模塊、根據(jù)接收到的溢油信息和環(huán)境信息來模擬預(yù)測溢油漂移擴散軌跡的溢油預(yù)測模塊和接收溢油預(yù)測模塊的模擬預(yù)測結(jié)果的平臺在線監(jiān)控模塊。本實用新型可實時準確地監(jiān)視并預(yù)測溢油未來漂移擴散的軌跡，為有效地治理溢油污染提供科學(xué)依據(jù)，且具有較好追溯性，機動性好。
【IPC分類】G01S13/89, G01C13/00
【公開號】CN205374736
【申請?zhí)枴緾N201620161526
【發(fā)明人】王道生, 劉曉東, 莊海東
【申請人】廈門藍海天信息技術(shù)有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年3月3日