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《船舶溢油监测方法的应用现状及发展趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第39卷第5期船海工程Vol.39No.52010年10月SHIP&OCEANENGINEERINGOct.2010DOI:10.3963/j.issn.1671-7953.2010.05.069船舶溢油监测方法的应用现状及发展趋势1,221,23尹奇志,初秀民,孙星,张涛(1.武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉430063;2.水路公路交通安全与装备教育部工程中心,武汉430063;3.吉安市地方海事局,江西吉安343000)摘要:介绍了可见光、红外、紫外、激光荧光、微波及电磁能量吸收等船舶溢油监测传感器的工作原理及优缺点;分析卫星遥
2、感监测、飞机遥感监测、巡逻船监测、VTS监测、CCTV监测、定点监测和浮标监测等7种监测方法的研究、应用现状,并通过对比分析指出今后的发展趋势。关键词:溢油;监测;船舶;研究进展中图分类号:U698.7文献标志码:A文章编号:1671-7953(2010)05-0246-05船舶溢油事故发生后,如果不能迅速发现并行溢油识别时会受到水以外的其他背景信息的干[1]且对溢油进行跟踪控制,溢油将会很快扩散,使危扰。如太阳耀斑和风引起的海表亮斑以及海表害加剧,而且增大寻找肇事船舶的难度。为了能水草或水下海藻床等生物物质往往会与溢油发生及时监测到溢油
3、,国内外很多学者开展了大量研混淆,海岸上的溢油也往往难与海草等物质区分究,这些研究主要从溢油监测传感器和溢油监测开来。另外在黑暗环境下由于没有光线反射,通[2]模式两方面进行。常无法识别水面溢油。总的来说,可见光溢油探测能力有限,但从提1溢油监测传感器供溢油定性描述和相对位置信息等方面看,是一目前溢油监测的传感器有光学传感器、激光种较为经济和实用的手段。传感器、微波传感器和电磁能量吸收传感器。其1.1.2红外传感器中光学遥感器包含可见光传感器、红外传感器和该传感器的监测原理为:油类物质吸收太阳紫外传感器,微波传感器包含辐射计和雷达。辐射,
4、并将吸收的部分辐射以热能的形式重新释1.1光学传感器放出去。应用红外扫描仪可以测出辐射温度的差1.1.1可见光传感器值,从而可从热图像上显示出水面的油污染及其[3]可见光传感器的监测原理为:在可见光波段分布情况。(0.39~0.76Lm),水面油膜的反射率与洁净水面利用红外波段的传感器有红外辐射计、红外的反射率相比有一定的差别,该差别在通过可见光扫描仪、热像仪、红外摄像机等,这些传感器均可传感器接收并处理后的图像上表现为不同的灰度,测定海水和油膜的不同辐射能量,从而获得海面利用灰度差别可以从图像中提取出溢油信息。油膜的影像。美国的加利福尼
5、亚海岸进行了运用随着电荷耦合器件(chargecoupleddevice,红外技术监测海面石油污染的广泛研究,研究表CCD)技术的发展,可见光传感器的分辨率越来越明:在8~14Lm的热红外波段中能够清晰地探[4]高,而且价格越来越便宜。但由于溢油在可见光测出海面的石油污染。红外线传感器可以探测内缺乏有效的区别于背景信息的特征光谱,在进到的最薄油膜厚度是20~70Lm。对于厚度小于1mm的油膜,其辐射率随厚度的增加而增加。海面油膜的红外影像也能反映出灰度层次随厚度的收稿日期:2009-12-02修回日期:2010-01-22变化情况。因此,
6、从海面油膜的灰度等级可以确资助项目:西部交通科技项目(2009328811064)定油膜的厚度等级,据此,可以算出油膜的厚度并[5]作者简介:尹奇志(1976-),男,硕士,讲师。推算出总溢油量。红外传感器的优点是不受光研究方向:船舶节能减排与防污染技术线的影响,可以在白天和夜间进行溢油识别。E-mail:qzyin@whut.edu.cn在红外溢油监测系统研究方面,大连海事大学246船舶溢油监测方法的应用现状及发展趋势)))尹奇志,初秀民,孙星,张涛时吉强等采用可见光和红外线相结合的技术,选用质具有该特性,即便有,其发出的荧光波长与油类
7、红外一体摄像机对溢油进行监测,并运用图像处理有差异,因此干扰小。可能是目前惟一能够区别[6]技术对溢油图像进行图像识别和处理。海草和油污染的遥感器;º不管在白天黑夜或恶1.1.3紫外传感器劣天气条件下,都能有效地监测海面油污,资料准紫外传感器的溢油监测原理为:油层有很高确可靠;»激光荧光器不仅能迅速扫描海面石油的紫外辐射反射,应用紫外传感器可以测出油和污染的分布,而且具有二维绘制能力,是各类溢油水之间的辐射温度的差值,从而可以从热图像上监测应用中强有力的工具。激光荧光器的不足之[10]显示出水面油污染及其分布情况。处是体积大、笨重且价格昂
8、贵。紫外传感器在其波长范围内,对厚度小于由于激光荧光遥感技术在石油污染检测等诸5Lm的各种海面油膜敏感。油膜对紫外光的反方面具有巨大的实用性和发展前景,受到了世界射率比海水高1.2~1.8倍,
