[發(fā)明專利]一種基于3S技術(shù)的船舶與海洋溢油污染的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010726394.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111855942A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張少君;王明雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東交通學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N33/18
• 分類號(hào): G01N33/18;G05B19/042;G01S19/42;H04L29/08;H04W4/02;H04W4/38;G08C17/02
• 代理公司: 廣東有知貓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44681
• 代理人: 朱親林

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于3S技術(shù)的船舶與海洋溢油污染的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由3S采集通訊系統(tǒng)、溢油模擬計(jì)算系統(tǒng)和3S海上溢油監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)信息系統(tǒng)構(gòu)成，所述3S采集通訊系統(tǒng)包括傳感器、海洋觀測(cè)站、GPS浮標(biāo)及衛(wèi)星遙感圖像，所述溢油模擬計(jì)算系統(tǒng)包括溢油漂移擴(kuò)散模型、溢油的移動(dòng)擴(kuò)散模型和溢油量估算模型，所述3S海上溢油監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)信息系統(tǒng)包括全國(guó)基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)資源、在線地圖資源、S57電子海圖資源和GPS地理信息。建立自動(dòng)化、信息化、智能化的檢測(cè)、處理和應(yīng)急反應(yīng)體系。本發(fā)明將有效促進(jìn)國(guó)內(nèi)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)裝備技術(shù)水平提升和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為國(guó)家水污染防治監(jiān)控預(yù)警體系建設(shè)提供重要裝備支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于溢油污染的監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于3S技術(shù)的船舶與海洋溢油污染的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

海上石油開(kāi)采、船舶運(yùn)輸溢油事故越發(fā)頻繁，加上陸源大量排污入海，導(dǎo)致全世界每年傾注到海洋的石油量約達(dá)200萬(wàn)噸～1000萬(wàn)噸。海上油污染不但給旅游業(yè)、漁業(yè)和沿岸帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，而且造成海洋環(huán)境帶的嚴(yán)重破壞。研究實(shí)時(shí)高效的監(jiān)測(cè)、預(yù)警方法是各海洋國(guó)家、政府和科研部門極為關(guān)注的責(zé)任。目前，我國(guó)在溢油預(yù)警應(yīng)急能力方面與發(fā)達(dá)國(guó)家尚有一定差距。溢油發(fā)生后的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力較低。由于海風(fēng)以及海浪的原因，溢油事故發(fā)生后，溢油漂浮方向難以預(yù)測(cè)，必然會(huì)造成環(huán)境污染，因此，必須在有溢油風(fēng)險(xiǎn)周邊海域進(jìn)行溢油監(jiān)測(cè)。

有鑒于此特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于3S技術(shù)的船舶與海洋溢油污染的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：

一種基于3S技術(shù)的船舶與海洋溢油污染的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由3S采集通訊系統(tǒng)、溢油模擬計(jì)算系統(tǒng)和3S海上溢油監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)信息系統(tǒng)構(gòu)成，所述3S采集通訊系統(tǒng)包括傳感器、海洋觀測(cè)站、GPS浮標(biāo)及衛(wèi)星遙感圖像，所述溢油模擬計(jì)算系統(tǒng)包括溢油漂移擴(kuò)散模型、溢油的移動(dòng)擴(kuò)散模型和溢油量估算模型，所述3S海上溢油監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)信息系統(tǒng)包括全國(guó)基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)資源、在線地圖資源、S57電子海圖資源和GPS地理信息。

優(yōu)選的，所述傳感器包括對(duì)海水的鹽度、pH、溶解氧、水溫、氧化還原電位、電導(dǎo)率、烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的9類傳感器，所述海洋觀測(cè)站和GPS浮標(biāo)及衛(wèi)星遙感圖像均通過(guò)5G通信模塊與本地監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，3S采集通訊系統(tǒng)調(diào)用DAQmx驅(qū)動(dòng)讀取相應(yīng)端口的模擬信號(hào)值，經(jīng)公式將電壓大小轉(zhuǎn)換為正確的待測(cè)參數(shù)數(shù)值，輸出的數(shù)據(jù)為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型。

優(yōu)選的，3S采集通訊系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)經(jīng)格式化打包后使用IPv4進(jìn)行通信，采用TCP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不同網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行通信時(shí)，通過(guò)內(nèi)網(wǎng)穿透的方式實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選的，3S海上溢油監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)信息系統(tǒng)中將全國(guó)基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)資源、在線地圖資源、S57電子海圖資源和GPS地理信息導(dǎo)入地圖信息編輯引擎，將構(gòu)建好的溢油行為和歸宿的動(dòng)力學(xué)模型導(dǎo)入計(jì)算引擎，通過(guò)各種接口實(shí)現(xiàn)VISual.NET的可視化交互框架。

優(yōu)選的，所述3S海上溢油監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)信息系統(tǒng)包括接收GPS浮標(biāo)定位信息功能模塊、溢油定位動(dòng)態(tài)演示及軌跡回放模塊、預(yù)測(cè)溢油走向功能模塊、溢油相關(guān)信息查詢功能模塊、控制中心模塊、應(yīng)急單位互相預(yù)警模塊和應(yīng)急單位監(jiān)控功能模塊。

采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。