溢油监测跟踪浮标系统方案
一．系统概述
在目前全社会对海洋环境保护越来越重视的大形势下，各涉海企业和海事监管部门所肩负的责任也越来越重。如何能够有效解决或者应对溢油污染给环境带来的影响这个问题，不仅需要各相关部门和企业的充分认识和高度重视，还要依靠建立完善的管理手段，从制度上上尽可能的避免和减少各种各样的溢油事故的发生。
通过装备先进的溢油监测设备和建立有效的应急反应计划，以便溢油发生时，能尽采取切实有效的措施，降低经济损失和对环境的危害实现保护海洋环境，促进社会、经济的可持续发展。
青岛中环测控有限公司（https://www.doczj.com/doc/ad4385106.html,）研发的溢油跟踪浮标，当溢油事故发生时，通过向溢油发生海域投放溢油跟踪浮标监测，能准确的了解溢油的漂移扩散方向，漂移扩散速度，及位置信息，为溢油应急行动提供支持。二．系统组成
2.1系统组成介绍
系统由两大部分组成：溢油监测跟踪浮标设备终端（以下简称终端）和监控中心控制系统。
z溢油监测跟踪浮标设备终端
z监控中心控制系统包括：软件系统和硬件系统
★软件系统：溢油监测跟踪浮标管理系统
★硬件设备：数据库服务器/通讯服务器。
2.2溢油监测跟踪浮标设备
溢油监测跟踪浮标设备是青岛中环测控有限公司(https://www.doczj.com/doc/ad4385106.html,)为溢油监测活动研发的一款高端产品，首先通过GPS卫星定位系统，然后可以采用AIS通讯方式把浮标的位置信息传输到监控中心，经过信号分析系统处理后，通过显示设备展示溢油监测浮标的位置，漂移速度，漂移方向等信息，达到溢油监
测跟踪的要求。仪器外观结构如下：
在海上发生溢油事故 使用方式及原理：
的时候，将设备开启投入到水中后，设备会通过
AIS 系统发送高精度GPS 位置信息和一个唯一的序列号码。系统能连续工作至少24小时，并有5年的电池储存寿命（期间不需要维护）
装有AIS 船舶自动识别设备的直升飞机或者救助船能接收到溢油跟踪浮标发出能和特点如下：
，重量轻7KG .。
蚀材质，坚固耐用。
a 模拟信号，也可输出232\422\455
（6） 5年以上。
2.3监控中心控制系统制系统分为核心业务软件系统和软硬件支持平台，
其中核心业务的信号，在电子海图上显示设备漂移轨迹，通过软件模拟溢油漂移运动趋势。
主要功（1） 监控半径10海里（2） 体积小半径30CM （3） 密封性能好，采用标准的抗风化耐腐（4） 续航时间长，连续使用7天。
（5） 标准输出接口，可以输出4-20m 数字信号。可以直接接到PLC 或者PC 机。
可以实现2小时快速充电，电池寿命至少使用
监控中心核心控软件系统包括：溢油监测跟踪浮标监测管理系统、电子地图显示系统。 软硬件支持平台包括服务器系统、AIS 通讯接收设备、硬件防火墙、路由器、操作系统软件、数据库软件、杀毒软件。
软件界面如下：
主要功能和特点如下：
（1）实时显示溢油监测跟踪浮标的位置，漂移方向及速度。
（2）可以同时监测跟踪浮标，不会相互产生干扰。
（3）可以查询跟踪浮标的历史运行轨迹，并且根据情况进行备份。
（4）可以利用电子海图系统，查询溢油事故海域的相关海况，航道，敏
感资源的信息。
三 .小结
在国家大力提倡保护环境，发展经济的大环境下，溢油监测跟踪浮标系统系统
是结合国内外多种先进的软硬件技术搭建而成的。可以为溢油应急行动提供强有
力的支持。
青岛中环测控有限公司
https://www.doczj.com/doc/ad4385106.html,
雷达水面溢油监视系统 雷达溢油监视系统集成了最新的雷达技术、微波技术、信号处理、软件技术、电子海图技术等先进的软硬件技术。通过雷达波不断的扫描监测海区，能全天候监测海区溢油状况，能发现溢油并测算油污面积及体积，及时报警。为清污行动提供强大的技术支持，提高工作效率。已经在多次海上溢油事故中得到了实践检验，是现在国际上公认的最先进海上雷达溢油监测设备。 溢油监测雷达（青岛中环测控有限公司https://www.doczj.com/doc/ad4385106.html,）主要功能 z安装在港区或者航道附近 支持全天侯水面溢油扫描 z安装在溢油应急回收船上支持全天候溢油回收作业 能在恶劣天气和夜间作业 z覆盖范围8公里
z可以测量小目标物体，直径4米（适合海上搜救） z可以测量水流、流速、水深、海底地形等数据 z可以接入VTS、AIS信号 z界面操作简单 z在国际上有过多次成功的应用案例 技术参数 z型号：Selux ST340 ARPA z测量范围：雷达≥8KM z调试方式：AM z使用频段：9375MHZ z占用带宽：≤75MHZ z功率：25KW±2KW z天线安装高度：25米 z传输方式：光纤 z精度：≥3.75米 z油膜厚度：0.1-1.5mm z测量角度：水平360°垂直 45-86° z工作环境：风速0-15米/秒温度 -35-55° 监测原理 z众所周知，雷达在不停的发射和接收电磁波，由海面反射回来的雷达反射波受到海面上的的风、浪、水面油污染以及海底地形等因素的影响，其杂波包含很多非常有价值的信息，普通的雷达将杂波抑制掉，因此无法提取这些信息，而雷达溢油监视
系统是一种创新的雷达传感器，它并不对杂波进行过滤，而是分析处理杂波并提取里面包含的有用信息。通过对杂波进行处理，溢油监测可以有效获取海面溢油、水流、流速、水深、海底地形等各种有用信息，是对现有雷达功能的极大补充。
精心整理 上海泽铭公司曹兵： 系列海洋资料浮标介绍 中国海洋大学唐原广 一、 SZF 型波浪浮标 二、 三、
一、SZF型波浪浮标 中国海洋大学生产的SZF型波浪浮标是国家863计划海洋监测技术成果标准化定型产品，先后得到了国家“九五”863计划、国家“十五”863计划的支持，并在“十五”期间国家863计划海洋监测技术成果标准化定型项目中得到定型（如右图）。 是国家海洋行业标准《波浪浮标》的编写制订单位，并于2005年10月正式发布施行。 制定了波浪浮标的企业标准，建立了波高、周期、波向的检测设备。 SZF型波浪浮标已在全国范围内推广使用，并已部分销往国外。目前主要用户有国家海洋局各海洋环境监测站、总参、海军、中国海监、海上石油、中交集团、相关的各大院所及海洋工程部门，用户已达100余家。右图为：非洲苏丹港波浪观测 一、SZF型波浪浮标的主要特 点 SZF型波浪浮标是一种无人值守的能自动、定点、定时（或连续）地对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行遥测的小型浮标测量系统。 SZF型波浪浮标既可在离岸海区锚泊布放使用，也可随船系泊使用。可单独使用，也可作为海岸基/平台基海洋环境自动监测系统的基本设备。 该系统主要用于波浪观测工作和近海环境工程的监测工作。随着波浪浮标的应用，替代了我国已经使用了几十年的岸用光学测波浮标，结束了我国人工观测波浪的历史，解决了夜间不能观测波浪的缺陷。同时也替代了进口同类产品，打破了国
外进口海洋仪器设备一统国内市场的格局。 该浮标的成功研制使我国成为国际上少数几个具有研发、生产波浪方向浮标能力的国家之一。 二、SZF型波浪浮标主要技术指标和功能 SZF型波浪浮标在海上可以连续工作3-12个月,目前新增加了带有嵌入式太阳能充电功能的波浪浮标，可满足波浪浮标在海上长期工作的需求。工作方式有定时 或 GPS定
第40卷第7期红外与激光工程2011年7月Vol.40No.7Infrared and Laser Engineering Jul.2011多通道海洋荧光激光雷达溢油监测系统 赵朝方，李晓龙，马佑军 (中国海洋大学海洋遥感研究所，山东青岛266003) 摘要：主要介绍了可用于海上溢油监测的多通道海洋荧光激光雷达系统及实验研究。该激光雷达系统采用Nd:YAG激光器三倍频激光(355nm)作为探测光源，使用口径为20cm的卡塞格林望远镜接收海面返回的荧光信号，经光栅光谱仪分光后对380~690nm范围内的荧光信号进行采集。通过实验室激光诱发油样本的荧光数据分析，研究了不同溢油种类的荧光光谱特征，并给出了区分溢油污染程度的快速分析方法。2009年以来在青岛近海进行多次实验并分析不同的海面污染类型和污染程度，实验结果表明，该雷达系统海面溢油监测性能可靠，能够准确判别溢油种类，并可区分溢油污染程度。最后讨论了雷达探测中存在的噪声影响。 关键词：多通道海洋荧光激光雷达；溢油；荧光光谱；Raman散射 中图分类号：P715.7文献标志码：B文章编号：1007-2276(2011)07-1263-07 Multi-channel ocean fluorescence lidar system for oil spill monitoring Zhao Chaofang,Li Xiaolong,Ma Youjun (Ocean Remote Sensing Institute,Ocean University of China,Qingdao266003,China) Abstract:A multi-channel ocean fluorescence lidar system for oil spill monitoring(MOFLOS)was introduced.In this system,the third harmonic of a Nd:YAG laser(at355nm)was used as the excitation source,and the backscattered fluorescence from sea surface collected by a20cm Cassegrain telescope was dispersed by a diffraction grating spectrometer with the spectral range of380-690nm.The oil fluorescence spectrum classification was studied on the basis of the characteristics of oil samples′fluorescence spectra measured in the laboratory,and a method was given to classify the different levels of water quality deviating from normal state due to oil pollution.The lidar was used to carry out several field experiments since2009,and various types and extents of oil pollution on the surface of seawater were measured and analyzed.All these experimental results show that the ocean fluorescence lidar system owns the capability of detecting oil spill at ocean surface,identifying the oil type and distinguishing the levels of oil pollutions. Finally,the impacts of solar background and system signal-to-noise were discussed. Key words:multi-channel ocean fluorescence lidar;oil spill;fluorescence spectrum; Raman scattering 收稿日期：2010-11-05；修订日期：2010-12-03 基金项目：国家高技术研究发展计划(2006AA06Z415) 作者简介：赵朝方(1965-)，男，教授，博士生导师，主要研究方向为卫星海洋遥感、激光探测技术。Email:zhaocf@https://www.doczj.com/doc/ad4385106.html,
(10)申请公布号 CN 102062772 A (43)申请公布日 2011.05.18C N 102062772 A *CN102062772A* (21)申请号 201010556859.2 (22)申请日 2010.11.24 G01N 33/18(2006.01) (71)申请人山东省科学院海洋仪器仪表研究所 地址266001 山东省青岛市市南区浙江路 28号 (72)发明人刘海丰 张曙伟 施楚 李民 刘世萱 刘雷 裴亮 范秀涛 齐勇 陈世哲 郭发东 万晓正 (74)专利代理机构青岛海昊知识产权事务所有 限公司 37201 代理人 张中南 (54)发明名称 大型浮标水质传感器防附着装置 (57)摘要 本发明涉及一种大型浮标水质传感器防附着 装置，包含有采集控制器，该采集控制器通过电缆 连接出水蠕动泵、进水蠕动泵和电磁阀，其特征在 于，还包含有装有水质传感器的集成容器，以及通 过对应的电磁阀连接到集成容器上的消毒液容 器、纯净水容器和保存液容器。本发明的整个装置 结构简单，所有的水质传感器均不需要暴露在恶 劣的海洋环境中，提高了传感器的安全性；配置 的消毒装置可以彻底的清洗集成容器及水质传感 器。显然，本发明能有效解决的大型浮标水质传感 器海洋生物的附着污染问题，能够延长水质传感 器的使用寿命，提高系统长时间测量的准确度和 可靠性。(51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
1.一种大型浮标水质传感器防附着装置，包括有水质传感器(6)和通过电缆(14)控制出水蠕动泵(9)、进水蠕动泵(10)和电磁阀(4)的采集控制器(13)，其特征在于，还包括有分别通过电磁阀(4)连通到集成容器(7)上的，装有消毒液的消毒液容器(15)、纯净水容器(16)和装有保存液的保存液容器(3)，且水质传感器(6)设置在集成容器(7)内。 2.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的水质传感器(6)通过电缆(14)连接到采集控制器(13)上。 3.如权利要求1或2所述的防附着装置，其特征在于上述的水质传感器(6)为pH传感器、电导率传感器、溶解氧传感器中的一种或几种。 4.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的集成容器(7)的内壁上设置有不少于一个的液位电极(8)。 5.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的集成容器(7)通过进水蠕动泵(10)连接有进水管(12)，通过集成容器(7)下方的出水蠕动泵(9)连接有出水管(11)。 6.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的集成容器(7)上设置有通气孔(5)。 7.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的消毒液容器(15)、纯净水容器(16)和保存液容器(3)上分别都设有排气孔(2)和注液口(1)。 8.如权利要求1或7所述的防附着装置，其特征在于上述的消毒液容器(15)、纯净水容器(16)和保存液容器(3)皆为锥形结构。 9.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的消毒液为次氯酸钠或次氯酸钙溶液。 10.如权利要求1所述防附着装置，其特征在于上述的保存液为氯化钾溶液。
水面溢油智能监测报警系统 水上溢油智能监测报警系统是采用非接触式光学监测方法，可以全天候监测水面溢油，精度高，运行稳定，维护简单。广泛应用于港口海湾、码头、油码头、船坞、机场、军事基地、石油炼化和混合工厂、化工产品生产设备管道，储油平台和钻井台等行业场所。可以对突发性溢油事故做到及时早发现、快速反应、科学决策、减少所失、以达到保护环境的目的。在实际应用中提高相关职能部门的溢油监测能力，对于降低事故风险，保护环境具有重要的意义。 水上溢油智能监测报警系统组成 ■溢油监控报警终端■监控中心控制系统 光学溢油探测器终端远程控制系统图片 现场声光报警器电子海图系统 数据/视频采集/通信模块溢油监控管理系统 中环测控(https://www.doczj.com/doc/ad4385106.html,)光学溢油探测器主要功能和技术特点 （1）测量精确高，测量精度达到2微米，监测精度上下限可以根据水面情况设置。 （2）安装方便耐用，安装在距离水面0.2-10米的高度。 （3）密封性能好，采用标准的抗风化耐腐蚀材质316不锈钢，坚固耐用。 （4）紫外光源灯管使用寿命可达3年以上，整机设计使用寿命10年。 （5）标准输出接口，可以输出4-20ma 模拟信号，也可输出232\422\455数字信号。 可以直接接到PLC 或者PC机。 （6）通讯功能强大，可以实现有线和无线通讯，GSM\GPRS\CDMA、数传电台、微波、ADSL宽带等多种通讯方式。
（7）电源可以采用100/110/120/220/230/240交流电 50/60赫兹24伏直流电（+/- 12V），偏远地区可以选用太阳能电池。 （8）能监测燃油，航空油，重油、柴油所有常见油种，以及苯类、轻油、石脑油等化学品。 （9）报警验证机制，溢油超标时，自动加快监测频率，便于准确监测溢油状况。 （10）应对各种极端条件的监测模型,如雨雪天气,台风大潮.保证监测仪器连续稳定运行。 现场声光报警器 现场声光报警器采用大功率报警装置，当溢油监测设备检测到水面溢油时，报警器能发出声光报警，提醒现场操作人员发生溢油事故，有效距离可以达到3公里以内。 数据/视频采集及通讯设备 主要功能与特点如下： 240X128图形化液晶显示屏，全部中文菜单操作 16路通道数据采集，2路视频视频数据采集 内置日历时钟 参数设置密码保护 超标报警、断电报警、事件触发报警 数据有效性检查、数据完整性检查 远程参数设置 定时数据自动上传、历史数据补传 大容量FLASH，可以连续保存3个月的历史数据，不丢失 GPRS、PSTN、DDN、CDMA通信方式可选，默认配置同时支持GPRS、PSTN
上海泽铭公司曹兵： 系列海洋资料浮标介绍中国海洋大学唐原广 （电话：3，） 一、SZF型波浪浮标 二、3m多参数海洋监测浮标 三、10m大型海洋资料浮标
一、SZF型波浪浮标 中国海洋大学生产的SZF型波浪浮标是国家863计划海洋监测技术成果标准化定型产品，先后得到了国家“九五”863计划、国家“十五”863计划的支持，并在“十五”期间国家863计划海洋监测技术成果标准化定型项目中得到定型（如右图）。 是国家海洋行业标准《波浪浮标》的编写制订单位，并于2005年10月正式发布施行。 制定了波浪浮标的企业标准，建立了波高、周期、波向的检测设备。 SZF型波浪浮标已在全国范围内推广使用，并已部分销往国外。目前主要用户有国家海洋局各海洋环境监测站、总参、海军、中国海监、海上石油、中交集团、相关的各大院所及海洋工程部门，用户已达100余家。右图为：非洲苏丹港波浪观测 一、SZF型波浪浮标的主要特点 SZF型波浪浮标是一种无人值守的能自动、定点、定时（或连续）地对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行遥测的小型浮标测量系统。
SZF型波浪浮标既可在离岸海区锚泊布放使用，也可随船系泊使用。可单独使用，也可作为海岸基/平台基海洋环境自动监测系统的基本设备。 该系统主要用于波浪观测工作和近海环境工程的监测工作。随着波浪浮标的应用，替代了我国已经使用了几十年的岸用光学测波浮标，结束了我国人工观测波浪的历史，解决了夜间不能观测波浪的缺陷。同时也替代了进口同类产品，打破了国外进口海洋仪器设备一统国内市场的格局。 该浮标的成功研制使我国成为国际上少数几个具有研发、生产波浪方向浮标能力的国家之一。 二、SZF型波浪浮标主要技术指标和功能 SZF型波浪浮标在海上可以连续工作3-12个月,目前新增加了带有嵌入式太阳能充电功能的波浪浮标，可满足波浪浮标在海上长期工作的需求。工作方式有定时测量、连续测量两种。在定时测量方式中具有测量间隔3h（标准定时测量方式）和1h两种状态，测量间隔3h工作状态应能够自动加密转换成1h工作状态。 数据采集间隔：；。 数据的发送和接收通过VHF无线数据传输机或手机短信实现,通讯距离≥10km或移动网络覆盖范围内，数据接收处理机的数据有效接收率不小于95%。浮标有GPS定位和闪光灯功能。 1.测量指标
海洋观测浮标通用技术要求 （试行） 国家海洋局 二〇一四年十二月 1范围
本要求规定了海洋观测浮标的系统组成、技术要求、检验方法及标志、包装、运输和贮存的要求。 本要求适用于海洋观测网业务化应用的海洋观测浮标的采购、检验和评估。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 CB/T 3855 海船牺牲阳极保护阴极设计和安装 GB/T 13972-2010 海洋水文仪器通用技术条件 GB/T 14914 海滨观测规范 HY/T 143-2011 小型海洋环境监测浮标 HY/T 142-2011 大型海洋环境监测浮标 3术语和定义 3.1海洋观测浮标 锚泊在特定海区对该海区的水文、气象等要素进行定点、自动、长期、连续观测并定时发送资料的浮标。 3.2浮标检测仪 一种配备浮标专用检测软件，可对浮标进行工作参数设置及功能检测的设备。 3.3浮标接收岸站 接收海洋观测浮标发送或者通过数据平台中转的测量数据的地面接收设备和设施。 4系统组成 4.1基本组成 海洋观测浮标由浮标体、数据采集器、安全系统、浮标检测仪、传感器、通信系统、供电系统、锚系、浮标接收岸站（以下简称岸站）九部分组成。 4.2浮标体 为浮标提供浮力支撑，同时也作为仪器搭载平台，由塔架、标体、配重组成。 4.3数据采集器 按照设定的工作时序，自动采集、处理、存储观测数据，并将处理后的数据通过无线通信方式实时发送到岸站。 4.4安全系统 具有警示、防雷、发现浮标移位、开舱、进水的功能，由雷达反射器、避雷针、卫星定位系统、开舱、进水传感器组成。 4.5浮标检测仪 对浮标进行设置、调试和检测。 4.6传感器 包括风、空气温度、相对湿度、气压、水温、盐度、波浪、海流传感器等。
中国海区灯船和大型助航浮标制式 （征求意见稿） 编制说明 标准起草组 2020年1月
目录 一、工作简况 (1) 二、标准编制原则和标准主要修订内容及依据 (4) 三、与国际、国外标准的对比情况 (9) 四、与我国有关现行法律、法规和其他强制性标准的关系 (9) 五、重大分歧意见的处理经过和依据 (10) 六、强制的理由与预期的效果 (10) 七、标准过渡期的建议 (11) 八、废止现行有关标准的建议 (11) 九、其他应予说明的事项 (11)
一、工作简况 （一）任务来源。 航标是保障海上航行安全的重要设施，而设置在航道口门及重要位置的灯船及大型浮标，更是船舶辨识进入、驶离航道以及转向等的重要参照物，对于保障船舶海上安全航行至关重要。 上个世纪八十年代我国在研究英国AGA21型无人灯船资料的基础上,自主设计建造了国内第一艘无人灯船，此后长江口，青岛港以及厦门港等地均有灯船及大型浮标陆续投入使用。为此，交通部海事局组织起草了《中国海区灯船和大型浮标制式》。该标准为规范国内沿海灯船及大型浮标的设计、制造及使用管理起到了重要作用。经过25年的运行发现，原有标准还存在需要补充完善的方面，特别是无线电设备在航标上的广泛使用，因此有必要对现行标准进行修编，以满足实际使用需求。 根据《国家标准化管理委员会关于下达和调整〈汽车禁用物质要求〉等60项强制性国家标准制修订计划的通知》（国标委发〔2018〕82号），《中国海区灯船和大型浮标制式》（计划编号20183394-Q-348）修订工作由交通运输部北海航海保障中心承担。起草单位有交通运输部北海航海保障中心和天津理工大学。 （二）主要工作过程。 在本标准修订过程中，项目承担单位多次组织行业专家进行研讨并开展了广泛的调研，得到了北海航海保障中心，东海航海保障中心，南海航海保障中心及下属单位的支持与协助，收回调查表22份，调查问卷12份，获得了在用灯船及大型浮标的设计建造、工作水域，灯船及大型浮标结构和性能参数等信息，此外还获得灯船的建造设计资料图6套。基于上述信息的分类汇总和分析，取得了具有建设性的意见、建议，保证了标准修订的质量。协作单位有：大连航标处、营口航标处，天津航标处，青岛航标处，上海航标处，连云港航标处，湛江航标处，广州航标处等多家单位。主要工作过程如下：
太阳能浮标供电系统方案 湖南红太阳光电科技有限公司 2012-10-11
1.项目概况 系统为浮标独立供电系统，由太阳能光伏组件、控制器、蓄电池等部件组成。 1.1 系统要求 1)系统直流母线24V，负载电流最大22.2A。 2)负载额定功率80W，待机功率20W，每天工作12次，每次工作40分钟，15分钟额定功率工作，25分钟待机工作，蓄电池自给天数15天。 3)所有器件满足在浮船上工作，防水防潮。 4)有通讯端口，能够将新能源发电的信息传送回主机端。 5)有市电充电接口。 1.2系统工作环境 系统安装地点为武汉市的一个湖泊，下表为武汉市近22年逐月平均气象特征数据，其中月均总辐射量为推算值，数据来源：美国NASA能源网。 Monthly Averaged Insolation Incident On A Horizontal Surface (kWh/m2/day)武汉 水平面每月峰值日照时数 月Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 年平均值 AVG 2.57 2.76 3.24 4.05 4.48 4.63 4.92 4.73 4.05 3.15 2.89 2.52 3.67 OPT 3.45 3.22 3.41 4.03 4.46 4.61 4.89 4.74 4.21 3.59 3.81 3.66 4.01 本方案采用美国NASA能源网提供数据进行推算，武汉市年均标准太阳辐射量1339.55KWh/m2，同时计算出武汉市区平均光照时间为3.67小时。以上数据作为本方案设计依据. 2、光伏系统设计方案 本系统是独立光伏系统，主要由太阳能电池组件、光伏控制器、储能胶体蓄电池、配电箱、配套支架和连接电缆等组成，系统基本结构如下图所示。
现代测流方法 河流流量测量是水文工作者的重要任务之一。传统的河流流量方法包括人工船测，桥测，缆道测量，和涉水测量等。其基本原理是在测流断面上布设多条垂线。在每条垂线处测量水深并用流速仪测量一至几个点的流速仪从而得到线平均流速。进而得到断面面积和断面平均流速。流量则由断面面积和断面平均流速的乘积得到。 流量测验(flow measurement；discharge measurement)，江河、渠道流量的实地测量。流量测验有流速面积法、建筑物法、稀释法等多类方法。可因地因时制宜和经济合理地选择使用。 江河、渠道的流量常随时间而变化，通常不直接用实测流量来反映变化过程，而是用实测流量和相应水位资料建立水位流量关系，然后用连续观测的水位资料转换成流量资料。流量测验的次数及其在水位上时间上的分布，以能满足确定水位流量关系的需要为度。 下面，就着重介绍一下现代测流的几种方法。 流速面积法 流速面积法这是使用最广泛的方法。其基本原理是：通过横断面上单元面积的流量是该面积与水流速度(流速)的乘积。分别测量各个部分的流速和面积即可求得流量。 此类方法要设置垂直于流向的横断面，进行断面测量。一般要在断面上布设许多测深垂线，在垂线上测量水深，并测定垂线与岸上断面起点桩间的距离，即起点距。施测水深可以用测深杆、测深锤、铅鱼或回声测深仪。后者是用位于水面下的换能器发射超声波，声波遇到河床后反射回来，由仪器接受，按照声波的往返走行时间和巳知的声波在水中的传播速度来确定水深。起点距则可通过缆索、视距、仪器交会等方法确定。两相邻垂线起点距之差即部分宽，乘以部分平均水深，即为部分面积，其总和即断面面积，根据断面测量的资料，可以绘出以起点距为横坐标、河床高程为纵坐标的断面图。对于断面稳定不变的河流，实测流量时不必每次都实测断面，可借用巳有的断面图，用水位计算垂线水深和面积。 流速仪法 流速仪法是最基本的方法。常规的作法是在部分或全部测深垂线上用流速仪测定流速，用部分平均流速与部分面积之乘积作为部分流量，部分流量的总和即为断面流量。近来还创造了动船法和积宽法。前者在测船沿断面航行中，用回声仪测探，用特制流速仪测速，推算流量，宜用于需要测次较多的平原大河及河口地区。积宽法是利用水文缆道悬吊流速仪沿断面横渡测速，宜用于有缆道且水较深的测站。
溢油监测跟踪浮标系统方案 一．系统概述 在目前全社会对海洋环境保护越来越重视的大形势下，各涉海企业和海事监管部门所肩负的责任也越来越重。如何能够有效解决或者应对溢油污染给环境带来的影响这个问题，不仅需要各相关部门和企业的充分认识和高度重视，还要依靠建立完善的管理手段，从制度上上尽可能的避免和减少各种各样的溢油事故的发生。 通过装备先进的溢油监测设备和建立有效的应急反应计划，以便溢油发生时，能尽采取切实有效的措施，降低经济损失和对环境的危害实现保护海洋环境，促进社会、经济的可持续发展。 青岛中环测控有限公司（https://www.doczj.com/doc/ad4385106.html,）研发的溢油跟踪浮标，当溢油事故发生时，通过向溢油发生海域投放溢油跟踪浮标监测，能准确的了解溢油的漂移扩散方向，漂移扩散速度，及位置信息，为溢油应急行动提供支持。二．系统组成 2.1系统组成介绍 系统由两大部分组成：溢油监测跟踪浮标设备终端（以下简称终端）和监控中心控制系统。 z溢油监测跟踪浮标设备终端 z监控中心控制系统包括：软件系统和硬件系统 ★软件系统：溢油监测跟踪浮标管理系统
★硬件设备：数据库服务器/通讯服务器。 2.2溢油监测跟踪浮标设备 溢油监测跟踪浮标设备是青岛中环测控有限公司(https://www.doczj.com/doc/ad4385106.html,)为溢油监测活动研发的一款高端产品，首先通过GPS卫星定位系统，然后可以采用AIS通讯方式把浮标的位置信息传输到监控中心，经过信号分析系统处理后，通过显示设备展示溢油监测浮标的位置，漂移速度，漂移方向等信息，达到溢油监 测跟踪的要求。仪器外观结构如下： 在海上发生溢油事故 使用方式及原理： 的时候，将设备开启投入到水中后，设备会通过
卫星遥感监测海上油田溢油 随着世界海洋运输业的发展和海上油田不断投入生产，海上溢油事故频发，在最近30年里，全球溢油量超过4500万立方米的事故就有62起。近年来，在中国海域也发生过多起恶性溢油事故，其中在胶州湾发生的两起外轮溢油事故，共溢出原油4000多吨，使200公里海岸及10余万亩滩涂养殖场受到污染，水产资源遭到严重破坏。溢油事故往往造成大面积海域污染，造成严重的生态破坏，引起了各国政府的重视。世界各国都积极参与海上溢油的监视和遥感监测。基本方法就是航空遥感、卫星遥感和雷达遥感监测。由于我国经济飞速发展和石油战略储备的需要,海上石油运输量猛增,油轮数量增加且呈大型化趋势,这就增大了溢油事故,尤其是大型溢油事故的可能性。船舶发生溢油污染事故后,需要采取及时、有效的应急反应行动,以减少溢油的危害,保护海洋环境和人命财产。 而提起海上油田溢油，我们不得不说洋流对漂油的作用。洋流的流速，流向，无疑是船舶选择航线，准确定位和掌握航向、航速的重要参数。表层流，中层流和深层流还都会影响气候，生物地球化学循环和海洋生物链。目前常用的观测方法是海上浮标观测，是一种少、慢、差，费的方法。西方各国利用卫星平台上装置的雷达高度计，完全可以完成海上浮标的观测任务。雷达高度计发射不间断的脉从计算海面返回卫星的时间差来测量海面拓扑，用这种海面拓扑再与已知的水准平面比较，推导出海面高度差。例如在2010年发生在墨两哥湾的溢油事故中，溢油漂移趋势受到洋流的作用,漂移方
向与洋流方向一致.研究表明,至5月1日对溢油处理与漏油处封堵的努力效果甚微,油污面积有继续扩大趋势,油污漂移方向与洋流具有较强相关性.该研究验证了光学遥感图像可以很好地对溢油事故造成的溢油范围进行监测,结合GIS的空间分析功能和洋流等信息可对溢油面积和溢油漂移趋势进行监测与分析,从而为溢油控制与清理提供重要参考信息。 人类社会正面临着“资源日趋枯竭、环境日益恶化和人口不断剧增三大威胁而且这种态势也有进一步加剧的趋势已经严重威胁到了人类的未来发展。人们不得不重新思考自己与自然的关系重新确定自己新的行为方式。同时人们也不能不为了争取人类的可持续发展去寻找新的发展空间新的资源替代源泉。人类再次把目光和期望转向了海洋。人类在不断满足自己的欲望但又没有充分意识到对海洋带来的危害这就使得海洋污染日趋严重。引发海洋污染的原因是多种多样的其危害的方式、程度都不尽相同。海洋污染主要包括石油类污染、重金属污染、热污染、有机废物和固体废物污染等。其中石油类污染已成为影响海洋生态环境的重要污染物之一。油污在进入海水后受到海浪和海风的影响形成一层漂浮在海面上的油膜阻碍了水体与大气之间的气体交换而且海洋溢油扩散范围大、持续时间长和难以消除。油类粘附在鱼类、藻类和浮游生物上对浮游植物的光合作用产生抑制作用同时其在分解的过程中又消耗了海水中的溶解氧致使海洋生物死亡并破坏海鸟生活环境导致海鸟死亡和种群数量下降破坏了海洋的生态环境。石油污染还会使水产品品质下降造成巨大的经济损失。海洋
精品资料 海洋观测浮标通用技术要求 （试行） 1范围 本要求规定了海洋观测浮标的系统组成、技术要求、检验方法及标志、包装、运输和贮存的要求。 本要求适用于海洋观测网业务化应用的海洋观测浮标的采购、检验和评估。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 CB/T 3855 海船牺牲阳极保护阴极设计和安装 GB/T 13972-2010 海洋水文仪器通用技术条件 GB/T 14914 海滨观测规范 HY/T 143-2011 小型海洋环境监测浮标 HY/T 142-2011 大型海洋环境监测浮标 3 术语和定义 3.1 海洋观测浮标 锚泊在特定海区对该海区的水文、气象等要素进行定点、自动、长期、连续观测并定时发送资料的浮标。 3.2浮标检测仪 一种配备浮标专用检测软件，可对浮标进行工作参数设置及功能检测的设备。 3.3浮标接收岸站 接收海洋观测浮标发送或者通过数据平台中转的测量数据的地面接收设备和设施。 4系统组成 4.1基本组成 海洋观测浮标由浮标体、数据采集器、安全系统、浮标检测仪、传感器、通信系统、供电系统、锚系、 浮标接收岸站（以下简称岸站）九部分组成。 4.2浮标体 为浮标提供浮力支撑，同时也作为仪器搭载平台，由塔架、标体、配重组成。
精品资料 按照设定的工作时序，自动采集、处理、存储观测数据，并将处理后的数据通过无线通信方式实时发送到岸站。 4.4安全系统 具有警示、防雷、发现浮标移位、开舱、进水的功能，由雷达反射器、避雷针、卫星定位系统、开舱、进水传感器组成。 4.5浮标检测仪 对浮标进行设置、调试和检测。 4.6传感器 包括风、空气温度、相对湿度、气压、水温、盐度、波浪、海流传感器等。 4.7通信系统 采用短波、超短波、蜂窝移动通信或卫星等通信方式，将观测数据传输到岸站，由天线和通讯模块或一体化通讯设备组成。 4.8供电系统 为浮标的长期连续工作提供电源，由太阳能电池板、免维护蓄电池和充放电控制器组成。 4.9锚系 提供稳定的系泊力，使浮标能够在恶劣的海洋环境中长期系泊定位，由锚链、连接件、锚等组成，根据使用目的、深度和布放海区的不同，有时会用到系留缆、包塑钢丝绳等。 4.10岸站 接收来自海上浮标发送的数据，并对数据进行处理，具有保存、显示、查询、生成报表、报警提示等功能，由配套设施、通信设备、数据处理计算机和专业软件组成。 5技术要求 5.1观测要素、时次、单位和准确度 5.1.1观测要素 观测要素一般包括：风、气压、空气温度、相对湿度、水温、盐度、海流、波浪。 其它观测要素可根据需要增加。 5.1.2观测时次 所有观测要素除特殊要求，应一小时观测一次，并在整点前完成观测，各要素采集结束时间应尽量靠近整点。 5.1.3观测单位和测量准确度
操作手册浮标式水面溢油监视报警系统
一、系统研发、应用及原理 本系统针对水上溢油事故报警而研发，能全天候监视溢油，误警率低，能够在计算机平台显示溢油事故发生的时间和地点，为应急管理部门提供溢油事故报警信息，以便及时采取应急措施。设备适用于石油装卸码头、海洋石油钻、采平台等与事故性溢油有关的作业场地。 本系统是交通运输部水运科学研究院自主研发，由水面报警浮标和监控平台组成，通过GSM无线通信网和互联网传输信息和管理数据。浮标体设计为隔爆型，水密性达到IPX-8和IP68的防水等级要求。系统基本原理为携带溢油传感器的浮标体漂浮滞留在监视水域，当发生溢油事故时，传感器和检测设备可检测到水面油膜并迅速将该信号送给通信设备，后者将报警信号通过网络传送到监控平台，污染事故管理人员随即采取必要的现场事故确认等应急反应措施。监控平台可以是台式机或笔记本计算机，操作者可以通过浮标内置的GPS定位系统和平台配套的监控软件在通过终端上实时查看事故发生地点和时间。
二、水面溢油监视报警浮标 1.浮标构成 水面溢油报警浮标包括浮标上壳、浮标下壳、溢油传感器、传感器固定支架、浮标密闭螺帽、系缆绳/不锈钢缆连接器、充电/传感器插座等，具体见图1.1和图1.2。 图1.1水面报警浮标构成示意图 说明：1.浮标上壳；2.浮标下壳；3.溢油传感器；4.传感器固定支架；5.浮标密闭螺帽；6、 7.系留绳/钢丝绳连接器；8.防水充电/传感器连接器。
图1.2水面报警浮标实物图片 2. 浮标通电工作 当传感器与浮标的防水连接器连通时，浮标被内部开关通电；当传感器与浮标的防水连接器断开时，浮标电源断开。传感器插头插入插座时要注意看箭头指示方向。 3.浮标投放与回收 通常情况下，利用码头等的护栏，通过专业的便携式吊具和不锈钢缆进行浮标的投放和回收。吊具装置由栈桥护栏固定件和带有手动卷扬机、滑轮的吊杆组成。浮标通过缆绳系留在水面，具体投放步骤为：（1）依托栈桥护栏临时安装好护栏固定件和吊杆；为防止浮标在地面磕碰，用一橡塑浮标垫放在地上作为保护，应用绳索系住浮标垫以防落水（图1.3）； （2）将一端已在码头护栏上固定好的，连接有不锈钢链的系缆绳的另一端，系在浮标的系留绳/钢丝绳连接器的一个孔上并将锁扣旋紧；将一端主要用于起吊浮标的，已与吊具手动卷扬机连接的钢丝绳的另一端，系在浮标的系留绳/钢丝绳连接器的另一个孔上并将锁扣旋紧（图1.4）； （3）以一个操作人员为主慢慢摇动卷扬机手柄将浮标提升和放入水面，另一个操作人员辅助以防浮标对护栏等的磕碰。待浮标触水放松后，将卷扬机上的钢丝绳抽出盘系在码头围栏上，注意其长度略长于系留绳（图1.5）；
北京师范大学环境数据采集与分析期末论文 题目：SAR海面溢油监测方法__ 姓名：董海洋 学号：200911181031 年级：2009级 专业：环境工程
SAR海面溢油监测方法 摘要：海洋溢油发生后，准确及时的监测溢油对于海洋环境保护具有重要意义。随着卫星遥感技术的高速发展，遥感己经成为监测溢油的最重要和最有效手段之一。本论文以海面溢油为研究对象，讨论了利用SAR采集数据监测海面溢油的方法，重点在SAR图像中溢油数据的处理、MODIS监测海面油膜厚度、基于GIS的遥感溢油监测系统和中国海溢油分布等方面进行研究。 关键词：SAR、海面溢油监测、溢油数据的判别分析、GIS 1前言 1.1研究意义 海上石油污染是海洋污染中最严重的因素，也是最复杂的海洋污染问题之一。石油污染进入海洋后对海洋环境的危害是多方面的。从自然环境到野生动物，从自然资源到养殖资源等都会受到不同程度的危害，并且这种危害的周期冗长，修复过程复杂。 海洋石油污染有多种途径，既有天然来源如海底油气藏烃渗漏和沉积岩石的侵蚀，也有沿岸工业污水和生活废水的排放、海洋倾废，更有海上石油运输和生产所造成的石油泄漏。其中以船舶溢油事故和汕井井喷事故对海洋环境造成的影响最为严重，主要因为这类事故多发生在近海海域和恶劣天气，短时间内排入大量石油烃，造成生态环境毁灭性的损害，严重影响周边区域的人民生活。 我国的海洋油污染问题由来已久，60年代即有发生，1973年在大连港就发生了由于船舶（“大庆36”)而造成了多达1400吨原油溢出的事故；1978年改革开放以来，由于经济发展的需要，我国对石油的需求不断增加，尤其近年来油船数量和吨位不断增加，油轮进出港口次数日渐增多，船舶发生事故的几率也随之增加。1973年到2003年，我国沿海及内河水域发生船舶溢油事故共2353起，平均3天半发生一起。其中，溢油量50吨以上的重大溢油事故62起，平均每年两起，总溢油量34189吨，平均每起溢油量551吨。 海洋溢油发生后，能否准确及时的监测溢油对于海洋环境保护具有重要意义。过去检测油膜主要依靠直接测量，一种方式是飞机或船只进入溢油发生区域，利用人眼直接判断海面油膜以及估计油膜的厚度；另一种方式是利用浮标测量，如国际海洋系统公司的油膜采样浮标，将浮标投入油膜覆盖区域，利用浮标收集的溢油样品进一步测量分析。直接测量方法的优点是获取的数据准确，虚警率低，但是也存在较多缺点，如检测覆盖面积小，判断主观等。 随着卫星遥感技术的高速发展，遥感己经成为监测溢油的最重要和最有效手段之一。利
国内外海洋资料浮标技术现状与发展 海洋资料浮标是世界各国海洋环境监测与海洋灾害预报的主要手段之一。它具有全天候、长期连续、定点进行监测的特点是其它海洋监测手段无法替代的。我国海洋资料浮标技术的研究与发展是从我所起步的在国家海洋局的支持下经过20多年的努力不断研究与提高特别是经过国家“七五”科技攻关集中了国内的多家优势有力地推动了浮标事业的发展。1998年代表新一代的实用性大型浮标又在我所诞生。经过几年海上使用与技术改型到目前在我国北海、东海、南海三个海域的三个资料浮标锚位点常年工作的资料浮标都是由我所研制及改型的FZF2-1型、FZF2-2型及FZF2-3型七套大型资料浮标。初步改变了我国海洋资料浮标的落后面貌为我国海洋环境监测网的建设奠定了基础。但我国目前海洋资料浮标的综合性能及规模仍不能满足海洋监测业务化运用的要求与国外资料浮标水平及规模也有差距。本文分析了我国海洋资料浮标技术的现状与不足，提出了今后海洋资料浮标技术研究与发展设想。 国外海洋资料浮标系统技术现状与发展 国外发达国家海洋资料浮标技术的发展已趋完善、成熟、规范。其特点是品种多、技术高、数量多，已形成了规模联网监测。浮标技术本身的研究向低成本、多要素方面发展。资料浮标更新换代走向常规已解决了浮标系统可靠性运转。世界范围内资料浮标系统的工作重点已由七、八十年代的着重研究提高浮标系统长期可靠性工作转移到加强浮标测量数据的质量控制和浮标资料更广泛的应用与交换方面并被列入国际海洋资料浮标合作会议（DBCP）中心议题。美国海洋资料浮标的发展，无论是在技术的先进性上还是在品种、数量上都一直走在世界前列。国家对海洋资料浮标的研究和管理成立了专门机构，即国家资料浮标中心（NDBC）。NDBC管理着锚泊资料浮标主要有下列三种，第一种是大型圆盘形浮标体直径为10m和12m两种；第二种是中型浮标，为6m船形NOMAD浮标，这两种浮标主要用于几百至几千米水深的海域；第三种是3m直径圆盘形浮标，主要用于近海或者湖泊及河口的监测。这些资料浮标系统普遍采用了高可靠的微功耗计算机作为数据采集控制的核心应用了同步卫星或ARGOS卫星传输测量数据。 近几年来NOBC在浮标小型化、研制新型仪表舱、增加测量项目、延长浮标系统的在位时间、改进系留系统、电源系统等方面都做了大量的工作并取得了可喜成绩。 圆柱形浮标运动分析与仿真 将浮标在波浪中的运动等效为一个无源系统，波浪谱的激励为该系统的输入，系统输出为浮标在垂直方向上的升沉运动位移和水平方向上的摇摆角度。 波幅的概率密度函数为p（x），x为波的幅度，则波幅的平均值为公式波幅满足瑞利分布，其概率密度函数为公式，式中公式为波幅的均方值。采用公式表示波幅的谱密度函 数，则有公式采用式子表示浮标体对于波浪单位幅度和角频的线性输出则浮标输出响应的均方值为公式，式中公式为激励的波浪谱。平均最大值为式子采用工程中常用谱描述波浪的统计特性，只要求出浮标在垂直、水平方向上的传输函数就能够求得在不同海况激励下浮标的运动参数。通过设计参数的调整使的峰值频率与波浪激励的峰值频率分开就能够有效避免浮
第10卷第10期中国水运 Vol.10 No.10 2010年 10月 China Water Transport October 2010 收稿日期：2010-07-31 作者简介：李二喜（1980-）男，江苏海事职业技术学院航海技术系助讲，硕士研究生，研究方向为航空遥感监测。 b 2b 10 遥感监测海上溢油图像处理方法的研究 李二喜，赵越 （江苏海事职业技术学院航海技术系，江苏南京 211170） 摘要：在最近30年里，全球溢油量超过4,500万m 3，事故就有62起。尽管已有很多国际性的环境保护协议，包括1972年80个国家签订的《防止倾倒废物及其他物质污染海洋的公约》，然而，随着现代工业的发展和人类生活的现代化，海洋污染的程度仍在不断地严重。利用卫星遥感技术监测海上石油污染是一个亟待发展和完善的课题，遥感图像的数字处理工作是影响溢油监测准确性的关键。为了改善上述情况，通过拉伸灰度范围，对像元灰度值进行变换的方法对海上溢油图像进行增强处理，可使使图像对比度提高，灰度范围增大，图像变得清晰，特征明显质量改善，从而提高海上溢油监视的力度，保护海洋环境。关键词：遥感监测；海上溢油；图像处理；灰度值；
中图分类号：TP72 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2010）10-0083-02 石油污染的严重现实，引起了各国政府的高度重视。特别在发达国家，政府投入了大量资金，建立常备的探测系统，对专属经济区和领海海域进行巡视、监测和管理。我国是国际海事组织《1900年国际石油防备、反映和合作公约》的缔约国，具有履行条约的责任和义务。在已投入的监测系统中，遥感是最重要和最有效的手段之一。但直接从遥感设备上接收到的遥感数据中包含大量信息，且受到天气等客观条件影响，存在不少干扰信号，为了突出溢油信息，尽可能地消除干扰，准确识别及估算溢油情况，原始数据必须经过复杂的计算机图像处理，才能达到监测的要求。 有些遥感图像的目视效果较差，例如对比度不够、图像模糊；有些图像总体目视效果较好，但对所需要的信息，如边缘部分或线状地物不够突出；有些图像波段多数据量大，例如TM 图像，但各波段的信息量存在一定的相关性，为进一步的处理造成困难。针对上述问题，需要对图像进行增强处理。通过图像增强技术，改善图像质量、提高图像目视效果、突出所需要的信息、压缩图像数据量，为进一步的图像分析判读做好预处理工作。这里依据大量溢油图像处理实验为基础，对海上溢油遥感图像处理中用到的遥感图像增强处理方法上做了探讨和研究，试图找到灵活、简便、实用的处理方法。图像处理方法主要可分为空间域增强和频率域增强两种方法。空间域增强是通过改变单个像元及相邻像元的灰度值来增强图像；而频率域增强是对图像进行傅里叶变换，然后对变换后的频率域图像的频谱进行修改，达到增强的目的。 空间域是指图像平面所在的二维平面，空间域增强是指在图像平面上直接针对每个像元进行处理，处理后像元的位置不变。 空间域增强是图像增强技术的基本组成部分，它包括点运算和邻域运算。点运算虽然简单却是很重要的一类技术。对于一幅输入图像，经过点运算后产生的输出图像的灰度值仅由相应输入像素点的灰度值决定，与周围的像元不发生直