基于紫外诱导荧光的港口溢油监测系统设计

发布时间：2018-01-31 14:34

本文关键词： 紫外荧光港口溢油实时监测 FPGA　出处：《西安电子科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着我国经济的快速发展,石油需求量日益增加。作为石油主要运输途径的海上船舶运输越来越频繁,随之而来各种海面溢油污染的风险也越来越大。海上溢油事故的发生具有不确定性和危害大等特点,如何迅速有效地发现溢油事故的发生至关重要。本文主要针对港口码头等海域的特点,设计了一种基于紫外诱导荧光的港口溢油监测系统。该系统能够实时有效的监测海面情况,一旦发生溢油事故,系统能够迅速通知相关人员采取应急措施,在最大程度上减少溢油事故造成的危害。本文首先对比了目前常用的几种溢油监测模式和监测方法,分析其优缺点和适用条件,并结合港口码头等海域特点以及石油类产品的特征,最终采取了定点近距离的紫外荧光法进行港口溢油监测的方案。根据所选方案技术指标和系统的实际功能要求搭建了系统硬件工作平台。该系统主要的功能模块主要包括激发光源模块、荧光探测模块、控制与信号采集处理模块、无线传输模块、串口摄像模块、声光报警模块和电源模块。针对系统的功能需求,硬件平台主要由紫外光源、光电倍增管、FPGA芯片和A/D芯片等核心部分构成。其中,紫外光源和光电倍增管主要负责监测海面溢油情况并采集海面信息,而FPGA和A/D主要负责将前端采集的模拟数据转换成数字数据并作相应处理,从而控制其他外围电路的工作,如声光报警和拍摄图像等。通过分析采集到的数据进行相应的算法设计,主要包括各功能模块的工作时序设计和溢油监测算法的编写。为方便工作人员了解港口溢油监测系统的工作状况,更好接收前端系统发送的信息并作出整体的管控,本文简单设计了远程监控软件,使得工作人员在后端控制中心便能掌控前端各监测设备的工作情况和海面状况。
[Abstract]:With the rapid development of China ' s economy , the demand of oil is increasing . As the sea ships are more and more frequent , the risk of oil spill pollution is becoming more and more important . In this paper , we design a system hardware platform based on UV - induced fluorescence . In this paper , the main function modules of this system are : excitation light source module , fluorescence detection module , control and signal acquisition processing module , wireless transmission module , serial port camera module , FPGA chip and A / D chip .

【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH744.4

【参考文献】