船舶溢油污染是內(nèi)河的主要污染之一。隨著內(nèi)河航運業(yè)的快速發(fā)展,內(nèi)河船舶的數(shù)量不斷增加,溢油污染的潛在風(fēng)險越來越大。一旦發(fā)生大型溢油事故,內(nèi)河沿線的居民生活、生態(tài)、水上生物、旅游景區(qū)等將受到嚴重危害,而且這種危害在短時間內(nèi)很難消除。溢油事故的發(fā)生是很難預(yù)測的,當溢油事故發(fā)生時,如果能及時監(jiān)測到溢油發(fā)生的地點以及當?shù)氐乃暮蜌庀笮畔?并迅速采取有效的防擴散措施,將可以減少溢油污染的不良影響。因此,內(nèi)河溢油的實時監(jiān)測對于減少內(nèi)河油污染的危害具有很重要的意義。 本論文根據(jù)內(nèi)河河道和內(nèi)河溢油的特點,對內(nèi)河溢油監(jiān)測方法進行了研究,并將溢油監(jiān)測技術(shù)、氣象監(jiān)測技術(shù)、水文監(jiān)測技術(shù)、無線通信技術(shù)以及溢油應(yīng)急技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建了一套全天候?qū)崟r在線的內(nèi)河溢油監(jiān)測系統(tǒng)。論文主要研究工作如下： (1)進行了可見光傳感器和紅外傳感器的溢油監(jiān)測實驗研究。通過可見光和紅外傳感器采集了水面油膜圖像,并應(yīng)用圖像處理軟件對采集的圖像進行了處理,實驗結(jié)果表明：當水面有水草、泡沫等物質(zhì)干擾時,可見光傳感器和紅外傳感器均無法清楚區(qū)地分水和油。此外,當傳感器晃動時,也很難區(qū)分水和油。 (2)進行了能量吸收傳感器ID-227的溢油監(jiān)測實驗...

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 課題支撐
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 溢油監(jiān)測模式
        1.2.2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)
        1.2.3 溢油監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
        1.2.4 溢油信息管理
        1.2.5 溢油擴散分析
        1.2.6 當前研究不足分析
    1.3 論文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
        1.3.1 論文的主要研究內(nèi)容
        1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)
第2章 內(nèi)河水面油膜監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)和理論
    2.1 溢油監(jiān)測傳感器
    2.2 信號處理方法
        2.2.1 中位值平均濾波法
        2.2.2 傅里葉變換分析
        2.2.3 小波變換分析
    2.3 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
        2.3.1 AIS傳輸網(wǎng)絡(luò)
        2.3.2 GPRS傳輸網(wǎng)絡(luò)
    2.4 溢油擴散理論
        2.4.1 溢油擴延模型
        2.4.2 溢油漂移模型
        2.4.3 溢油風(fēng)化模型
        2.4.4 溢油吸附模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 內(nèi)河水面油膜監(jiān)測傳感器的實驗數(shù)據(jù)采集
    3.1 可見光傳感器的水面油膜監(jiān)測實驗數(shù)據(jù)采集
    3.2 紅外傳感器的水面油膜監(jiān)測實驗數(shù)據(jù)采集
    3.3 ID-227傳感器的水面油膜監(jiān)測實驗數(shù)據(jù)采集
        3.3.1 實驗平臺
        3.3.2 水面油膜厚度的測定方法
        3.3.3 數(shù)據(jù)采集
    3.4 OFD-1傳感器水面油膜監(jiān)測實驗數(shù)據(jù)采集
        3.4.1 實驗臺架
        3.4.2 數(shù)據(jù)采集
    3.5 本章小結(jié)
第4章 內(nèi)河水面油膜監(jiān)測傳感器的實驗數(shù)據(jù)處理
    4.1 可見光傳感器的油膜監(jiān)測實驗數(shù)據(jù)處理
    4.2 紅外傳感器的油膜監(jiān)測實驗數(shù)據(jù)處理
    4.3 ID-227傳感器的水面油膜監(jiān)測實驗數(shù)據(jù)處理
        4.3.1 數(shù)據(jù)處理
        4.3.2 特征提取
        4.3.3 數(shù)據(jù)分類
    4.4 OFD-1傳感器的水面油膜監(jiān)測實驗數(shù)據(jù)處理
        4.4.1 數(shù)據(jù)處理
        4.4.2 特征提取
        4.4.3 數(shù)據(jù)分類
    4.5 本章小結(jié)
第5章 內(nèi)河溢油在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計
    5.1 系統(tǒng)分析
        5.1.1 內(nèi)河航道特點
        5.1.2 內(nèi)河溢油特點
        5.1.3 內(nèi)河在線溢油監(jiān)測和應(yīng)急系統(tǒng)的需求
    5.2 系統(tǒng)整體設(shè)計方案
        5.2.1 溢油傳感器選擇
        5.2.2 系統(tǒng)整體設(shè)計方案
    5.3 溢油應(yīng)急相關(guān)傳感器的選擇
    5.4 電路設(shè)計
        5.4.1 系統(tǒng)總電路設(shè)計
        5.4.2 溢油在線監(jiān)測系統(tǒng)終端總體設(shè)計
    5.5 傳感器電路設(shè)計
    5.6 本章小結(jié)
第6章 內(nèi)河溢油遠程監(jiān)測信息的傳輸系統(tǒng)
    6.1 內(nèi)河溢油遠程監(jiān)測信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)分類和構(gòu)架原則
        6.1.1 內(nèi)河溢油遠程監(jiān)測信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)分類
        6.1.2 溢油信息傳輸系統(tǒng)構(gòu)建原則
    6.2 溢油信息傳輸系統(tǒng)整體架構(gòu)
    6.3 內(nèi)河溢油在線監(jiān)測的信息處理系統(tǒng)研究
        6.3.1 信息處理系統(tǒng)的軟件構(gòu)架
        6.3.2 信息處理系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)
    6.4 系統(tǒng)性能測試
        6.4.1 系統(tǒng)測試概要
        6.4.2 測試流程和方法概述
    6.5 測試結(jié)果
        6.5.1 實驗室測試結(jié)果
        6.5.2 三峽現(xiàn)場測試
    6.6 本章小結(jié)
第7章 基于溢油監(jiān)測系統(tǒng)的溢油量估計與趨勢預(yù)測
    7.1 基于層次分析法的溢油監(jiān)測傳感網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)與優(yōu)化
        7.1.1 建立原則
        7.1.2 建立步驟
        7.1.3 指標體系的構(gòu)建
    7.2 基于溢油監(jiān)測系統(tǒng)的溢油量的估算
        7.2.1 油膜厚度的計算
        7.2.2 溢油量估算
    7.3 基于溢油監(jiān)測系統(tǒng)的溢油軌跡的預(yù)測
    7.4 基于溢油軌跡預(yù)測的溢油圍控優(yōu)化
        7.4.1 攔截點的選擇優(yōu)化
        7.4.2 圍油欄的選擇和配備
    7.5 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論和展望
    8.1 主要研究工作總結(jié)
    8.2 主要創(chuàng)新點
    8.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目
附錄A



本文編號：3905067