基于天線電阻的海洋溢油檢測技術研究.pdf

1、隨著貿易全球化的推進，世界各國之間的海上石油貿易也得到快速發(fā)展，突發(fā)性海上石油泄漏事件不斷出現，嚴重威脅了海洋生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。及時、準確獲取海洋石油泄漏信息，是海洋石油泄漏事件預警的關鍵所在，實現實時、在線、連續(xù)的海洋溢油監(jiān)測，是我國乃至世界上亟須面對的一個技術難題。
　　本課題依據海水與石油對電磁波作用的不同，通過理論分析確定天線電阻變化與溢油厚度的關系，提出了一種基于天線電阻特性的水面溢油檢測方法。初步實驗證明該方法可連

2、續(xù)檢測溢油的厚度，分辨率可達0.3mm。具體研究內容如下：
　　1、介紹目前主要的水面溢油檢測傳感器類型及國內外發(fā)展現狀，并介紹了電磁方法的發(fā)展現狀及其在溢油檢測方面的應用，在此基礎上給出了本課題的研究意義及內容。
　　2、對不同電學性質的介質以及分層介質中電磁波的傳播特性，天線的輻射特性以及天線阻抗特性進行分析，并結合復鏡像法，對導電半空間上方天線的阻抗特性進行分析，建立海水、油、空氣三層介質的簡化模型，由此對基于天線電阻

3、變化的海洋溢油油膜厚的檢測機理進行分析。
　　3、設計了溢油檢測傳感器，包括溢油檢測天線的選型與設計，以及溢油檢測浮標的結構設計及材料選擇，并對海水中浮標的穩(wěn)定性及橫搖運動與垂蕩運動進行了分析。
　　4、研究了天線阻抗的測量方法，主要分析傳輸線多點測量法的測量原理，并設計了天線阻抗檢測電路。
　　5、搭建了海面溢油厚度檢測實驗平臺，對1到16mm的油膜進行了厚度測量實驗，通過激光三角法進行標定，并對實驗結果以及實驗的影