白芳洲:基于荧光机理的水面溢油监测技术研究论文

白芳洲:基于荧光机理的水面溢油监测技术研究论文

本文主要研究内容

作者白芳洲(2019)在《基于荧光机理的水面溢油监测技术研究》一文中研究指出:随着现代社会的发展,人们对石油的需求量不断提升,从而使得陆地与海底的石油开采规模不断加大,伴随着运输、加工等一系列活动也愈加频繁,最终导致石油及其炼制品被泄漏和排放到海洋中对水环境造成严重的污染。及时的发现石油污染,可以尽早地对其进行治理并遏制其扩散范围,对保护海洋生态环境具有重要意义。因此,实时可靠的油污检测传感器尤为重要。本文基于荧光机理通过设计一种新型的分光光路,以低功耗、低成本的大功率单一波长紫外LED为激发光源,配合多种芯片设计了一种新型小巧的非接触式水面油污检测传感器的原理样机。在此基础上选取适当的小波基函数进行去噪,提高了样机的检测精度。本文通过对比主流石油检测方法的优缺点及应用范围,确定了荧光测量法为探测手段。以荧光产生机理为起点,对荧光法检测石油原理进行了研究,并深入分析了该方法的可行性。根据石油产生荧光的条件及荧光特点确定了本文矿物油检测的激发光源和滤光片参数。依据光的传播特性,设计了以反射式闪耀光栅为分光元件并配以其他光学元件的分光系统,实现对荧光的分离。在此基础上,结合FPGA芯片的优越性,以CCD芯片为探测芯片,完成了对数据采集系统、各芯片外围电路以及串行通信模块电路的设计。依据各芯片的驱动手册,基于Quartus II平台利用Verilog语言实现了对芯片的配置和驱动,从而实现数据采集系统的工作。通过该系统实现了对荧光信号的采集、转换、存储及传输功能,并设计相应的壳体完成了对系统的密封,实现了原理样机小型化、智能化、集成化的设计。最后,本文基于小波变换实现了对数据的去噪处理,通过实验对比确定了去噪的最优小波函数。结果表明小波去噪可以更好的保留信号细节信息,提高了系统的检测精度。通过在不同环境条件下更改与待测样品距离,研究了其适用距离。在此基础上对结果进行分析,成功的证明了该样机可以实现对油污的检测。

Abstract

sui zhao xian dai she hui de fa zhan ,ren men dui dan you de xu qiu liang bu duan di sheng ,cong er shi de liu de yu hai de de dan you kai cai gui mo bu duan jia da ,ban sui zhao yun shu 、jia gong deng yi ji lie huo dong ye yu jia pin fan ,zui zhong dao zhi dan you ji ji lian zhi pin bei xie lou he pai fang dao hai xiang zhong dui shui huan jing zao cheng yan chong de wu ran 。ji shi de fa xian dan you wu ran ,ke yi jin zao de dui ji jin hang zhi li bing e zhi ji kuo san fan wei ,dui bao hu hai xiang sheng tai huan jing ju you chong yao yi yi 。yin ci ,shi shi ke kao de you wu jian ce chuan gan qi you wei chong yao 。ben wen ji yu ying guang ji li tong guo she ji yi chong xin xing de fen guang guang lu ,yi di gong hao 、di cheng ben de da gong lv chan yi bo chang zi wai LEDwei ji fa guang yuan ,pei ge duo chong xin pian she ji le yi chong xin xing xiao qiao de fei jie chu shi shui mian you wu jian ce chuan gan qi de yuan li yang ji 。zai ci ji chu shang shua qu kuo dang de xiao bo ji han shu jin hang qu zao ,di gao le yang ji de jian ce jing du 。ben wen tong guo dui bi zhu liu dan you jian ce fang fa de you que dian ji ying yong fan wei ,que ding le ying guang ce liang fa wei tan ce shou duan 。yi ying guang chan sheng ji li wei qi dian ,dui ying guang fa jian ce dan you yuan li jin hang le yan jiu ,bing shen ru fen xi le gai fang fa de ke hang xing 。gen ju dan you chan sheng ying guang de tiao jian ji ying guang te dian que ding le ben wen kuang wu you jian ce de ji fa guang yuan he lv guang pian can shu 。yi ju guang de chuan bo te xing ,she ji le yi fan she shi shan yao guang shan wei fen guang yuan jian bing pei yi ji ta guang xue yuan jian de fen guang ji tong ,shi xian dui ying guang de fen li 。zai ci ji chu shang ,jie ge FPGAxin pian de you yue xing ,yi CCDxin pian wei tan ce xin pian ,wan cheng le dui shu ju cai ji ji tong 、ge xin pian wai wei dian lu yi ji chuan hang tong xin mo kuai dian lu de she ji 。yi ju ge xin pian de qu dong shou ce ,ji yu Quartus IIping tai li yong Verilogyu yan shi xian le dui xin pian de pei zhi he qu dong ,cong er shi xian shu ju cai ji ji tong de gong zuo 。tong guo gai ji tong shi xian le dui ying guang xin hao de cai ji 、zhuai huan 、cun chu ji chuan shu gong neng ,bing she ji xiang ying de ke ti wan cheng le dui ji tong de mi feng ,shi xian le yuan li yang ji xiao xing hua 、zhi neng hua 、ji cheng hua de she ji 。zui hou ,ben wen ji yu xiao bo bian huan shi xian le dui shu ju de qu zao chu li ,tong guo shi yan dui bi que ding le qu zao de zui you xiao bo han shu 。jie guo biao ming xiao bo qu zao ke yi geng hao de bao liu xin hao xi jie xin xi ,di gao le ji tong de jian ce jing du 。tong guo zai bu tong huan jing tiao jian xia geng gai yu dai ce yang pin ju li ,yan jiu le ji kuo yong ju li 。zai ci ji chu shang dui jie guo jin hang fen xi ,cheng gong de zheng ming le gai yang ji ke yi shi xian dui you wu de jian ce 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自国家海洋技术中心的白芳洲,发表于刊物国家海洋技术中心2019-07-26论文,是一篇关于矿物油污染论文,荧光检测论文,数据采集论文,小波去噪论文,国家海洋技术中心2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自国家海洋技术中心2019-07-26论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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