[go: up one dir, main page]

RU199541U1 - Oil film detector on the water surface - Google Patents

Oil film detector on the water surface Download PDF

Info

Publication number
RU199541U1
RU199541U1 RU2020115558U RU2020115558U RU199541U1 RU 199541 U1 RU199541 U1 RU 199541U1 RU 2020115558 U RU2020115558 U RU 2020115558U RU 2020115558 U RU2020115558 U RU 2020115558U RU 199541 U1 RU199541 U1 RU 199541U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
detector
water surface
oil film
oil
laser radiation
Prior art date
Application number
RU2020115558U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Евгеньевич Соколов
Original Assignee
Дмитрий Евгеньевич Соколов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Евгеньевич Соколов filed Critical Дмитрий Евгеньевич Соколов
Priority to RU2020115558U priority Critical patent/RU199541U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU199541U1 publication Critical patent/RU199541U1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике и касается детектора нефтяной пленки на водной поверхности. Устройство может быть применено для оперативного обнаружения наличия нефтяной пленки на водной поверхности морских, речных и озерных акваторий. Для обнаружения нефтяного загрязнения на поверхности воды детектор облучает исследуемую водную поверхность лазерным излучением с длиной волны 512 нм и регистрирует спектральную характеристику приходящего излучения на приемнике. В качестве приемника излучения - фоточувствительного устройства регистрации в заявленном детекторе используется ПЗС-линейка. Наличие нефтяной пленки определяется исходя из факта совпадения значений интенсивности входящего оптического сигнала на определенных заранее длинах волн со значениями интенсивности характерного спектра флуоресценции заданного нефтепродукта. Конструктивно детектор выполнен в корпусе, содержащем оптику систем возбуждения и регистрации флуоресценции, электронику управления. Детектор предназначен для установки на беспилотный летательный аппарат, снабжен независимым источником питания и радиомодулем для организации дистанционного управления прибором.The utility model relates to measuring equipment and concerns a detector of an oil film on a water surface. The device can be used to quickly detect the presence of an oil film on the water surface of sea, river and lake waters. To detect oil pollution on the water surface, the detector irradiates the investigated water surface with laser radiation with a wavelength of 512 nm and registers the spectral characteristic of the incoming radiation at the receiver. The claimed detector uses a CCD line as a radiation detector - a photosensitive recording device. The presence of an oil film is determined based on the fact that the intensity values of the incoming optical signal at predetermined wavelengths coincide with the intensity values of the characteristic fluorescence spectrum of a given oil product. Structurally, the detector is made in a housing containing the optics of the systems of excitation and registration of fluorescence, control electronics. The detector is designed for installation on an unmanned aerial vehicle, equipped with an independent power source and a radio module for organizing remote control of the device.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Полезная модель относится к измерительной технике и касается детектора нефтяной пленки на водной поверхности. Устройство может быть применено для оперативного обнаружения наличия нефтяной пленки на водной поверхности морских, речных и озерных акваторий.The utility model relates to measuring equipment and concerns a detector of an oil film on a water surface. The device can be used to quickly detect the presence of an oil film on the water surface of sea, river and lake waters.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Известен раскрытый в US 4945249 A, 31.07.1990, детектор нефтяной пленки на водной поверхности, включающий модуль генерации возбуждающего флуоресценцию излучения с лазерным источником излучения, электронный блок автоматики и управления, модуль регистрации флуоресценции, содержащий оптическую схему, фоточувствительный элемент и блок снятия сигнала. Known disclosed in US 4945249 A, 07/31/1990, an oil film detector on the water surface, including a module for generating fluorescence exciting radiation with a laser radiation source, an electronic automation and control unit, a fluorescence recording module containing an optical circuit, a photosensitive element and a signal pickup unit.

РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИUSEFUL MODEL DISCLOSURE

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в расширении арсенала технических средств в данной области, а также в обеспечении автономности средств контроля наличия нефтяной пленки на водной поверхности.The problem to be solved by the claimed technical solution is to expand the arsenal of technical means in this area, as well as to ensure the autonomy of the means for monitoring the presence of an oil film on the water surface.

Для достижения этого технического результата детектор нефтяной пленки на водной поверхности, содержащий модуль генерации возбуждающего флуоресценцию излучения с лазерным источником излучения, электронный блок автоматики и управления, модуль регистрации флуоресценции, содержащий оптическую схему, фоточувствительный элемент и блок снятия сигнала, дополнительно включает в себя корпус детектора, а также радиомодуль с выносной антенной и источник питания, содержащий аккумуляторную батарею, обеспечивающую питание лазерного источника излучения, электронного блока автоматики и управления и радиомодуля.To achieve this technical result, an oil film detector on the water surface, containing a module for generating fluorescence exciting radiation with a laser radiation source, an electronic automation and control unit, a fluorescence recording module containing an optical circuit, a photosensitive element and a signal pickup unit, additionally includes a detector housing , as well as a radio module with a remote antenna and a power source containing a rechargeable battery that provides power to the laser radiation source, the electronic automation and control unit and the radio module.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность автономной работы устройства, возможность использования его в качестве навесного оборудования на беспилотный летательный аппарат.The technical result provided by the above set of features is the possibility of autonomous operation of the device, the possibility of using it as an attachment for an unmanned aerial vehicle.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF THE USEFUL MODEL

Устройство поясняется фиг.1, на которой схематично изображено устройство со снятой крышкой при виде сверху.The device is illustrated in Fig. 1, which schematically shows the device with the cover removed when viewed from above.

Детектор включает корпус детектора 1, состоящий из двух крышек (на фигуре не показаны) и единой двухобъемной детали, содержащей модуль генерации возбуждающего флуоресценцию излучения 2, электронный блок автоматики и управления 3, аккумуляторную батарею с блоком питания и преобразователями напряжения 4, радиомодуль 5 с выносной антенной 6, блок драйвера ПЗС линейки с установленной ПЗС-линейкой 7, элементы оптики регистрирующей системы 8. При этом корпус имеет два оптических ввода/вывода 9, предназначенных для пропускания выходного лазерного сигнала и входного флуоресцентного сигнала. Также корпус содержит два электрических ввода/вывода 10, предназначенных одно для штекера подзарядки устройства и одно для кнопки питания.The detector includes a detector housing 1, consisting of two covers (not shown in the figure) and a single two-volume part containing a module for generating fluorescence exciting radiation 2, an electronic automation and control unit 3, a battery with a power supply and voltage converters 4, a radio module 5 with a remote antenna 6, a CCD array driver unit with an installed CCD array 7, optical elements of the recording system 8. In this case, the housing has two optical input / output 9 designed to transmit the output laser signal and the input fluorescent signal. The housing also contains two electrical I / O 10, one for the charger plug and one for the power button.

Устройство работает следующим образом. После нажатия кнопки включения и установления с ним связи по радиоканалу посредством программного обеспечения, производится измерение в одиночном или автоматическом режиме. Измерение происходит путем испускания лазерного излучения и получении сигнала на входе модуля регистрации флуоресценции. Лазерное излучение генерируется и испускается лазерным источником излучения, управляемым по кабелю электронным блоком автоматики и управления и получающим питание от драйвера лазерного источника излучения, в свою очередь питающегося от аккумуляторной батареи через преобразователь напряжения. Лазерное излучение в случае попадания на нефтяную пленку вызывает вынужденную флуоресценцию, распространяющуюся в полном телесном угле, что обуславливает её присутствие во входном полезном сигнале при наличии нефтяной пленки. Входной сигнал попадает на фоточувствительный элемент, информация с которого обрабатывается блоком драйвера фоточувствительного элемента (ПЗС-линейки), где происходит считывание спектральной информации оптического сигнала. Блок драйвера ПЗС-линейки при этом получает электропитание посредством кабеля связи и питания от электронного блока автоматики и управления. Далее спектральная информация в виде электрического сигнала передается по кабелю связи и питания в электронный блок автоматики и управления. Электронный блок автоматики и управления получает питание от аккумуляторной батареи через преобразователь питания посредством кабеля питания. По спектральной информации, полученной от блока драйвера ПЗС-линейки, электронный блок автоматики и управления путем применения алгоритмов сравнения принимает решение о наличии или отсутствии нефтяной пленки на водной поверхности и передает данную информацию посредством кабеля связи и питания на радиомодуль, который получает питание по кабелю связи и питания от электронного блока. Радиомодуль формирует и передает информационный сигнал на пульт управления по радиоканалу используя выносную антенну радиомодуля.The device works as follows. After pressing the power button and establishing communication with it via the radio channel using the software, the measurement is performed in a single or automatic mode. The measurement takes place by emitting laser radiation and receiving a signal at the input of the fluorescence recording module. Laser radiation is generated and emitted by a laser radiation source controlled by a cable by an electronic automation and control unit and powered by a laser radiation source driver, which in turn is powered by a battery through a voltage converter. When laser radiation hits the oil slick, it causes stimulated fluorescence to propagate in the full solid angle, which causes its presence in the input useful signal in the presence of the oil slick. The input signal enters the photosensitive element, the information from which is processed by the photosensitive element driver unit (CCD array), where the spectral information of the optical signal is read. At the same time, the CCD-line driver unit receives power through the communication cable and power from the electronic automation and control unit. Further, the spectral information in the form of an electrical signal is transmitted through the communication and power cable to the electronic automation and control unit. The electronic automation and control unit receives power from the storage battery through the power converter via the power cable. Based on the spectral information received from the CCD-line driver unit, the electronic automation and control unit, using comparison algorithms, makes a decision on the presence or absence of an oil film on the water surface and transmits this information via a communication and power cable to the radio module, which receives power through the communication cable and power supply from the electronic unit. The radio module generates and transmits an information signal to the control panel via a radio channel using an external antenna of the radio module.

Claims (3)

1. Детектор нефтяной пленки на водной поверхности, включающий модуль генерации возбуждающего флуоресценцию излучения с лазерным источником излучения, электронный блок автоматики и управления, модуль регистрации флуоресценции, содержащий оптическую схему, фоточувствительный элемент и блок снятия сигнала, отличающийся тем, что дополнительно содержит корпус детектора, а также радиомодуль с выносной антенной и источник питания, содержащий аккумуляторную батарею, обеспечивающую питание лазерного источника излучения, электронного блока автоматики и управления и радиомодуля.1. A detector of an oil film on the water surface, including a module for generating fluorescence exciting radiation with a laser radiation source, an electronic automation and control unit, a fluorescence recording module containing an optical circuit, a photosensitive element and a signal pickup unit, characterized in that it additionally contains a detector housing, as well as a radio module with a remote antenna and a power source containing a rechargeable battery that supplies power to the laser radiation source, the electronic automation and control unit, and the radio module. 2. Детектор нефтяной пленки на водной поверхности по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фоточувствительного элемента используется ПЗС-линейка.2. The oil film detector on the water surface according to claim 1, characterized in that a CCD ruler is used as a photosensitive element. 3. Детектор нефтяной пленки на водной поверхности по п. 1, отличающийся тем, что детектор имеет возможность использования его в качестве навесного оборудования на беспилотном летательном аппарате.3. The oil film detector on the water surface according to claim 1, characterized in that the detector can be used as an attachment on an unmanned aerial vehicle.
RU2020115558U 2020-05-08 2020-05-08 Oil film detector on the water surface RU199541U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115558U RU199541U1 (en) 2020-05-08 2020-05-08 Oil film detector on the water surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115558U RU199541U1 (en) 2020-05-08 2020-05-08 Oil film detector on the water surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU199541U1 true RU199541U1 (en) 2020-09-07

Family

ID=72421393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020115558U RU199541U1 (en) 2020-05-08 2020-05-08 Oil film detector on the water surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU199541U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1350490A2 (en) * 1986-05-28 1987-11-07 ЛГУ им.А.А.Жданова Device for remote measurement of oil film thickness on water pool surface
US4945249A (en) * 1988-01-12 1990-07-31 The British Petroleum Company Plc Remote sensing system
US5296711A (en) * 1992-11-05 1994-03-22 Atlantic Richfield Company Technique for the remote detection of sea slicks
CN205786327U (en) * 2016-07-07 2016-12-07 刘泽西 A kind of oil content of drilling fluid based on UV light-induced fluorescent technique detection device
RU2720050C1 (en) * 2019-01-09 2020-04-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" Method of detecting contaminants of coastal waters and a coastal strip with oil or oil products using an unmanned aerial vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1350490A2 (en) * 1986-05-28 1987-11-07 ЛГУ им.А.А.Жданова Device for remote measurement of oil film thickness on water pool surface
US4945249A (en) * 1988-01-12 1990-07-31 The British Petroleum Company Plc Remote sensing system
US5296711A (en) * 1992-11-05 1994-03-22 Atlantic Richfield Company Technique for the remote detection of sea slicks
CN205786327U (en) * 2016-07-07 2016-12-07 刘泽西 A kind of oil content of drilling fluid based on UV light-induced fluorescent technique detection device
RU2720050C1 (en) * 2019-01-09 2020-04-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" Method of detecting contaminants of coastal waters and a coastal strip with oil or oil products using an unmanned aerial vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5051545B2 (en) Underwater visible light communication system and underwater visible light communication method
GB2064112A (en) Fire alarm system
US20130327961A1 (en) Submersible fluorometer
CN104833666A (en) Oil spillage detection terminal, system and method
RU199541U1 (en) Oil film detector on the water surface
CN101608998A (en) Multiparameter water quality quick detection device based on the ARM technology
Góis et al. Development and validation of blue ray, an optical modem for the MEDUSA class AUVs
CN102692402A (en) Detection method and sensor for oil type pollutants
RU2012110488A (en) COMPLEX OF ECOLOGICAL MONITORING OF WATER OBJECTS
CN204594883U (en) A kind of oil spilling sense terminals
Das et al. Underwater communication system for deep sea divers using visible light
KR101464733B1 (en) wireless energy and data transmission system using laser for moving object
RU2690038C1 (en) Sea measurement system for ocean exploration
Al-rubaiai Design and development of an LED-based optical communication system
US9772288B1 (en) Autonomous biobuoy systems and methods
CN102706845A (en) Marine bacterial diversity fluorescence detection system
CN101539520A (en) Primary productivity fluorescence detecting system of seat-base type coral reef
UA129163C2 (en) Wireless electronic detonator comprising a power switch controlled by an optical signal, wireless detonation system and method for activating such a detonator
JPH08304546A (en) Optical underwater length-measuring equipment
Leon-Salas et al. Modulation of LED photo-luminescence for underwater optical communications
CN221506679U (en) Portable monitoring device
Neuner et al. Multi-laser transmissometer for ocean optical classification and biofouling detection
Kumar et al. Experimental studies on realization of underwater optical communication link
Saksvik et al. BlueLink: A Bidirectional Optical Modem for High-Speed Underwater Communication
CN221995458U (en) Visible light communication experimental device

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20210509

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20220126