CN102535415A - 保油栅 - Google Patents
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Abstract
一种用于在水域的表面(6)保持油的栅(1)具有用于探测这种油的检测装置(12)和与该检测装置联接的电子电路。
Description
技术领域
本发明涉及保油栅(oil retention boom)。
背景技术
保油栅用于通过浮在海面上以作为对非故意泄漏或溢出的油的机械障碍来试图防止在海面上的泄漏或溢出的油的蔓延。大的溢出常常覆盖数十千米，如果不是数百千米的话。在溢出或泄漏期间监控油的扩散是可能涉及大量资源的任务，这些资源涉及侦查飞机和其它人工观察，并且是非常昂贵的过程。本发明力图简化该任务到处于显著降低的成本。
发明内容
根据本发明，从一方面，提供用于在水域的表面保持油的栅，该栅具有用于探测这种油的检测装置和与该检测装置联接的电子电路
根据本发明，从另一方面，提供在水域的表面监控油的方法，该方法包括提供保油栅，其具有用于探测这种油的检测装置。
检测装置可包括探测换能器(transducer)阵列，其例如安装在栅的外表面，其中，电子电路在栅上单独携带。
优选地，电子电路包括用于处理来自换能器的信号的装置，电子电路优选地与用于传送由处理所述信号产生的数据的装置联接。这种传送装置可包括无线传送装置。
优选地，存在沿栅间隔开的多个这种检测装置。
优选地，检测装置和电子电路适合于检测这种油的深度、位置和存在中的至少一种。
栅可携带用于悬挂在该栅下面的挡板，挡板具有用于探测油的多个换能器，其与电子电路联接。
本发明的实施例提供智能保油栅，其中，换能器或包括换能器的器件附连到该栅以探测被保持的油的存在、位置和深度中的至少一种，并且来自这种器件的数据无线传送并且在距离该栅一定距离处由远程接收器接收，可能地通过卫星，以提供油面污染的位置与强度的详细信息。举例而言，这种接收器可在用于从多个栅接收多路信号的协调船上。
附图说明
图1a为根据本发明的一实施例的保油栅的平面视图；
图1b为穿过图1a的A-A的放大截面；
图2a为根据本发明的第二实施例的保油栅的平面视图；
图2b为穿过图2b的A-A的放大截面。
具体实施方式
各种水上油探测器在市场上可买到，从当油浮在水面上时探测水面的反射率的光学器件，到当面油存在时输出电容的改变的电容性器件。根据本发明由栅携带的理想检测装置将不但探测油而且给出在水面的油的深度的指示。虽然可使用不同的探测器件，例如对盐度敏感的器件，但本发明的实施例提议利用超声换能器作为用于这种检测装置的探测器。
图1a为典型的保油栅1的平面视图，栅1用在海底石油生产行业中以保持溢出或泄漏的油以便油可回收以避免严重的环境污染，图1b为穿过图1a的A-A的栅1的放大截面。栅1典型地由各充满可浮材料的区段制成，这些区段由铰链2连接在一起并且浮在海面上。加重挡板3从栅1悬挂进海中。智能器件4附连到栅1，该器件包括竖直的超声换能器堆叠5，其能够与海面6或在海面由栅保持的油7接触，以便与特定换能器接触的流体充当在换能器的膜片上的阻尼。施加到换能器上的电脉冲导致在膜片中的固有共振频率，其依赖于与膜片接触的特定流体的比重。因而，当与水接触时膜片将在一定频率(f1)上共振，然而当与油接触时，由于油的比重小于水的比重，故膜片将在更高的频率(f2)上共振。只与空气接触的换能器将在更高的频率(f3)上共振。
通过在器件4的电子电路中的处理装置的不同频率的探测指示水或油或空气，并且因而来自竖直堆叠的换能器的输出被处理以提供在海面的油的存在、位置和深度中的至少一种的测量。换能器堆叠5的集成输出从处理装置联接到器件4的传送器8，传送器8经由该器件的天线9传送。器件4由内电池组10供电，当电池耗尽时，内电池组10可从器件就地移除和替换。典型地，该电池可为诸如Ni-Mh电池的可充电类型并且可由安装在器件4的顶部的太阳能电池充电。电池组10可附连到传送器8和天线9，作为带有到器件4的主体的简单卡扣(bayonet)附连的组件，以便于在故障事件中的简单替换(在该卡扣联接上带有简单的O形环密封件)。多个这种器件4可典型地沿栅每10到20米安装在栅的相应区段上。
传送器8如果靠近陆地可使用移动电话网络，或者经由卫星或通过传统UHF无线电传递数据。
在以上实施例中，器件4安装在栅1上在它的保油侧。现在参考图2a和2b描述可选实施例，其中对应图1a和1b的部件具有如在这些图中的相同的附图标记。
参考图2a和2b，栅1的区段中的至少一个具有多个空腔11，三个这种空腔以举例的方式示出。每个空腔11用于接收特定设备。例如，它们中的两个可各接收用于为换能器供电的相应电池并且它们中的一个可接收包括用于处理来自换能器的信号的装置的电子电路和用于传送数据的传送器和天线。其它布置是可能的，例如一个空腔可接收电池，另一个可接收这种电子电路并且另一个可接收传送器和天线。应当意识到，可存在少于或多于三个的空腔用于期望地接收一个或多个电池、这种电子电路、传送器和天线。
如图2b示意性地所示，对于具有空腔11的栅1的区段或各个区段，多个换能器12在它的表面在栅的保油侧携带。换能器12与图1a的换能器5一致地起作用，从而与该区段的电子电路联接。在图2b中，特定空腔11示出为接收电池13，该空腔具有盖14。为补偿在空腔11中接收的设备的重量，与不具有空腔11和相关设备的区段比较，栅的区段优选地具有增加的物理截面，从而存在更多可浮材料(由附图标记15示出)以补偿设备的重量-否则栅可在设备所在处下陷。沿挡板3间隔开的还有多个另外的换能器16，其与区段的电子电路联接以用于测量在海上的深油的存在、位置和深度中的至少一种。
利用本发明的优点
在泄漏或溢出期间的油的扩散的监控可能涉及大量资源，诸如侦查飞机和其它人工观察。本发明能够自动地执行围绕栅所在处的关键区域的任务并且还能够更准确地描绘油的蔓延并且突显可被遗漏的较小片。
Claims (18)
1.一种用于在水域的表面保持油的栅，所述栅具有用于探测这种油的检测装置和与所述检测装置联接的电子电路。
2.根据权利要求1所述的栅，其特征在于，所述检测装置包括探测换能器阵列。
3.根据权利要求2所述的栅，其特征在于，所述换能器安装在所述栅的外表面并且所述电子电路在所述栅上单独携带。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的栅，其特征在于，所述电子电路包括用于处理来自所述换能器的信号的装置。
5.根据权利要求4所述的栅，其特征在于，所述电子电路与用于传送由处理所述信号产生的数据的装置联接。
6.根据权利要求5所述的栅，其特征在于，所述传送装置包括无线传送装置。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的栅，其特征在于，存在沿所述栅间隔开的多个这种检测装置。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的栅，其特征在于，所述检测装置和电子电路适合于探测这种油的深度、位置和存在中的至少一种。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的栅，其特征在于，所述栅携带用于悬挂在所述栅下面的挡板，所述挡板具有用于探测油的多个换能器，所述多个换能器与所述电子电路联接。
10.一种在水域的表面监控油的方法，所述方法包括提供保油栅，其具有用于探测这种油的检测装置。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述检测装置包括探测换能器阵列。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述换能器安装在所述栅的外表面并且所述电子电路在所述栅上单独携带。
13.根据权利要求10到12中的任一项所述的方法，其特征在于，所述电子电路处理来自所述换能器的信号。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述电子电路与传送由处理所述信号产生的数据的装置联接。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述传送装置包括无线传送装置。
16.根据权利要求10到15中的任一项所述的方法，其特征在于，存在沿所述栅间隔开的多个这种检测装置。
17.根据权利要求10到16中的任一项所述的方法，其特征在于，所述检测装置和电子电路检测这种油的深度、位置和存在中的至少一种。
18.根据权利要求10到17中的任一项所述的方法，其特征在于，所述栅携带悬挂在它下面的挡板，所述挡板具有用于探测油的多个换能器，所述多个换能器与所述电子电路联接。
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