海上溢油监测系统综述

高安泰

【摘要】    世界各国都特别注意保护海洋环境和环境，我国的海上活动变得越发活跃，交通量急剧增加，大型船舶，油轮和集装箱船的装箱量将超过10，000个，同时也成为了一有事故较多的国家。溢油型船会导致严重的溢油污染事故，例如10，000吨的石油流入，将导致不可逆转的环境灾难和巨大的经济损失。因此，在石油开发过程中，有必要加强海上航行的安全性，提高处理溢油事故的能力，这也成为海上石油开发的重要任务之一。我们密切监控溢油，以正确应对和解决环境中污染海上溢油的迅速恶化，提高我们应对污染事件并减少环境破坏的能力。有效的管理措施可以降低经济和环境的损害，这对于实现保护海洋环境的目标是必要的。

【关键词】    海上溢油    监测系统

引言：

近年来，海上溢油事件频发，如 2010 年 4 月 20 日美国墨西哥湾采油平台爆炸引发的漏油事件， 2021 年3月4日以色列发生重大石油泄漏事件，事件溢油的发生严重影响人类健康和环境安全。随着近海石油勘探和开发规模的扩大以及最早的结构或陈旧的结构的污染，海上溢油的风险增加。非石油农场中溢油污染的风险增加正在推动技术海上溢油监测的发展，并且已经不断地应用于研究现状。

一、海上溢油监测系统的研究现状

海上溢油对海洋环境造成严重污染，海上溢油快速监测技术的研究和开发对于保护海洋环境至关重要。目前，海上溢油监测的模式主要包括卫星音频监视，远距离航拍音频监视，远程船舶音频监视，CCT溢油监视，定点和浮标监视等。

1.1 卫星遥感监测

卫星电视跟踪探测器使用卫星作为工作平台，并使用由卫星生成的各种溢油探针传感器从地表提取信息并确定溢油水的表面，然后对信息进行处理。当前使用的监测声音电视卫星主要包括：陆地资源卫星（LANDSAT），法国斯波特卫星（SPOT），欧空局环境卫星 （EN溢油ISAT），海洋水色卫星SeaWIFS。在目前所有卫星上都已安装的监测传感器中，合成孔径雷达可提供更好的控制。根据加拿大环境技术中心对欧美9个国家/地区使用通信技术的研究，有44%的国家/地区使用卫星电话平台，而卫星电话技术在很大程度上是合成发现。

近年来，我国已经开展了许多远程监测卫星图像的工作，主要集中在卫星信息处理和溢油探测上，卫星远程探测的优点包括：始终完成监测，易于处理和解释图像数据。缺点：由于重新观测时间长且空间分辨率短，因此存在一些局限性[1]。

1.2 航空遥感监测

大气监测工具，例如带距离传感器和天线观测的空气监测。使用空中交通管制员（当前为飞机）安装的多个传感器监控与空中的距离。这些传感器是连续监视空中和海洋环境中海洋的最重要方法之一。快速灵活的工作、大范围、长视距、高光谱和空间分辨率。常用的天线传感器包括天线雷达（SLAR），红外，微波辐射计（MWR），天线摄像机，电视摄像机和实时成像，设备与触摸控件兼容，提高了系统管理功能。

欧美国家针对加拿大环境技术中心对Ocean监测电话技术的使用进行的一项调查显示，有100%的国家正在为其远程航班实施平台。挪威是最早使用机载遥感的国家之一，1998年，挪威污染控制局发射了涡轮螺旋桨飞机，用于海上监视。

1.3 船舶遥感监测

海军监视是使用海事雷达和对信息处理系统进行镜像的雷达来执行电话海平面监视。车队管理中的某种程度的机动性可以实现在雨天或阴天控制海上溢油的目标。由于没有光学跟踪设备，因此我们可以提供现场监控，溢油紧急操作员提供信息支持。

在1980年代，加拿大，美国，俄罗斯和荷兰进行了广泛的研究，以使用海上溢油监测波段雷达检测溢油形海平面，并在溢油Was海上导航雷达的背景下开发了技术。获得的结果在海洋观察中进行。中国大连海事大学是该领域唯一从事研发的大学。监测倍的优势：2倍监测设备可以在夜间监视溢油。缺点：水手很少睡觉。

基本上，为他们分配了溢油检测工作，他们需要昼夜不分的连续工作，并及时考虑当天的天气情况。实时监测，及时预防，避免溢油造成环境污染。

1.4固定点监测

这是用于定点监视和控制的固定传感器主体设计的设置。用于安装传感器的设计可以是柱子或桥梁的固定部分，有时可以是固定在水面上的钻孔，在此监视模式下使用的传感器主要由激光荧光传感器和电子吸收传感器组成，工作人员可以通过无线网络一天24小时在线跟踪。大连海事大学也在这方面进行研究和开发，获得了良好的成果。定点监视的优点如下：高灵敏度可以发出任何监测报警，可以自动设置报警。缺点是当前使用的激光荧光传感器和电子吸收传感器，并且跟踪范围很小[2]。

1.5海洋浮标

海洋浮标是海洋观察的现代对象。它具有随时可以连续可靠地收集海洋环境数据的能力，并且还可以执行自动数据收集，自动标记和自动传输。

海上浮标，卫星，飞机，陆地舰船，潜艇和声音探测器可创建最先进的3D海洋环境控制系统。水面训练是浮标移动并跟随空气和水流的一种技术，我国的大连海事大学已经开发出具有传输功能的GPS浮标，例如GPS接收器或溢油型浮标。

溢油事故发生后，它立即沿着油膜移动，该油膜位于油膜的厚层中。监视中心通过GSM移动网络和地理信息系统从GPS浮标接收实时位置信息，并对溢油位置，位移速度和轨道方向进行实时跟踪和指示，搜索海上溢油当前仅不适用于溢油型浮标跟踪。

二、海域监测进一步建设构想

2.1进一步完善监测报警网络

这适当地增加了控制点的密度并扩大了控制点的范围。信号系统海上溢油监测当前具有多个检查点，并且仅限于香港港口。为了在海域实现多方面的连续溢油控制，必须适当增加控制点的密度，扩大监视和信号區域，并建立监测信号网络。同时，港口现有的海洋控制浮标和多功能导航信号可以用作载体，包括浮标的监测传感器或潮汐导航，能见度，风速传感器，风向，专为应急系统中的水文和气象传感器而设计。

监测进一步提高了精度并消除了传感器干扰。传感器技术的改进对于监测信号系统的稳定性至关重要，目前海港检查站使用的是美国Inter OceanCompan海上溢油生产的SlickSleuth溢油传感器。以其高可靠性而闻名，但该传感器是点光源和单个探针，监控范围小（5km）。雨季也是溢油多发季节，受污染的土壤资源（如油基润滑剂）和其他受污染的土壤资源由于探测器的错误警报而进入码头之前的水域，可能会引起焦虑。有时，在码头调查期间收集的水面上漂浮的碎屑也会通知系统，分析可疑污染物的反射光谱的能力需要提高。该探测器位于海中较低的位置（1-5 m），很容易被海浪损坏[3]。

2.2依托“海巡132”建立雷达监测系统

Radar 监测系统集成了先进的软件和设备技术，例如雷达技术，微波技术，信号处理，电子图形技术等。该波雷达可用于连续扫描海域并监视溢油海洋观察区，水流，深海地形和天气信息。它可以及时检测到溢油，自动测量溢油污染的面积和数量，并及时通知您，有力地支持了清洁操作并提高了清洁效率。

“海迅132”号目前是福建省最大的国家政治船只和最先進的海事系统。 强大的操控性，高风速和丰富的战斗经验。在溢油完成了许多海军巡逻，搜索和救援以及危机任务。2008年海上服役，这在福建的海上搜救中取得了圆满成功。“海上警卫队132”是由海上溢油观察警察安装的监测雷达系统，是唯一将React Accident增加到8-9 km/h并提高海上溢油监测监视能力的设备，这种清除起到了积极作用。可以增强执行能力，并为海上非法漏油创造屏障。

2.3借助辖区飞行资源，发展溢油航空遥感

许多空中交通管制员的传感器用于确定空中距离。该传感器可以连续不断地监视范围广泛的飞机，并与Ocean溢油同步。快速反应的灵活性，高空间分辨率，覆盖范围广和远距离观看等功能，这是目前可用于开发的最佳溢油监视模式。特别地，无人飞行器是一种新的远程控制方式，不仅允许创建距离控制区域，而且有时还能够根据目标的需要准确地调整飞行高度。您可以在晴天和阴雨天气中昼夜工作，但是缺乏卫星遥感和现场监测。公司现有的“丰富”航空资源对于发展空中距离非常有用。可以利用这些航空资源：华东空军研究所（海事三联大学）的救援直升机。根据在民航和海军航空救援系统中使用救援和民航资源的优先顺序原则和区域考虑，有许多专门的溢油控制单元配置为在政府的积极参与下创建溢油海并建立相关监视网络部门[4]。

三、结语

海上溢油污染是海洋环境中最常见的污染物之一，而摇感溢油监测是有效防止大面积污染的最佳方法，可以实时准确地跟踪溢油状况和工作距离。浮标跟踪软件可以在接收到溢油位置和天气信息后实时跟踪溢油位置，速度和轨道方向。如果检测到事故，相关工作人员将及时发布信息，阻止溢油扩散。

遥感溢油实时监视和预测是一种针对溢油形船舶在溢油多发时间进行有效控制的准确方法，此类方法方便快捷有效，对保护海洋环境至关重要。

参  考  文  献

[1]李二喜，赵越.遥感监测海上溢油图像处理方法的研究[J].中国水运（下半月刊），2010，10（10）：83-84.

[2]刘丙新. 海上大型溢油遥感监测研究[D].大连海事大学，2010.

[3]卞磊. 基于无线通信技术的海上溢油回收监测系统[D].大连海事大学，2010.

[4]张权. 海上溢油近红外实时监测系统的研究[D].燕山大学，2010.