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基于紫外诱导荧光的港口溢油监测系统设计 作者姓名李少兴 指导教师姓名、职称李林副教授 申请学位类别工程硕士 西基于紫外诱导荧光的港口溢油监测系统设计 作者姓名：李少兴 领域：电子与通信工程 学位类别：工程硕士 指导教师姓名、职称：李林副教授 学　　院：电子工程学院 提交日期：2015.12 西安电子科技大学 硕士学位论文 学　号　1302121346 密　级　公开 学校代码 10701 分类号 TN91 By Li Shaoxing Supervisor: A.P. Li Lin December 2015 A thesis submitted to XIDIAN UNIVERSITY in partial fulfillment of the requirements for the degreeof Master inElectronic and Communication Engineering Harbor Oil Detection System Design Based on Ultraviolet Induced Fluorescence 西安电子科技大学 学位论文独创性（或创新性）声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。 本人签名：日期： 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。 必威体育官网网址的学位论文在年解密后适用本授权书。 本人签名：导师签名： 日期：日期： 西安电子科技大学硕士学位论文 摘要 PAGE \* MERGEFORMAT62 PAGE \* MERGEFORMATXIII 摘要 随着我国经济的腾飞发展，石油需求量日益增加，作为石油主要运输途径的海上船舶运输越来越频繁，随之而来各种海面溢油污染的风险也越来越大。海面溢油事故的发生具有不确定性和危害大等特点，所以如何迅速有效地发现溢油事故的发生至关重要。本文主要针对港口码头等海域的特点，设计了一种基于紫外诱导荧光的港口溢油监测系统。该系统能够实时有效的监测海面情况，一旦发生溢油事故系统能够迅速通知相关人员采取应急措施，在最大程度上减少溢油事故造成的危害。 本文首先对比了目前常用的几种溢油监测模式和监测方法，分析其优缺点和适用条件，并结合港口码头等海域特点以及石油类产品的特征，最终采取了定点近距离的紫外荧光法进行港口溢油监测的方案。然后，根据所选方案技术指标和系统的实际功能要求搭建了系统硬件工作平台。该系统主要的功能模块主要包括激发光源模块、荧光探测模块、控制与信号采集处理模块、无线传输模块、串口摄像模块、声光报警模块和电源模块。针对系统的功能需求，硬件平台主要由紫外光源、光电倍增管、FPGA芯片和A/D芯片等核心部分构成。其中，紫外光源和光电倍增管主要负责监测海面溢油情况并采集海面信息，而FPGA和A/D主要负责将前端采集的模拟数据转换成数字数据并作相应处理，从而控制其他外围电路的工作，如声光报警和拍摄图像等。接着，本文通过分析采集到的数据进行相应的算法设计，主要包括各功能模块的工作时序设计和溢油监测算法的编写。最后，为了方便工作人员了解港口溢油监测系统的工作状况，更好接收前端系统发送的信息并作出整体的调控，本文简单设计了远程监控软件，使得工作人员在后端控制中心便能掌控前端各监测设备的工作情况和海面状况。 关键词：紫外荧光，港口溢油，实时监测，FPGA ABSTRACT ABSTRACT With the rapid development of economy in our country, marine transportation as the main transportation way of petroleum become more and more frequent because of the increasing petroleum consumption, as a result, o