FLS -SUV LiDAR para embarcaciones

Transcripción

1 FLS -SUV LiDAR para embarcaciones

2 Objetivos QUIÉNES SOMOS? VIXIA SYSTEM es una empresa destinada a desarrollar actividades en torno a sistemas de visualización y evaluación de variables ambientales, sistemas de información geográfica y modelos de gestión de recursos. VIXIA SYSTEM surge en el seno de grupos de investigación de departamentos de áreas tecnológicas de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Vigo. Nuestro objetivo es asistir a nuestros clientes en adaptar sus necesidades de conocimiento del medio, mediante proyectos de desarrollo, utilizando sensores aéreos y espaciales, modelos predictivos, algoritmos de Inteligencia artificial, topógrafa y modelos de circulación y gestión de recursos. Trabajamos en los campos de modelos de sostenibilidad e impacto ambiental, gestión Pesquera, monitorización y modelado de vertidos, calidad de aguas. Para ello contamos con la experiencia previa del grupo de investigación aplicada así como con herramientas de gestión y modelado de parámetros ambientales, redes neuronales y sistemas difusos, modelos basados en casos y experiencia en años de proyectos de investigación aplicada. Las manchas de petróleo es un problema grave global, ya que puede causar daños al ecosistema marino, cuyos efectos pueden continuar por largos períodos del tiempo. Accidentes de petroleros y plataformas petroleras, que generan una gran preocupación social, son sólo la parte más pequeña del problema. Las cantidades de aceite deliberadamente liberado por los buques en los procedimientos de limpieza consisten en una amenaza mayor para el medio ambiente. Esto ha provocado el desarrollo de controles estrictos para mitigar y prevenir la contaminación por hidrocarburos. Técnicas de teledetección están contribuyendo gran medida al desarrollo de los sistemas de monitoreo. Un número de métodos ópticos activos y pasivos se han desarrollado para el transporte marítimo y la detección en el aire, la evaluación y cartografía de los derrames del petróleo, pero a pesar de este esfuerzo muchas cuestiones siguen sin resolverse. En particular, los métodos de detección y equipos disponibles, principalmente diseñados para vehículos espaciales y aéreos de inspección de larga distancia, son demasiado caros y complejos para ser utilizado de manera operativa por personal poco cualificado. Por otra parte, los derrames del petróleo en el océano con el tiempo, cambia sus propiedades físicas debido a la evaporación, la difusión, la biodegradación o emulsión que causa la mayor densidad y la permanencia en las capas por 2

3 debajo de la superficie. En estas condiciones, sólo los sistemas de detección basados en la tecnología LiDAR pueden detectar eficazmente las manchas de los vertidos. FLS -SUV LiDAR para embarcaciones DESCRIPCIÓN El FLS -SUV es un LiDAR (Light Detection And Ranging system) hiperspectral y compacto, basado en el método de la fluorescencia inducida por láser (LIF). El dispositivo se utiliza a bordo de un buque o plataforma fija para observaciones de las aguas costeras y la detección de la contaminación orgánica y de los hidrocarburos. Es capaz de medir la concentración de hidrocarburo desde la cantidad mínima del agua (parte por millón - los niveles ppm) hasta las manchas de petróleo en la superficie del agua. La capacidad de FLS -SUV LiDAR para detectar y representar el hidrocarburo superficial y subsuperficial puede ampliar considerablemente la disminución de hidrocarburo y las opciones de recuperación disponibles de equipos de guarda costa o media ambiente direccionándolos en tiempo casi real a concentraciones identificadas, no detectables por otros recursos durante plazos razonables. La plataforma del sensor es portable y puede ser instalado a bordo de pequeña embarcación costera solo o en combinación con otros sensores. COMO FUNCIONA? El Lidar FLS -SUV se basa en un láser ultra-violeta (excimer) y detector hiperspectral. Un rayo de láser pulsado irradia el agua de forma remota. La señal eco del tiempo resultado se recoge, se extiende en el espectro y se registra por el detector. La lectura del amplio espectro LIF por cada pulso de láser permite hacer un análisis detallado de su forma espectral para el reconocimiento de determinados patrones espectrales de las características de los productos del petróleo y otros productos químicos en el agua. 3

4 El sistema garantiza una supervisión continua en marcha al bordo de los buques que viajan en el modo totalmente desatendido. Cada espectro LIF medido se acompaña con coordenadas GPS y la hora, y se almacena en la base de datos. Como resultado, el perfil georeferenciado de la contaminación por hidrocarburos a lo largo de la ruta del barco es registrado. El procesamiento de los datos y entrega de los resultados se lleva a cabo en el modo de tiempo real. Espectro LIF típico de agua del mar INSTALACIÓN La instalación de FLS -SUV lidar es fácil: gracias a su diseño de alta resistencia es capaz de utilizarse en las operaciones en la cubierta abierta. El lidar tiene el carro inclinable (ángulo de inclinación de 0 a 45 ) para dos modos de funcionamiento (ver figuras abajo). Cuando se inclina, el rayo láser se dirige directamente a la superficie del agua. Otra opción es utilizar el espejo giratorio para dirigir el haz en el agua. Esta última se suele utilizar cuando la instalación inclinada está obstaculizada. FLS -SUV al bordo de una embarcación OPERACIÓN El FLS -SUV funciona en modo desatendido según los parámetros de medición preestablecidos. Estos ajustes son: umbral de alarma de la contaminación por hidrocarburos en el agua, provocando la configuración de cualquier dispositivo externo en caso de alarma, y el PRR ratio de repetición del pulso (muestreo). El valor de PRR define la resolución espacial de las mediciones de lidar en marcha: a la velocidad de crucero de 20 nudos y PRR = 10 Hz, el análisis de FLS -SUV cada metro de la ruta. 4

5 El sistema experto de FLS -SUV lidar es capaz de clasificar LIF espectros e interpretar los cambios de menor importancia en su forma, proporcionar la información sobre la transparencia del agua, materiales orgánicos naturales y químicos o la contaminación por hidrocarburos. Los datos capturados por el lidar se visualizan en el modo de tiempo real en el mapa, y puede ser repetidamente y en detalle ser procesados en cualquier momento posterior (opción de post-procesamiento). Distribución de contaminación por la ruta del barco 5

6 SPECIFICACIONES Operacionales Distancia de detección Condiciones de operación Modo de operación Sensibilidad para los productos de petróleo: Min concentración en agua Min espesor de petróleo en agua Ratio de repetición del pulso (muestreo) Técnicas Laser excimer Detector hyperspectral PC interface GPS Software de control Regulación de nivel de alarma Grabación de las coordenadas de las alarmas Visualización de los datos en mapa General Consumo de potencia Dimensiones (Long. x Ancho x Alt.) Peso Más de 25 m Día y Noche Continuo, en marcha 1 ppm 1 µm Más de 90 Hz 308 nm 256/512 canales LAN (red) Integrado Ajustable Automatizado En tiempo real 200 W 58 x 40 x 37 cm 30 kilos PROPIEDADES ADICIONALES El índice internacional de protección IP65 Esquema coaxial El medidor de la energía de laser integrado Recargo automatizado con gas Premix Totalmente motorizado el control remoto del foco Software del usuario final de nueva generación El FLS -SUV lidar puede ser efectivamente aplicado para la evaluación de la calidad de las aguas naturales, la detección de los productos frescos o degradados de petróleo y sus derivados, el petróleo sumergido, y para la localización de las fugas de oleoductos submarinos. 6