描述

人類活動在河流、湖泊或海港造成的石油或柴油泄漏對當?shù)丨h(huán)境構成威脅。油不溶于水，而是在水面上形成厚厚的一層。這可以阻止海洋植物接收足夠的光來進行光合作用。它還對魚類和海鳥有害。必須立即將此類事件制止在萌芽狀態(tài)，以免造成更大的損失。

“浮油警報”可讓您檢測水中的微量碳氫化合物并通過物聯(lián)網觸發(fā)警報。該系統(tǒng)成本低、開源且易于組裝，射程可達幾公里，最多可復制數(shù)十個傳感器單元。一個中央接收單元從傳感器收集信息并定位那些檢測到少量漏油的信息。數(shù)據可以傳輸?shù)交ヂ?lián)網服務器，互聯(lián)網服務器將數(shù)據顯示在圖表上并發(fā)出警報消息。聲光報警系統(tǒng)可以連接到中央單元。

TheFloating Oil Alert由兩部分組成：傳感器浮動單元和中央單元；它們通過 LoRa 數(shù)據傳輸連接。

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傳感器單元

傳感器單元由一個浮動平臺制成，該平臺由兩個塑料瓶組成，固定在用激光切割機制作的涂漆木結構上。在結構內部，一個小型伺服電機周期性地浸入對碳氫化合物敏感的試紙條，當水面上出現(xiàn)油跡或其他碳氫化合物時，試紙條會變成藍色。如果沒有這些痕跡，試紙條就不會被弄濕，因為它是防水的，可以重復使用。

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試紙的顏色由顏色傳感器測量，并由板載微控制器 (MCU) 獲取，該微控制器通過 LoRa 無線電傳輸數(shù)據。每次紙條被碳氫化合物污染時，即在出現(xiàn)警告消息后，都必須更換紙條。

這里使用的 LoRa 傳輸是一種簡單的協(xié)議，最多允許 20-25 個傳感器單元與同一頻道上的中央單元進行通信。不需要 LoRaWAN 協(xié)議。此處使用的簡單 LoRa 協(xié)議不需要高性能 CPU，發(fā)送傳感器和接收中央單元均可使用相同類型的 MCU 板。固件也被簡化了。LoRa傳輸?shù)木嚯x范圍是幾公里。

傳感器單元固定在河流或湖泊的底部，因此具有固定的位置。沒有導航系統(tǒng)或 GPS，這一選擇是出于節(jié)省能源和簡化項目的需要。每條傳輸?shù)南⒍加衅鋪碓磦鞲衅鞯臉俗R號。

傳感器單元有一個板載鋰聚合物電池，能夠為電路供電數(shù)月。15 分鐘的廣播周期足以快速發(fā)出警報。

工作原理

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木結構內部的電子元件

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中央單位

中央單元可以放置在可以使用 WiFi 連接的地方，通常是在岸上。LoRa 接收器板可以與發(fā)射器相同，并且可以連接到 WiFi 板，例如 Wemos D1 MINI ESP8266 或其他類似板。

或者，它可以使用具有 LoRa 和 WiFi 連接設施的板，例如 LILYGO?TTGO LoRa32 T3_V1.6.1

如果 WiFi 連接不可用，則可以將中央單元連接到聲光報警器和顯示發(fā)出警報的傳感器的 LCD 顯示屏。這種接收器在本項目中有所描述，如第一張圖片所示。

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