随着我国经济的高速发展,我国海上石油开采和运输在近年来也得到了高速发展,规模在不断扩张。在海上石油开采、运输等各个流程中溢油发生的风险随之提高,对生态环境、水产养殖、码头产业等造成较大的影响和危害。为了更有效更快速地对溢油进行应急处置,降低溢油对海洋生态环境所带来的影响以及对经济造成的损失,在第一时间获取准确的溢油信息就显得尤为重要。溢油信息的检测及获取是溢油应急处置过程中的一项技术难题,特别是对油膜厚度的检测,至今还没有行之有效的方法。本文基于电磁波在海水中的传播规律,根据有耗媒质良导体(海水)和弱耗媒质绝缘体(油)电导率的大小差异,研究电磁波在不同电导率下幅值衰减规律,设计一种电磁波的发射和接收检测装置,通过检测分析电磁波接收信息,实现海面溢油的监测和油膜厚度的测量,具体工作如下:(1)基于海水与石油物质导电特征的差异,分析电磁波在电导率不同的液体物质中传播时出现的差异,比如电场和磁场的相位、幅值衰减程度等,并且根据上述理论利用MATLAB对电磁波在电导率不同的三类介质(无耗媒质如真空、有耗媒质良导体如海水和弱耗媒质绝缘体如油)传播时进行仿真;(2)根据电磁波在介质中传播的基础理论,通过Altium designer设计基于电磁法的水面油膜探测装置,该系统以STM32单片机作为系统的控制模块生成交流信号后在介质中传播,并将接收信号经过整流之后转变为直流信号,经示波器采集数据并存储分析;(3)研究电磁波接收端和发射端距离与电磁波衰减之间的关系,通过测量不同间距下的探测信号,得到油厚和接收线圈电压的关系及板间距和接收线圈电压的关系,并利用MATLAB的Curve Fitting Tool模块,得到在不同油厚时,接收线圈的电压值随线圈间距变化的函数表达式。选择最佳线圈间距,得到接收线圈的电压值随油厚的函数变化关系,实现海面油膜厚度测量。本文基于电磁波在不同介质中的传播规律,设计开发相应的电磁波发生和检测接收装置,实现海面油膜的快速监测,并选择最佳探测间距,实现海面油膜厚度的测量,从而实现油膜厚度信息提取,提高了我国海上溢油的应急处置能力,降低溢油事故对海洋生态坏境影响。