一種海上風電基礎傾斜的在線監測裝置的制作方法

本技術涉及海上風電基礎監測，尤其涉及一種海上風電基礎傾斜的在線監測裝置。

背景技術：

1、我國海上風能資源非常豐富，具備大規模發展海上風電的資源條件。海上風機基礎傾斜監測是保障海上風電基礎結構安全作業的關鍵一環，該技術的目的是監測基礎結構的傾斜狀態變化并揭示其誘因，從而提供相應的維修方案。目前應用于市場的風機基礎傾斜監測解決方案有：水準儀人工觀測，靜力水準儀觀測和gnss監測。這幾種方案的內容以及各自缺陷如下：

2、1.水準儀人工觀測

3、水準儀人工觀測是觀測人員利用水準儀和水準尺對風機基礎不均勻沉降點進行人工觀測，測量基礎的傾斜狀態。缺點：這種方法對人員要求高，作業繁瑣，效率低且無法實現自動化觀測。

4、2.靜力水準儀觀測

5、通過在風機基礎平臺設計靜力水準儀，通過靜力水準儀內液體的高差來計算基礎的傾斜。缺點：水準儀內液體不均勻揮發導致精度較差，且需要定期對液體維護保養。

6、3.gnss監測

7、通過在風機基礎平臺布置gnss傳感器，通過衛星定位計算基礎的傾斜狀態。缺點：gnss衛星接收機對信號要求較高，且存在采樣速度慢且延遲高的現象。

8、因此，有必要研究一種新的海上風電基礎傾斜實時在線監測裝置來應對現有技術的不足。

技術實現思路

1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型提供了一種海上風電基礎傾斜的實時在線監測裝置，實現對海上風機基礎傾斜變化的實時在線監測，并對風電基礎的傾斜進行跟蹤記錄，實現提前預警和事后取證。本實用新型的技術方案能有效提高監測的實時性、準確性，全方位實現對海上風電基礎傾斜的有效保護。

2、為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種海上風電基礎傾斜的在線監測裝置，所述在線監測裝置包括：

3、磁吸式固定支座，所述磁吸式固定支座包括垂直連接的平板及立板，所述立板通過磁鐵豎直固定于風電塔筒的側壁面；

4、所述平板表面固定有傾角傳感器及雙向水平調平儀，所述傾角傳感器用于測定風電塔筒在水平方向和垂直水平方向的傾斜變化，雙向水平調平儀內設有調節氣泡，用于觀察平板的水平度。

5、優選地，所述在線監測裝置還包括信號采集單元和綜合監控平臺，傾角傳感器將測試到的數據通過線纜傳輸給信號采集單元，實現塔筒傾斜狀態的獲取；所述信號采集單元用于接受和分析傾角傳感器采集的傾斜數據，將采集到的電壓信號轉換為數字信號，通過網口將數據傳輸至陸上集控中心，并最終傳輸給綜合監控平臺的服務器中進行存儲。

6、優選地，所述綜合監控平臺將信號采集單元采集到的監測數據和數據庫內基準數據進行比對并進行數據圖線的顯示，結合設定的傾斜角度，判斷是否發生傾斜異常。

7、優選地，所述綜合監控平臺包括數據分析組件和告警組件；所述數據分析組件為設有處理模型的cpu或計算機，所述告警組件的告警形式包括聲光告警設備、信息告警、圖像示警中的一種。

8、優選地，所述磁吸式固定支座為l型支座，平板與立板成90度連接。

9、優選地，所述立板靠近風電塔筒的表面裝有至少兩塊磁鐵。

10、優選地，所述磁鐵為圓形的沉孔磁鐵。

11、優選地，所述磁吸式固定支座的立板靠近風電塔筒的表面設有用于放置磁鐵的凹槽，所述立板還設有貫穿凹槽及磁鐵的螺栓，用于將所述磁吸式固定支座及磁鐵一體固定于風電塔筒的側壁面。

12、優選地，所述雙向水平調平儀為具有雙向水平泡珠的t型水平儀。

13、優選地，所述傾角傳感器為mems動態傾角傳感器。

14、如上所述，本實用新型的一種海上風電基礎傾斜的在線監測裝置，具有以下有益效果：

15、(1)磁吸式固定支座可以更好地保證傾角儀與風機基礎連接，減少脫落風險，增加穩定性；

16、(2)通過雙向水平調平裝置調節氣泡最終保證傾角傳感器固定支座的水平，提高傾角儀監測數據準確度；

17、(3)能夠實現無人化監測，監測效率高，成本低；能夠有效提高海上風電場風機基礎傾斜監測、預警和報警的實時性、準確性，全方位實現對海上風電場風機基礎的有效保護。

技術特征：

1.一種海上風電基礎傾斜的在線監測裝置，其特征在于，所述在線監測裝置包括：

2.根據權利要求1所述的在線監測裝置，其特征在于：所述在線監測裝置還包括信號采集單元和綜合監控平臺，傾角傳感器將測試到的數據通過線纜傳輸給信號采集單元，實現塔筒傾斜狀態的獲取；所述信號采集單元用于接受和分析傾角傳感器采集的傾斜數據，將采集到的電壓信號轉換為數字信號，通過網口將數據傳輸至陸上集控中心，并最終傳輸給綜合監控平臺的服務器中進行存儲。

3.根據權利要求2所述的在線監測裝置，其特征在于：所述綜合監控平臺將信號采集單元采集到的監測數據和數據庫內基準數據進行比對并進行數據圖線的顯示，結合設定的傾斜角度，判斷是否發生傾斜異常。

4.根據權利要求2所述的在線監測裝置，其特征在于：所述綜合監控平臺包括數據分析組件和告警組件；所述數據分析組件為設有處理模型的cpu或計算機，所述告警組件的告警形式包括聲光告警設備、信息告警、圖像示警中的一種。

5.根據權利要求1所述的在線監測裝置，其特征在于：所述磁吸式固定支座為l型支座，平板與立板成90度連接。

6.根據權利要求1所述的在線監測裝置，其特征在于：所述立板靠近風電塔筒的表面裝有至少兩塊磁鐵。

7.根據權利要求1所述的在線監測裝置，其特征在于：所述磁鐵為圓形的沉孔磁鐵。

8.根據權利要求1所述的在線監測裝置，其特征在于：所述磁吸式固定支座的立板靠近風電塔筒的表面設有用于放置磁鐵的凹槽，所述立板還設有貫穿凹槽及磁鐵的螺栓，用于將所述磁吸式固定支座及磁鐵一體固定于風電塔筒的側壁面。

9.根據權利要求1所述的在線監測裝置，其特征在于：所述雙向水平調平儀為具有雙向水平泡珠的t型水平儀。

10.根據權利要求1所述的在線監測裝置，其特征在于：所述傾角傳感器為mems動態傾角傳感器。

技術總結
本技術提供一種海上風電基礎傾斜的在線監測裝置，該在線監測裝置包括磁吸式固定支座，雙向水平調平儀、傾角傳感器、信號采集單元和綜合監控平臺。磁吸式固定支座可以更好地保證傾角儀與風機基礎連接，減少脫落風險，增加穩定性；雙向水平調平裝置調節氣泡最終保證傾角傳感器固定支座的水平，提高傾角儀監測數據準確度。該在線監測裝置能夠實現實現7*24小時不間斷監測，并對風電基礎的傾斜進行跟蹤記錄，實現提前預警和事后取證。能夠有效提高海上風電場風機基礎傾斜監測、預警和報警的實時性、準確性，全方位實現對海上風電場風機基礎的有效保護，并且能夠實現無人化值守，監測效率高，成本低，具有廣泛的應用前景。

技術研發人員：包彩虹,徐兵,南勇,劉占領,孫逸,張超,楊萬倫
受保護的技術使用者：上海勘測設計研究院有限公司
技術研發日：20231225
技術公布日：2024/10/21