[发明专利]一种海上风电基础的监测系统

说明书

本发明公开了一种海上风电基础的监测系统，包括集控中心平台和设在每一台风机上现场监测单元，现场监测单元包括振动监测单元、结构安全监测单元和腐蚀电位监测单元。振动监测单元包括现场加速度传感器、高速采集卡和嵌入式控制器；结构安全监测单元包括现场传感器、数据采集模块、数据采集控制器和串口转换器；腐蚀电位监测单元包括阴极保护系统、信号变送器、数据采集模块和微控制器；现场监测单元通过光纤与海上升压站平台通讯，海上升压站平台通过以太网与集控中心平台通讯，该集控中心平台的服务器通过无线网络与远程的授权用户终端通讯；集控中心平台基于B/S系统架构。本发明的监测系统实现了无人值守状态下的数据采集功能。

技术领域

本发明涉及一种海上风电基础的监测系统。

背景技术

海上风电场一般由多台海上风力发电机在海中阵列布置，并经海上升压站平台集中送电。海上风电是一个技术复杂程度较高的领域，加之海上风电环境的复杂性使得其技术难度进一步提高。从其环境来讲，海上风电的环境影响因素主要是指风、浪、流等气象水文条件因素。在风电场建成后，由于浪、流等水动力作用会对风机单桩基础产生严重的局部冲刷，使基础产生不均匀沉降而倾斜，从而影响风机基础的稳定性。因此在海上风电基础施工期间和建成后均需要对进行基础不均匀沉降监测，即在每台风机基础的顶部各布置一个双向倾角仪。在风电场建设期，数据采集主要采用人工监测。在风电场建设完成后，由于按无人值班运行模式设计，因此如何实现风电基础的实时监控成为业内人士亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种海上风电基础的监测系统，它能够实现无人值守状态下对海上风电基础结构的数据采集，适应风电分散及管理的需求，保障了风电场安全可靠运行。

本发明的目的是这样实现的：一种海上风电基础的监测系统，包括集控中心平台和设在在风场内的每一台风机上现场监测单元，现场监测单元包括振动监测单元、结构安全监测单元和腐蚀电位监测单元；其中，

所述振动监测单元包括现场加速度传感器、高速采集卡和嵌入式控制器；所述高速采集卡采集所述现场加速度传感器发出的并通过信号调理模块变送的信号，并传递给所述嵌入式控制器，通过嵌入式控制器处理数据并通过光纤传输给海上升压站平台；

所述结构安全监测单元包括现场传感器、数据采集模块、数据采集控制器和串口转换器；所述数据采集模块采集所述现场传感器发出的信号，并将采集来的信号传递给所述数据采集控制器，由数据采集控制器将信号传递给串口转换器，通过串口转换器完成数据转换并通过光纤传输给海上升压站平台；

所述腐蚀电位监测单元包括阴极保护系统、信号变送器、数据采集模块和微控制器；所述阴极保护系统为外加电流方式并包括辅助阳极和参比电极；所述信号变送器采集辅助阳极的电流信号和参比电极的点位信号；所述数据采集模块将标准电信号转换成数字信号传给微控制器，由微控制器通过光纤传输给海上升压站平台；

所述海上升压站平台通过以太网与所述集控中心平台通讯，该集控中心平台的服务器通过无线网络与远程的授权用户终端通讯；

所述集控中心平台基于B/S系统架构并包括风机管理模块、监测内容管理模块、测点部署模块、数据检索模块、图表统计模块、监测数据异常预警模块、监测/检测报告管理模块和监测项目资料发布模块。

上述的海上风电基础的远程监测系统，其中，所述现场加速度传感器为安装在风机基础上的多个拾振器。

上述的海上风电基础的监测系统，其中，所述现场传感器包括安装在风机基础上的静力水准仪、钢板应力计、应变计和倾角仪。

上述的海上风电基础的监测系统，其中，所述阴极保护系统还包括安装在风机基础上的阴极、电控箱和电缆。