一种岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统，包括混凝土承台、管桩和钢管柱，所述混凝土承台表面设置有基础倾斜监测单元、基础承台振动监测单元和基础承台波浪监测单元，混凝土承台上四周安装有栏杆，混凝土承台中部连接有管桩，管桩上设有外平台，混凝土承台下连接布置有八根大小相同的钢管柱，钢管柱内设置有高桩承台基础应力监测单元和钢管柱保护电位监测单元，所述钢管柱下端沉桩至海平面之下，打入海床，本监测系统自动化程度高、可实现自动定时监测，实现了基础安全监测、损失确定、寿命评估，既可以实时掌握风机基础的精确服役状态，也可以对基础结构可能发生的损伤或破坏进行安全预警。

A batholith of seabed offshore wind turbine high pile foundation safety monitoring system

The utility model discloses a batholith seabed offshore wind turbine high pile foundation safety monitoring system, including concrete, pile and steel pipe column, the concrete pile cap is arranged on the surface of base tilt monitoring unit, foundation vibration monitoring unit and base wave monitoring unit, concrete pile caps are installed around the railing, concrete pile cap the middle part is connected with a pipe, pipe is arranged on the outer platform, concrete pile connection layout of steel pipe column eight of the same size, steel columns are arranged in the high pile foundation stress monitoring unit and steel pipe column protection potential monitoring unit, the steel pipe pillar under the sink, pile to sea level into the seabed, and the monitoring system a high degree of automation, can realize the automatic timing monitoring, realized the assessment based safety monitoring, determination, loss of life, not only can real-time master The precise service state of the fan base can also make safety early warning of the possible damage or damage to the infrastructure.

【技术实现步骤摘要】
一种岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统
本技术涉及海上风电
，尤其是一种岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统。
技术介绍
海上风机基础属于重要性基础设施，是海上风电机组的支撑构建。在近海岩基海床海域上建成的风机基础，所处环境十分恶劣，不仅承受海风、海浪、海流、潮汐、海冰、地震等多重作用，还遭受环境腐蚀、海生物附着、船只碰撞、材料老化、构件缺陷、机械损伤、地基冲刷、腐蚀疲劳和裂纹扩展的损伤积累等影响，诸多不利因素极易导致风机基础结构的失效。为保证风电机组基础在运行期的安全，需要对近海风机结构进行从建造安装阶段到投入使用以后的全寿命期内的安全性进行监测，精确掌握风机基础的服役状态。因此，本专利技术提供一种岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统，可对运行过程中的风电机组基础安全性判定、损伤确定、寿命估计。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统，通过在高桩承台基础上安装安全综合监测系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统，包括混凝土承台、管桩和钢管柱，所述混凝土承台表面设置有基础倾斜监测单元、基础承台振动监测单元和基础承台波浪监测单元，所述基础倾斜监测单元由一套倾角计构成，一套倾角计设为相互垂直的两只倾角计，倾角计安装在混凝土承台的表面，所述基础承台振动监测单元由一套拾振器构成，混凝土承台顶部高程处布置一套拾振器，采用膨胀螺栓固定在混凝土承台表面，所述基础承台波浪监测单元设为八个大小相同的高频渗压计，高频渗压计布置在混凝土承台底面及侧面的波浪载荷，所述混凝土承台上四周安装有栏杆，所述混凝土承台中部连接有管桩，所述管桩上设有外平台，所述混凝土承台下连接有八根大小相同的钢管柱，所述钢管柱内设置有高桩承台基础应力监测单元和钢管柱保护电位监测单元，所述高桩承台基础应力监测单元由钢筋计、混凝土应变计和无应力计组成，混凝土承台底面处设置四个监测断面，监测断面间隔角90°，每个断面内分别设置一个垂直向的钢筋计、两个水平向的钢筋计、一个混凝土应变计和一个无应力计，钢管柱从底部到混凝土承台设置三个监测断面，每个监测断面对称布置两个混凝土应变计，所述钢管柱保护电位监测单元设有五个测试导线，测试导线焊接在钢管柱上，且集中露出混凝土承台表面，所述钢管柱下端沉桩至海平面之下，打入海床。作为本技术进一步的方案：所述混凝土承台、管桩和钢管柱均为圆柱体。作为本技术进一步的方案：所述高桩承台基础应力监测单元、基础倾斜监测单元、基础承台振动监测单元、钢管柱保护电位监测单元、基础承台波浪监测单元与数据处理单元电连接。与现有技术相比，本技术有益效果：本岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统，通过在高桩承台基础上安装安全综合监测系统，可以承受轴向力和水平力，具有可靠性较高，桩体整体性较好等优点，且本监测系统自动化程度高、可实现自动定时监测，实现了基础安全监测、损失确定、寿命评估，既可以实时掌握风机基础的精确服役状态，也可以对基础结构可能发生的损伤或破坏进行安全预警。附图说明图1为本技术的钢管柱内力监测设备立面布置示意图；图2为本技术的基础承台振动和倾斜监测设备立面布置示意图；图3为本技术的基础承台波浪监测设备立面示意图；图4为本技术的钢管柱保护电位监测设备立面示意图；图5为本技术的基础承台内力监测设备立面示意图；图6为本技术的基础承台内力监测设备平面示意图；图7为本技术的基础承台内力监测设备平面示意剖面图。图中：1-混凝土承台；2-栏杆；3-管桩；4-外平台；5-钢管柱；6-海平面；7-海床；8-基础倾斜监测单元；9-基础承台振动监测单元；10-基础承台波浪监测单元；11-高桩承台基础应力监测单元；12-钢管柱保护电位监测单元；13-钢筋计；14-混凝土应变计；15-无应力计；16-倾角计；17-拾振器；18-测试导线；19-高频渗压计。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-7，本技术实施例中，一种岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统，包括混凝土承台1、管桩3和钢管柱5，混凝土承台1表面设置有基础倾斜监测单元8、基础承台振动监测单元9和基础承台波浪监测单元10，基础倾斜监测单元8由一套倾角计16构成，一套倾角计16设为相互垂直的两只倾角计16，倾角计16安装在混凝土承台1的表面，可同步监测相互垂直的2个方向，测量基础结构的倾角，基础承台振动监测单元9由一套拾振器17构成，混凝土承台1顶部高程处布置一套拾振器17，采用膨胀螺栓固定在混凝土承台1表面，拾振器17可对基础的振动特性进行监测，判定基础的动力运行特性，基础承台波浪监测单元10设为八个大小相同的高频渗压计19，高频渗压计19布置在混凝土承台1底面及侧面的波浪载荷，混凝土承台1上四周安装有栏杆2，混凝土承台1中部连接有管桩3，管桩3上设有外平台4，混凝土承台1下连接布置有八根大小相同的钢管柱5，钢管柱5内设置有高桩承台基础应力监测单元11和钢管柱保护电位监测单元12，高桩承台基础应力监测单元11由钢筋计13、混凝土应变计14和无应力计15组成，混凝土承台1底面处设置四个监测断面，监测断面间隔角90°，每个断面内分别设置一个垂直向的钢筋计13、两个水平向的钢筋计13、一个混凝土应变计14和一个无应力计15，钢管柱5从底部到混凝土承台1设置三个监测断面，每个监测断面对称布置两个混凝土应变计14，钢管柱保护电位监测单元12设有五个测试导线18，测试导线18焊接在钢管柱5上，且集中露出混凝土承台1表面，该监测系统可实时监测钢管柱5的腐蚀程度，判定钢管柱5的工作状态是否满足设计要求，钢管柱5下端沉桩至海平面6之下，打入海床7，本监测系统中的高桩承台基础应力监测单元11、基础倾斜监测单元8、基础承台振动监测单元9、钢管柱保护电位监测单元12、基础承台波浪监测单元10与数据处理单元电连接，最后，钢筋计13、混凝土应变计14、倾角计16、拾振器17等均连接到数据采集设备上，数据采集设备安放于风电机组平台，并配置相应传输和转换设备，通过风机传输光缆通讯，统一将数据传送到陆上控制室监测系统主机上，并纳入监测自动化系统，采用传统工艺和普通施工装备完成岩基海床海上风机基础施工，桩可以承受轴向力和水平力，具有可靠性较高，桩体整体性较好优点，本监测系统自动化程度高、可实现自动定时监测，实现了基础安全监测、损失确定、寿命评估，既可以实时掌握风机基础的精确服役状态，也可以对基础结构可能发生的损伤或破坏进行安全预警。综上所述：本岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统，通过在高桩承台基础上安装安全综合监测系统，可以承受轴向力和水平力，具有可靠性较高，桩体整体性较好等优点，且本监测系统自动化程度高、可实现自动定时监测，实现了基础安全监测、损失确定、寿命评估，既可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统，包括混凝土承台(1)、管桩(3)和钢管柱(5)，其特征在于：所述混凝土承台(1)表面设置有基础倾斜监测单元(8)、基础承台振动监测单元(9)和基础承台波浪监测单元(10)，所述基础倾斜监测单元(8)由一套倾角计(16)构成，一套倾角计(16)设为相互垂直的两只倾角计(16)，安装在混凝土承台(1)的表面，所述基础承台振动监测单元(9)由一套拾振器(17)构成，混凝土承台(1)顶部高程处布置一套拾振器(17)，采用膨胀螺栓固定在混凝土承台(1)表面，所述基础承台波浪监测单元(10)设为八个大小相同的高频渗压计(19)，高频渗压计(19)布置在混凝土承台(1)底面及侧面的波浪载荷，所述混凝土承台(1)上四周安装有栏杆(2)，混凝土承台(1)中部连接有管桩(3)，管桩(3)上设有外平台(4)，所述混凝土承台(1)下连接有八根大小相同的钢管柱(5)，钢管柱(5)内设置有高桩承台基础应力监测单元(11)和钢管柱保护电位监测单元(12)，所述高桩承台基础应力监测单元(11)由钢筋计(13)、混凝土应变计(14)和无应力计(15)组成，混凝土承台(1)底面处设置四个监测断面，监测断面间隔角90°，每个断面内分别设置一个垂直向的钢筋计(13)、两个水平向的钢筋计(13)、一个混凝土应变计(14)和一个无应力计(15)，钢管柱(5)从底部到混凝土承台(1)设置三个监测断面，每个监测断面对称布置两个混凝土应变计(14)，所述钢管柱保护电位监测单元(12)设有五个测试导线(18)，测试导线(18)焊接在钢管柱(5)上，且集中露出混凝土承台(1)表面，所述钢管柱(5)下端沉桩至海平面(6)之下，打入海床(7)。...

【技术特征摘要】
1.一种岩基海床海上风机高桩承台基础安全监测系统，包括混凝土承台(1)、管桩(3)和钢管柱(5)，其特征在于：所述混凝土承台(1)表面设置有基础倾斜监测单元(8)、基础承台振动监测单元(9)和基础承台波浪监测单元(10)，所述基础倾斜监测单元(8)由一套倾角计(16)构成，一套倾角计(16)设为相互垂直的两只倾角计(16)，安装在混凝土承台(1)的表面，所述基础承台振动监测单元(9)由一套拾振器(17)构成，混凝土承台(1)顶部高程处布置一套拾振器(17)，采用膨胀螺栓固定在混凝土承台(1)表面，所述基础承台波浪监测单元(10)设为八个大小相同的高频渗压计(19)，高频渗压计(19)布置在混凝土承台(1)底面及侧面的波浪载荷，所述混凝土承台(1)上四周安装有栏杆(2)，混凝土承台(1)中部连接有管桩(3)，管桩(3)上设有外平台(4)，所述混凝土承台(1)下连接有八根大小相同的钢管柱(5)，钢管柱(5)内设置有高桩承台基础应力监测单元(11)和钢管柱保护电位监测单元(12)，所述高桩承台基础应力监测单元(11)由...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宏飙，王健，孙小钎，张秋生，罗雯雯，
申请(专利权)人：江苏海上龙源风力发电有限公司，中能电力科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32