用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供的一种用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，包括气象测量模块、海水测量模块、通信模块以及供电模块；气象测量模块和海水测量模块均连接通信模块，气象测量模块和海水测量模块将数据传送至通信模块，通信模块通过卫星传送数据；气象测量模块设置在海平面以上，并用于监测气象，海水测量模块设置在海平面以下；供电模块用于向气象测量模块、海水测量模块以及通信模块提供电能；激光雷达测风仪、声学多普勒海流计用于实时监控海域水文气象条件；进行远海风电场海域及其周围海域的短期风浪分布变化监测，为海上生产计划提供准确数据。

Hydrological and meteorological condition monitoring system for offshore wind farms

【技术实现步骤摘要】
用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统
本技术涉及远海海上风电场建设维护领域，具体涉及用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统。
技术介绍
随着国内海上风电由近海到远海的不断发展，必定带来越来越多的远海海上风电场运输、安装、调试和运行维护作业。远海海上风电场运输、安装、调试和运行维护作业会受到气象水文等诸多条件因素的影响，从作业船舶的行驶到风机点位作业，都需要应对海上复杂气象水文条件的变化。在保证作业人员和设备安全的前提下，如何提高作业效率，给当前的远海海上风电作业带来了挑战。当前海上风电场的水文气象条件监控系统多为采用安装于固定塔架的测风塔和声学多普勒海流计进行水文气象条件测量，在远海海域应用时，存在安装、维护成本过高，投放不便等缺点。此外，当前基于风浪实时监控系统的海情信息系统，仅可用于紧急避险和短时预警，无法保证远海风电场作业时人员和设备的应急响应时间，影响作业进度，造成经济损失。因此通过建立水文气象条件的实时监控和预测系统，可以掌握未来一段时间内的高精度风电场海域气象水文信息，满足远海海上风电的运输、安装、调试和运行维护工作要求，优化施工资源的配置，减少因施工限制受阻造成损失。目前，对于远海海上风电场作业的安排，大多依靠施工人员的经验判断，根据一些实时气象水文指数或者采用中尺度天气预报结果来进行指导。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，为实现远海海上风电场的运输、安装、调试和运行维护期间船舶调度、施工进度控制及设备防灾撤离的智能管理提供更加准确的气象数据。为了达到以上目的，本技术采取的技术方案是：用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，包括气象测量模块、海水测量模块、通信模块以及供电模块；气象测量模块和海水测量模块均连接通信模块，气象测量模块和海水测量模块将数据传送至通信模块，通信模块通过卫星传送数据；气象测量模块设置在海平面以上，并用于监测气象，海水测量模块设置在海平面以下；供电模块用于向气象测量模块、海水测量模块以及通信模块提供电能。还包括浮标，气象测量模块安装在浮标的上表面，浮标的底部设置有三根锚链。采用一根锚链安装海水测量模块。通信模块采用北斗短报文通信模块。气象测量模块采用激光雷达测风仪，海水测量模块采用声学多普勒海流计。供电模块包括太阳能电池板、风力发电机以及蓄电池，太阳能电池板和风力发电机均连接蓄电池，所述风力发电机与蓄电池之间设置有逆变器。供电模块设置在海洋平台上。与现有技术相比本技术所述技术方案至少具有以下有益效果：本技术所述远海海上风电场的水文气象条件监控系统不受海床地质条件限制，浮标式激光雷达测风仪及锚系式声学多普勒海流计方便运输、投放，可以对远海海水风电场的风能资源、水文气象条件进行全方位的监控实时向风电场建设人员提供所在风电场附近海域的风浪和洋流数据，为得到准确的风场气相条件提供有力的数据支持，使管理和建设人员能优化施工资源的配置，减少因施工限制受阻造成损失；对远海海上风电场的运输、安装、调试和运行维护的调度具有很大的指导意义。附图说明图1是本技术所述监控系统示意图；其中，1-激光雷达测风仪，2-浮标，3-线缆，4-锚链，5-声学多普勒海流计。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。参见图1，用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，包括气象测量模块、海水测量模块、通信模块以及供电模块；气象测量模块和海水测量模块均通过线缆3连接通信模块，气象测量模块和海水测量模块将数据传送至通信模块，通信模块通过卫星传送数据；气象测量模块设置在海平面以上，并用于监测气象，海水测量模块设置在海平面以下；供电模块用于向气象测量模块、海水测量模块以及通信模块提供电能；还包括浮标2，浮标2的上表面在海平面以上，气象测量模块安装在浮标2的上表面，浮标2的底部设置有三根锚链4，采用三根锚链安装浮标，浮标比较稳定，不易随海水的流动而活动。采用一根锚链4安装海水测量模块；供电模块包括太阳能电池板、风力发电机以及蓄电池，太阳能电池板和风力发电机均连接蓄电池，所述风力发电机与蓄电池之间设置有逆变器；供电模块设置在海洋平台上。气象测量模块采用激光雷达测风仪1，海水测量模块采用声学多普勒海流计5；通信模块采用北斗短报文通信模块。作为本技术的一个可选实施例，声学多普勒海流计5的型号为whs600ADCP；激光雷达测风仪1采用ZephIR300M或WindcubeV2。以上内容时结合具体的优选技术方案对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，包括气象测量模块、海水测量模块、通信模块以及供电模块；气象测量模块和海水测量模块均连接通信模块，气象测量模块和海水测量模块将数据传送至通信模块，通信模块通过卫星传送数据；气象测量模块设置在海平面以上，并用于监测气象，海水测量模块设置在海平面以下；供电模块用于向气象测量模块、海水测量模块以及通信模块提供电能。/n

【技术特征摘要】
1.用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，包括气象测量模块、海水测量模块、通信模块以及供电模块；气象测量模块和海水测量模块均连接通信模块，气象测量模块和海水测量模块将数据传送至通信模块，通信模块通过卫星传送数据；气象测量模块设置在海平面以上，并用于监测气象，海水测量模块设置在海平面以下；供电模块用于向气象测量模块、海水测量模块以及通信模块提供电能。


2.根据权利要求1所述的用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，还包括浮标(2)，气象测量模块安装在浮标(2)的上表面，浮标(2)的底部设置有三根锚链(4)。


3.根据权利要求1所述的用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，采用一根锚链(4)安...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾崇济，刘鑫，穆延非，闫姝，史绍平，张波，陈新明，郭雨桐，
申请(专利权)人：中国华能集团有限公司，中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11