一种漂浮式海上风力发电位移监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种漂浮式海上风力发电位移监测装置及监测方法，包括：镀锌板，所述镀锌板上安装有第一标志点、第二标志点和第三标志点；第一标志点和第二标志点呈一定距离横向排列，第一标志点和第三标志点呈一定距离竖向排列；第一标志点、第二标志点、第三标志点采用LED灯；镀锌板上安装有气泡水平仪。本发明专利技术的有益效果是：结构合理，成本低，经久耐用，适应性稳定性强，易于维修替换。可以实时，全天候对海上风力机组进行位移监测，具有操作简单、成本低、精度高等优势。尤其在大风、大浪等恶劣天气，可对漂浮式系统安全性进行有效评估和预警。

A floating displacement monitoring device and method for offshore wind power generation

【技术实现步骤摘要】
一种漂浮式海上风力发电位移监测装置及监测方法
本专利技术属于风力发电
，特别涉及一种漂浮式海上风力发电位移监测装置及监测方法。
技术介绍
漂浮式海上风电作为一种新型的结构形式，得到了快速地发展。相比于固定式海上风电，漂浮式海上风电由于离海岸线远，具有风资源好，不占用海岸线资源等特点。漂浮式海上风电一般利用锚固系统将浮体结构锚定在海床上，作为安装风电机组的基础平台。当在台风和海浪作用下，风机的横摆和纵荡值较大，甚至会发生侧翻等风险。因此，如何实时监测风力发电机位移是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种漂浮式海上风力发电位移监测装置及监测方法。这种漂浮式海上风力发电位移监测装置，包括镀锌板，所述镀锌板上安装有第一标志点、第二标志点和第三标志点；第一标志点和第二标志点呈一定距离横向排列，第一标志点和第三标志点呈一定距离竖向排列。作为优选：所述第一标志点、第二标志点、第三标志点采用LED灯。作为优选：所述镀锌板上安装有气泡水平仪。这种漂浮式海上风力发电位移监测装置的监测方法，包括以下步骤：1)将镀锌板安装在风机塔筒；第一标志点和第二标志点水平向x轴距离记为L1；第二标志点和第三标志点竖向y轴距离记为L2；2)在风力机组附近海域将钢桩打入海底持力层，做为固定观测点；选择浪小、风小的时期，在钢桩上架设摄像机，对风机上的镀锌板进行拍摄，作为0时刻的参照图像；对镀锌板的第一标志点、第二标志点和第三标志点图像处理，测得第一标志点的x轴和y轴像素坐标分别为X1和Y1，第二标志点的X轴和Y轴像素坐标分别为X2和Y2，第三标志点的X轴和Y轴像素坐标分别为X3和Y3；通过计算，X轴方向实际距离与图像像素距离比为Y轴方向实际距离与图像像素距离比为3)按照设定的拍照频率对标志点进行连续拍照，在t时刻，得到第一标志点的X轴和Y轴像素坐标分别为M1和N1，第二标志点的X轴和Y轴像素坐标分别为M2和N2，第三标志点的X轴和Y轴像素坐标分别为M3和N3；4)在t时刻，第一标志点在x轴方向实际发生的位移为：Xt1＝(M1-X1)·λx第一标志点在y轴方向实际发生的位移为：Yt1＝(N1-Y1)·λy同理：第二标志点的x轴方向实际发生的位移为：Xt2＝(M2-X2)·λx第二标志点在y轴方向实际发生的位移为：Yt2＝(N2-Y2)·λy第三标志点的x轴方向实际发生的位移为：Xt3＝(M3-X3)·λx第三标志点在y轴方向实际发生的位移为：Yt3＝(N3-Y3)·λy5)Xt1＝Xt2＝Xt3；Yt1＝Yt2＝Yt3，将第一标志点、第二标志点和第三标志点所计算的位移值取平均作为风机实际所产生的位移，故风机在x轴方向产生的位移为X＝(Xt1+Xt2+Xt3)/3；风机在y轴方向产生的位移为Y＝(Yt1+Yt2+Yt3)/3。本专利技术的有益效果是：结构合理，成本低，经久耐用，适应性稳定性强，易于维修替换。可以实时，全天候对海上风力机组进行位移监测，具有操作简单、成本低、精度高等优势。尤其在大风、大浪等恶劣天气，可对漂浮式系统安全性进行有效评估和预警。附图说明图1为漂浮式海上风电位移监测装置示意图；附图标记说明：镀锌板1、第一标志点2、第二标志点3、第三标志点4。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围内。作为实施例，这种漂浮式海上风力发电位移监测装置，包括镀锌板1，所述镀锌板1上安装有第一标志点2、第二标志点3和第三标志点4；第一标志点2和第二标志点3呈一定距离横向排列，第一标志点2和第三标志点4呈一定距离竖向排列。所述第一标志点、第二标志点、第三标志点采用LED灯。所述镀锌板1上安装有气泡水平仪。作为实施例，这种漂浮式海上风力发电位移监测装置的监测方法，包括以下步骤：1)将镀锌板1安装在风机塔筒；第一标志点2和第二标志点3水平向x轴距离记为L1；第二标志点3和第三标志点4竖向y轴距离记为L2；2)在风力机组附近海域将钢桩打入海底持力层，做为固定观测点；选择浪小、风小的时期，在钢桩上架设摄像机，对风机上的镀锌板1进行拍摄，作为0时刻的参照图像；对镀锌板1的第一标志点2、第二标志点3和第三标志点4图像处理，测得第一标志点2的x轴和y轴像素坐标分别为X1和Y1，第二标志点3的X轴和Y轴像素坐标分别为X2和Y2，第三标志点4的X轴和Y轴像素坐标分别为X3和Y3；通过计算，X轴方向实际距离与图像像素距离比为Y轴方向实际距离与图像像素距离比为3)按照设定的拍照频率对标志点进行连续拍照，在t时刻，得到第一标志点2的X轴和Y轴像素坐标分别为M1和N1，第二标志点3的X轴和Y轴像素坐标分别为M2和N2，第三标志点4的X轴和Y轴像素坐标分别为M3和N3；4)风机在振动过程中，位移镀锌板1为刚性体，且固定处不发生相对位移，因此镀锌板1内任意标志点即可反映风机的运动状态；选择第一标志点2作为研究对象，在t时刻，第一标志点2在x轴方向实际发生的位移为：Xt1＝(M1-X1)·λx第一标志点2在y轴方向实际发生的位移为：Yt1＝(N1-Y1)·λy同理：第二标志点3的x轴方向实际发生的位移为：Xt2＝(M2-X2)·λx第二标志点3在y轴方向实际发生的位移为：Yt2＝(N2-Y2)·λy第三标志点4的x轴方向实际发生的位移为：Xt3＝(M3-X3)·λx第三标志点4在y轴方向实际发生的位移为：Yt3＝(N3-Y3)·λy5)由于第一标志点2、第二标志点3和第三标志点4与镀锌板1刚性固定，第一标志点2、第二标志点3和第三标志点4间不发生相对位移；理论上：Xt1＝Xt2＝Xt3；Yt1＝Yt2＝Yt3，将第一标志点2、第二标志点3和第三标志点4所计算的位移值取平均作为风机实际所产生的位移，故风机在x轴方向产生的位移为X＝(Xt1+Xt2+Xt3)/3；风机在y轴方向产生的位移为Y＝(Yt1+Yt2+Yt3)/3。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种漂浮式海上风力发电位移监测装置，其特征在于：包括镀锌板(1)，所述镀锌板(1)上安装有第一标志点(2)、第二标志点(3)和第三标志点(4)；第一标志点(2)和第二标志点(3)呈一定距离横向排列，第一标志点(2)和第三标志点(4)呈一定距离竖向排列。/n

【技术特征摘要】
1.一种漂浮式海上风力发电位移监测装置，其特征在于：包括镀锌板(1)，所述镀锌板(1)上安装有第一标志点(2)、第二标志点(3)和第三标志点(4)；第一标志点(2)和第二标志点(3)呈一定距离横向排列，第一标志点(2)和第三标志点(4)呈一定距离竖向排列。


2.根据权利要求1所述的漂浮式海上风力发电位移监测装置，其特征在于：所述第一标志点、第二标志点、第三标志点采用LED灯。


3.根据权利要求1所述的漂浮式海上风力发电位移监测装置，其特征在于：所述镀锌板(1)上安装有气泡水平仪。


4.一种如权利要求1所述的漂浮式海上风力发电位移监测装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将镀锌板(1)安装在风机塔筒；第一标志点(2)和第二标志点(3)水平向x轴距离记为L1；第二标志点(3)和第三标志点(4)竖向y轴距离记为L2；
2)在风力机组附近海域将钢桩打入海底持力层，做为固定观测点；选择浪小、风小的时期，在钢桩上架设摄像机，对风机上的镀锌板(1)进行拍摄，作为0时刻的参照图像；对镀锌板(1)的第一标志点(2)、第二标志点(3)和第三标志点(4)图像处理，测得第一标志点(2)的x轴和y轴像素坐标分别为X1和Y1，第二标志点(3)的X轴和Y轴像素坐标分别为X2和Y2，第三标志点(4)的X轴和Y轴像素坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张双燕，秦良忠，苏森良，
申请(专利权)人：浙江精工能源科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33