海上浮漂式风机智慧监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种海上浮漂式风机智慧监测系统，包括后台控制端以及用于设置在浮漂上的倾角仪、地磁场传感器、处理器和第一通信传输装置；以及用于设置在风机主干上的距离传感器和第二通信传输装置；处理器用于根据接收到的浮漂的倾斜角度信息确定风机主干倾斜角度，以及根据接收的风机叶片自由端与主干间的距离信息确定风机叶片的自由端与该主干间的距离值；后台控制端根据风机主干倾斜角度和所述距离值，确定风机叶片与主干间的安全距离继而调整主干和/或叶片的角度；以此避免海上浮漂无固定基础而容易受到的外力影响，通过调整叶片与主干的角度避免叶片碰撞损伤，降低故障风险，同时风机随时处于最佳迎风角度，提高增加发电效率，适于推广。

Intelligent monitoring system for offshore floating fan

【技术实现步骤摘要】
海上浮漂式风机智慧监测系统
本专利技术涉及风电
，具体而言，为一种海上浮漂式风机智慧监测系统。
技术介绍
近年来，随着全世界对能源需求量的不断增大，以及海洋浅水区石油和天然气储量消耗殆尽，人们对海洋的开发利用目光已经逐渐转向风能。风能作为一种清洁、可再生能源，在广阔的海域具有巨大开发潜能。目前世界海上风电机组普遍安装在浅水区，而深水区的海面具有更高的风能，如果在深远海域建造风电机组，既可以充分利用更为丰富的风能资源，也可以不占据岸线和航道资源，减少或避免对沿海工业生产和居民生活带来的不利影响，具有巨大的开发优势；但风电机组(简称风机，下同)在海洋深水区的海底固定，其自重和工程造价随着水深而大幅度增加，经济上不可行，因此漂浮式风电设备应运而生。浮漂式风机由于不是固定在海底的，容易晃动，对风机这样的高大物体会造成很大的倾角，继而对风机主干支柱和风机叶片造成很大的、破坏系统稳定的外力，容易造成设备的折断，减少设备的寿命；并且由于深水区海上环境复杂，现有的技术中缺乏针对海上环境的监测和控制系统，不利于维持海上风机设备系统的稳定工作。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种海上浮漂式风机智慧监测系统，以实现对海上漂浮式风机的监测控制，利于设备的安全、稳定运行。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种海上浮漂式风机智慧监测系统，包括后台控制端以及用于设置在浮漂上的倾角仪、地磁场传感器、处理器以及第一通信传输装置；还包括用于设置在风机主干上的距离传感器和第二通信传输装置；所述倾角仪用于采集浮漂的倾斜角度信息；所述地磁场传感器用于采集浮漂的倾斜方向信息；所述距离传感器用于采集风机叶片的自由端与该主干间的距离信息；所述第二通信传输装置用于将所述距离值传输给所述处理器；所述处理器用于根据接收到的所述浮漂的倾斜角度信息确定风机主干倾斜角度，以及根据接收的风机叶片的自由端与该主干间的距离信息确定风机叶片的自由端与该主干间的距离值；所述处理器还用于根据接收到的所述浮漂的倾斜角度信息和地磁场传感器信息确定风机所处地点的风向，用来给附近风场的其他风机提供风向信息；所述处理器还用于根据接收到的所述浮漂的倾斜角度信息确定风速的大小，用来给附近风场的其他风机提供风速信息；所述第二通信传输装置用于将所述处理器输出的数据传输至所述后台控制端；所述后台控制端用于根据处理器确定的风机主干倾斜角度和所述距离值，确定风机叶片与主干间的安全距离，并输出控制信号至风机调整主干和/或叶片的角度；所述后台控制端还用于接收的所述风向信息和/或风速信息输出控制信号至相应风机进行主干或叶片的调整。优选的，上述的海上浮漂式风机智慧监测系统中，还包括设置在所述浮漂上的密闭腔体，所述倾角仪、处理器以及磁场传感器设置在所述密闭腔体内。优选的，上述的海上浮漂式风机智慧监测系统中，所述密闭腔体内还设置有GPS定位装置，所述GPS定位装置用于监测浮漂的位置信息。优选的，上述的海上浮漂式风机智慧监测系统中，所述距离传感器设置在风机主干上的圆柱面上，所述距离传感器的监测方向与所述风机叶片自由端的旋转路径相交，所述距离传感器的监测方向和所述风机叶片旋转到最低点时的旋转方向的夹角为钝角。优选的，上述的海上浮漂式风机智慧监测系统中，多个所述距离传感器呈圆周阵列环绕布设在所述风机主干的圆柱面上。优选的，上述的海上浮漂式风机智慧监测系统中，还包括风向传感器，所述风向传感器用于采集风机所在位置处的风向并传输至所述处理器；所述处理器还用于根据所述风向传感器测量的风向输出角度调节指令，以调节风机主舱的俯仰角度和/或水平偏转角度。优选的，上述的海上浮漂式风机智慧监测系统中，所述浮漂上还设置有用于监测洋流、海水流速、水温、盐分、海水浑浊度、海洋生物的传感器，各传感器采集的信息传输至所述处理器。优选的，上述的海上浮漂式风机智慧监测系统中，还包括电力装置，用于提供倾角仪、处理器、距离传感器的电力供给。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：本专利技术提供的海上浮漂式风机智慧监测系统中：通过在风机的浮漂基底使用倾角仪监测风机的浮漂基础，继而根据监测数据实现调整风机主干的角度，使之保持平衡；对倾角仪监测的数据和风机叶片与风机主干的距离值综合处理，从而调整风机叶片与风机主干的角度，使之(叶片)避免和风机主干(支柱)的碰撞。通过倾角仪和地磁场传感器的监测数据可以用于计算浮漂的偏移方向，从而调整风机叶片，使之迎风；本监测系统能够对海上浮漂式风机的多项数据监测和综合处理控制，利于降低风机机械结构出现故障的风险，增加发电效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术一种海上浮漂式风机智慧监测系统的一个具体实施例的逻辑框图；图2为图1所示的距离传感器在风机上的设置示意图；图3为在风机主干的横切面视角下距离传感器的排布方式示意图。具体实施方式下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。需要注意的是，除非另有说明，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。如图1所示，一种海上浮漂式风机智慧监测系统，针对采用非固定式浮漂承载风机设备，进行更为全面的监测；本系统包括后台控制端以及用于设置在浮漂上的倾角仪、地磁场传感器、处理器以及第一通信传输装置；还包括用于设置在风机主干上的距离传感器和第二通信传输装置；所述倾角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上浮漂式风机智慧监测系统，其特征在于：包括后台控制端以及用于设置在浮漂上的倾角仪、地磁场传感器、处理器以及第一通信传输装置；还包括用于设置在风机主干上的距离传感器和第二通信传输装置；/n所述倾角仪用于采集浮漂的倾斜角度信息；/n所述地磁场传感器用于采集浮漂的倾斜方向信息；/n所述距离传感器用于采集风机叶片的自由端与该主干间的距离信息；/n所述第二通信传输装置用于将所述距离值传输给所述处理器；/n所述处理器用于根据接收到的所述浮漂的倾斜角度信息确定风机主干倾斜角度，以及根据接收的风机叶片的自由端与该主干间的距离信息确定风机叶片的自由端与该主干间的距离值；/n所述处理器还用于根据接收到的所述浮漂的倾斜角度信息和地磁场传感器信息确定风机所处地点的风向，以输出风向信息；/n所述处理器还用于根据接收到的所述浮漂的倾斜角度信息确定风速的大小，以输出风速信息；/n所述第二通信传输装置用于将所述处理器输出的数据传输至所述后台控制端；/n所述后台控制端用于根据处理器确定的风机主干倾斜角度和所述距离值，确定风机叶片与主干间的安全距离，并输出控制信号至风机调整主干和/或叶片的角度；所述后台控制端还用于接收的所述风向信息和/或风速信息输出控制信号至风机。/n...

【技术特征摘要】
1.一种海上浮漂式风机智慧监测系统，其特征在于：包括后台控制端以及用于设置在浮漂上的倾角仪、地磁场传感器、处理器以及第一通信传输装置；还包括用于设置在风机主干上的距离传感器和第二通信传输装置；
所述倾角仪用于采集浮漂的倾斜角度信息；
所述地磁场传感器用于采集浮漂的倾斜方向信息；
所述距离传感器用于采集风机叶片的自由端与该主干间的距离信息；
所述第二通信传输装置用于将所述距离值传输给所述处理器；
所述处理器用于根据接收到的所述浮漂的倾斜角度信息确定风机主干倾斜角度，以及根据接收的风机叶片的自由端与该主干间的距离信息确定风机叶片的自由端与该主干间的距离值；
所述处理器还用于根据接收到的所述浮漂的倾斜角度信息和地磁场传感器信息确定风机所处地点的风向，以输出风向信息；
所述处理器还用于根据接收到的所述浮漂的倾斜角度信息确定风速的大小，以输出风速信息；
所述第二通信传输装置用于将所述处理器输出的数据传输至所述后台控制端；
所述后台控制端用于根据处理器确定的风机主干倾斜角度和所述距离值，确定风机叶片与主干间的安全距离，并输出控制信号至风机调整主干和/或叶片的角度；所述后台控制端还用于接收的所述风向信息和/或风速信息输出控制信号至风机。


2.根据权利要求1所述的海上浮漂式风机智慧监测系统，其特征在于：还包括设置在所述浮漂上的密闭腔体，所述倾角仪、处理器以及磁场传感器设置在所述密闭腔体内...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·刘，
申请(专利权)人：北京致感致联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11