一种海上测风塔安全监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种海上测风塔安全监测系统，包括与后台服务器通讯连接的振动响应监测模块、环境信息监测模块和冰情监测信息模块；振动响应监测模块包括位于测风塔主甲板和测风塔塔架的振动传感器，位于测风塔塔架上的加速度倾角集成传感器，位于测风塔负载处的应变传感器；环境信息监测模块包括波浪仪和风速计；冰情监测信息模块包括图像采集装置、水位计和水温剖面监测组件。通过对测风塔塔体结构及海域环境的长期、连续的数据采集，形成完善的作业环境条件与测风塔结构健康状态数据库，用于对实测海上测风塔结构的整体性能评估。用于对实测海上测风塔结构的整体性能评估。用于对实测海上测风塔结构的整体性能评估。

【技术实现步骤摘要】
一种海上测风塔安全监测系统


[0001]本技术涉及海洋装备领域，具体为一种海上测风塔安全监测系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]海上测风塔是用于对海洋大气风况观测，完成对特定海域风力、风速、风向等风资源信息的长期观测站/观测设备，测风塔建设在海面上，塔体结构承受着复杂海洋环境的影响。
[0004]现有技术虽然能够依靠测风塔塔体上安装的各类风速计、温度传感器、水位传感器及摄像头等数据采集装置实现测风塔在风、浪及海水水温影响下的运行稳定性监测，但却并未考虑海洋冰对塔体结构的影响；海洋冰会受到风与浪的影响而运动，同时还受到季节性以及水温的影响呈现不同的厚度，而运行中的海上测风塔在受到海洋冰撞击后产生振动，会对柔性结构的测风塔结构带来影响；因此在海洋风、浪以及海冰荷载的综合作用下，测风塔的塔体结构面临振动、疲劳、沉降等多种失效风险。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，本技术提供一种海上测风塔安全监测系统，利用测风塔塔体特定位置安装的各类传感器获取环境信息、冰情信息和塔体结构信息，利用塔体搭载的光伏发电装置供电，以无线通讯的方式与后台服务器通讯，通过对结构及海域环境的长期且连续的数据采集，形成完善的作业环境条件与塔体结构健康状态数据库，用于海上测风塔结构的整体性能评估。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]本技术的第一个方面提供一种海上测风塔安全监测系统，包括与后台服务器通讯连接的振动响应监测模块、环境信息监测模块和冰情监测信息模块；
[0008]振动响应监测模块包括位于测风塔主甲板和测风塔塔架的振动传感器，位于测风塔塔架上的加速度倾角集成传感器，位于测风塔负载装置处的应变传感器；
[0009]环境信息监测模块包括波浪仪和风速计。
[0010]冰情监测信息模块包括图像采集装置、水位计和水温剖面监测组件。
[0011]水温剖面监测组件包括与防水电缆和锚链相连接的多组水温剖面传感器。
[0012]水温剖面传感器包括相连接的多组温度传感器。
[0013]风速计位于测风塔塔体上部，获取风向和风速。
[0014]波浪仪位于测风塔塔体中部，获取波浪信息。
[0015]水位计位于测风塔塔体底部，获取水位高程信息。
[0016]图像采集装置位于测风塔塔体上，获取冰情信息。
[0017]水温剖面监测组件位于海面以下设定距离，一端与测风塔塔体底部连接。
[0018]还具有光伏发电装置，分别与振动响应监测模块、环境信息监测模块和冰情监测信息模块连接。
[0019]还具有无线通讯装置，分别与振动响应监测模块、环境信息监测模块和冰情监测信息模块连接。
[0020]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0021]1、监测系统光伏发电装置供电，通过无线通讯装置传输实现所需参数的独立通讯，在无人、无电力供应环境可以进行长期稳定的监测，保证了预警系统的可靠性。
[0022]2、海域冰情、环境参数的有效采集确保测风塔塔体结构失效风险评估与预警的实效性和准确性。
[0023]3、通过对测风塔塔体结构及海域环境的长期、连续的数据采集，形成完善的作业环境条件与测风塔结构健康状态数据库，用于对实测海上测风塔结构的整体性能评估。
附图说明
[0024]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0025]图1是本技术一个或多个实施例提供的系统架构示意图；
[0026]图2是本技术一个或多个实施例提供的传感器安装位置示意图；
[0027]图中：1、风速计，2、波浪仪，3、图像采集装置，4、水位计，5、水温剖面监测组件。
具体实施方式
[0028]下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。
[0029]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0030]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0031]依据对目前的海上测风塔进行现场监测和对监测结果进行数值分析发现，海上测风塔具备细长的柔性结构，在风、浪以及海冰荷载的作用下，测风塔结构面临振动、疲劳、沉降等多种失效风险。
[0032]因此以下实施例给出了一种海上测风塔安全监测系统的整体架构，利用测风塔塔体特定位置安装的各类传感器获取环境信息、冰情信息和塔体结构信息，利用塔体搭载的光伏发电装置供电，以无线通讯的方式与后台服务器通讯，通过对结构及海域环境的长期且连续的数据采集，形成完善的作业环境条件与塔体结构健康状态数据库，用于海上测风塔结构的整体性能评估。
[0033]实施例一：
[0034]本实施例的目的是提供一种海上测风塔安全监测系统，包括与后台服务器通讯连
接的振动响应监测模块、环境信息监测模块和冰情监测信息模块；
[0035]振动响应监测模块包括位于测风塔主甲板和测风塔塔架的振动传感器，位于测风塔塔架上的加速度倾角集成传感器，位于测风塔负载处的应变传感器；
[0036]环境信息监测模块包括波浪仪和风速计；
[0037]冰情监测信息模块包括图像采集装置、水位计和水温剖面监测组件。
[0038]水温剖面监测组件5包括与防水电缆和锚链相连接，且形成链状传感器组的多组水温剖面传感器。水温剖面监测组件位于海面以下设定距离，一端与测风塔塔体底部连接。水温剖面传感器包括相连接的多组温度传感器，多组温度传感器形成获取一个测点的多个温度数据，形成温度链。
[0039]风速计1位于测风塔塔体上部，获取风向和风速。
[0040]波浪仪2位于测风塔塔体中部，获取波浪信息。
[0041]水位计4位于测风塔塔体底部，获取水位高程信息。
[0042]图像采集装置3位于测风塔塔体上，获取冰情信息。
[0043]还具有光伏发电装置，分别与振动响应监测模块、环境信息监测模块和冰情监测信息模块连接。
[0044]还具有无线通讯装置，分别与振动响应监测模块、环境信息监测模块和冰情监测信息模块连接。
[0045]通过对塔体结构及海域环境的长期且连续的数据采集，形成完善的作业环境条件与塔体结构健康状态数据库，用于海上测风本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上测风塔安全监测系统，其特征在于：包括与后台服务器通讯连接的振动响应监测模块、环境信息监测模块和冰情监测信息模块；振动响应监测模块包括位于测风塔主甲板和测风塔塔架的振动传感器，位于测风塔塔架上的加速度倾角集成传感器，位于测风塔负载装置处的应变传感器；环境信息监测模块包括波浪仪和风速计；冰情监测信息模块包括图像采集装置、水位计和水温剖面监测组件。2.如权利要求1所述的一种海上测风塔安全监测系统，其特征在于：所述水温剖面监测组件包括与防水电缆和锚链相连接的多组水温剖面传感器。3.如权利要求2所述的一种海上测风塔安全监测系统，其特征在于：所述水温剖面监测组件位于海面以下，一端与测风塔塔体底部连接。4.如权利要求2所述的一种海上测风塔安全监测系统，其特征在于：所述水温剖面传感器包括相连接的多组温度传感器。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵业彬，夏宏君，任宪骏，许卫东，张玉海，王勇，张洪达，王昊，滕丽霞，孙宇，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：新型
国别省市：