海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统及方法，该系统包括立体监测系统、监测数据管理系统、监测数据分析系统和界面展示系统；所述立体监测系统包括供能模块、监测仪器和数据传输与控制模块；所述界面展示系统包括仪器状态监测显示模块、数据监测显示模块和数据管理模块；所述监测数据管理系统用于存储和管理采集的所述监测数据以及海洋冲淤动力环境的历史数据；所述监测数据分析系统用于统计和分析各时间段内所述海洋冲淤动力环境监测数据中各要素的特征值；实现对海上风电场场址内以及海缆路由区水动力环境的远程监测，为海上风电场运维的安全提供保障，提升海上风电场运维期海洋环境监测系统的自动化和智能化水平。自动化和智能化水平。自动化和智能化水平。

【技术实现步骤摘要】
海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及海上风电场数据监测与管理
，特别是涉及一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，随着海上风电场建设的快速发展，复杂的海洋环境会影响海上风电场安全稳定运行。一个是复杂水动力和水下结构物的相互作用，对结构安全具有较大的威胁。另外一个是海上风电场运维的限制，大波高大流速条件均不利于海上运维船的航行和靠泊。因而，实时在线监测海上风电场的海洋冲淤环境要素，分析海上风电场冲淤动力条件，对制定运维计划和保障运维人、船、机安全有重要意义。
[0003]在海上风电场运维期间，主要关注波浪、海流、海床等海洋冲淤环境。针对不同的冲淤要素，其观测手段和观测设备各有区别。波浪观测一般采用重力式测波仪器、声学式测波仪器、压力式测波仪器等设备进行波浪要素监测。重力式测波仪器放置在海面，通过锚系系统固定实现定点观测。声学多普勒流速剖面仪需要配合一定的承载体使用，一般采用坐底、抱箍等方式固定进行观测。压力式测波仪安装在水下或海底，需要配合一定的承载体使用，一般采用坐底、抱箍等方式固定进行观测。海流一般观测方法有船只锚碇测流、锚碇潜标测流、锚碇明标测流、走航测流等。常用海流观测仪器有直读海流计、安德拉海流计以及声学多普勒测流仪等。除此之外，考虑“海上风电场+融合”的大趋势，还需要配置海洋水质、生态等要素的监测仪器。总结来说，海上风电场海洋环境监测呈现多要素、多方法的特点，当前的实施手段是针对一种或者一类要素进行独立观测，这种方式使得海洋环境监测设备布置分散，设备维护和管理的难度和成本均提高了，海上监测困难、多要素集成困难、维护困难，通过依托海上风电场布设设备，增强设备和数据的安全性；其次提升海上监测的无人值守和自动化程度；减少维护风险。
[0004]因此，现有技术还有待进一步提升和改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：海洋环境监测设备布置分散，海上监测困难、多要素集成困难、设备维护和管理的难度和成本高，亟需一种适用于海上风电场的多要素、多方法综合监测系统，提升海上风电场运维期海洋环境监测的自动化和智能化水平，降低监测设备维护成本。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统，其中，所述系统包括立体监测系统、监测数据管理系统、监测数据分析系统和界面展示系统；
[0007]所述立体监测系统包括监测仪器和一体化安装机构，所述监测仪器安装在所述一体化安装机构上，所述监测仪器用于采集海上风电场海洋冲淤动力环境的监测数据；
[0008]所述监测数据管理系统，用于存储和管理采集的所述监测数据以及海洋冲淤动力
环境的历史数据；
[0009]所述监测数据分析系统，用于统计和分析各时间段内所述海洋冲淤动力环境监测数据中各要素的特征值；
[0010]所述界面展示系统，用于显示所述立体监测系统采集的监测数据，以及管理和显示监测仪器的信息。
[0011]进一步地，所述一体化安装机构包括第一抱箍构件、第二抱箍构件、紧拴构件、第一横向外伸杆、第二横向外伸杆、第三横向外伸杆和外伸仪器安装构件；
[0012]所述第一抱箍构件和第二抱箍构件通过所述紧拴构件固定在桩基础上；
[0013]所述第一横向外伸杆和第二横向外伸杆固定所述第二抱箍构件；
[0014]所述第三横向外伸杆固定所述第一抱箍构件；
[0015]所述外伸仪器安装构件固定所述第一横向外伸杆、第二横向外伸杆和第三横向外伸杆。
[0016]进一步地，所述一体化安装机构还包括竖向安装杆、竖向安装杆紧固件、第一监测仪器和第二监测仪器；
[0017]所述竖向安装杆连接所述第一抱箍构件和第二抱箍构件；
[0018]在所述竖向安装杆的末端安装所述第一监测仪器；
[0019]所述第一抱箍构件、第二抱箍构件和竖向安装杆通过所述竖向安装杆紧固件固定在一起，并与所述立体监测系统的桩基础相连接；
[0020]在所述外伸仪器安装构件上安装所述第二监测仪器。
[0021]进一步地，所述第二抱箍构件在桩基础上的安装位置由所述第一监测仪器的运行水深确定；
[0022]所述第一抱箍构件安装在所述第二抱箍构件上。
[0023]进一步地，所述界面展示系统包括仪器状态监测显示模块、数据监测显示模块和数据管理模块；
[0024]所述仪器状态监测显示模块，用于显示海域内所有仪器设备的实时运行状态，包括倾斜、横摇、压力和温度状态；
[0025]所述数据监测显示模块，用于实时显示所述监测仪器投放海域的波浪、海流、潮位、海水温度、盐度和海床冲淤信息，以对海缆路由区域的海域状况进行监控；
[0026]所述数据管理模块，用于实时管理所述监测仪器采集的数据向数据库的自动导入，并在前端反馈数据文件的更新情况。
[0027]进一步地，所述立体监测系统还包括供能模块，所述供能模块包括数块太阳能板。
[0028]进一步地，所述立体监测系统还包括数据传输与控制模块，所述数据传输与控制模块包括两自由度运动控制面板。
[0029]进一步地，所述监测数据包括波浪要素、海流要素、潮位要素、海水温度要素、盐度要素和海床冲淤要素。
[0030]本专利技术第二方面提供了一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理方法，其中，所述方法包括，在风电场桩基础上将监测仪器安装在一体化安装机构上；
[0031]所述监测仪器采集海上风电场海洋冲淤动力环境的监测数据；
[0032]存储和管理采集的所述监测数据以及海洋冲淤动力环境的历史数据；
[0033]统计和分析各时间段内所述海洋冲淤动力环境监测数据中各要素的特征值；
[0034]显示所述立体监测系统采集的监测数据，以及管理和显示监测仪器的信息。
[0035]本专利技术实施例一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统及方法，所述系统包括立体监测系统、监测数据管理系统、监测数据分析系统和界面展示系统，与现有技术相比，其有益效果在于：增强海上风电场设备和数据传输与控制的安全性；提高监测设备工作效率，提升海上风电场运维期海洋环境监测系统的自动化和智能化水平，减少维护风险，降低监测设备维护成本。
附图说明
[0036]图1是本专利技术实施例一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统的系统框图；
[0037]图2是本专利技术实施例立体监测系统布置示意图；
[0038]图3是本专利技术实施例立体监测系统可替换布置示意图；
[0039]图4是本专利技术实施例界面展示系统的系统框图；
[0040]图5是本专利技术实施例数据管理模块流程图；
[0041]图6是本专利技术实施例一体化安装机构的结构图；
[0042]图7是本专利技术实施例一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理方法的系统框图。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统，其特征在于，所述系统包括立体监测系统、监测数据管理系统、监测数据分析系统和界面展示系统；所述立体监测系统包括监测仪器和一体化安装机构，所述监测仪器安装在所述一体化安装机构上，所述监测仪器用于采集海上风电场海洋冲淤动力环境的监测数据；所述监测数据管理系统，用于存储和管理采集的所述监测数据以及海洋冲淤动力环境的历史数据；所述监测数据分析系统，用于统计和分析各时间段内所述海洋冲淤动力环境监测数据中各要素的特征值；所述界面展示系统，用于显示所述立体监测系统采集的监测数据，以及管理和显示监测仪器的信息。2.如权利要求1所述一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统，其特征在于，所述一体化安装机构包括第一抱箍构件、第二抱箍构件、紧拴构件、第一横向外伸杆、第二横向外伸杆、第三横向外伸杆和外伸仪器安装构件；所述第一抱箍构件和第二抱箍构件通过所述紧拴构件固定在桩基础上；所述第一横向外伸杆和第二横向外伸杆固定所述第二抱箍构件；所述第三横向外伸杆固定所述第一抱箍构件；所述外伸仪器安装构件固定所述第一横向外伸杆、第二横向外伸杆和第三横向外伸杆。3.如权利要求2所述一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统，其特征在于，所述一体化安装机构还包括竖向安装杆、竖向安装杆紧固件、第一监测仪器和第二监测仪器；所述竖向安装杆连接所述第一抱箍构件和第二抱箍构件；在所述竖向安装杆的末端安装所述第一监测仪器；所述第一抱箍构件、第二抱箍构件和竖向安装杆通过所述竖向安装杆紧固件固定在一起，并与所述立体监测系统的桩基础相连接；在所述外伸仪器安装构件上安装所述第二监测仪器。4.如权利要求3所述一种海洋冲淤动力环境立体监测多数据融合管理系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，李健华，周川，汪华安，汤东升，潘冬冬，连捷，李学山，李争霖，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：