一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统及方法，包括缠绕在其上的多段温度传感光缆；所述温度传感光缆呈分布式布置，沿海上桩基础间隔布设；所述温度传感光缆包括纤芯，在纤芯上由内至外逐层套设的第一加筋管、第一护套、第二加筋管和第二护套，其中，第二加筋管内填充有油膏。本发明专利技术利用海上桩基础上缠绕测温光缆，可实现区域性的潮汐水位长期实时监测，具有抗电磁和耐腐蚀性强、耐久性高、轻便灵巧等优势，且不用增加水位检测的成本。的成本。的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统及方法


[0001]本专利技术属于潮汐水位监测
，涉及一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]近年来，海上风电建设蓬勃发展，其建设区域的近海环境问题越来越受到重视，潮汐水位监测是重要的一项监测内容。我国较早的利用建设潮汐站进行潮汐测量，多采用浮子式验潮仪、压力式验潮仪等。浮子式验潮仪结构简单、工作可靠、维修方便，但受海洋环境制约，宜腐蚀和损坏，需频繁更换。压力式验潮仪实现了潮汐测量的自动化，且提高了精度，但传感器较为脆弱，在运输、安装过程中需避免碰撞、跌落，否则会损坏内置芯片。随着潮汐测量技术的发展，超声波、激光水位监测方法等高精技术手段得到广泛应用。但在潮汐高落差及滩涂的复杂环境中，数值误差相对较高，且露天环境下的盐雾、海风对设备的腐蚀磨损相当严重，使得原本成本较高的设备维护成本大大增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统及方法，本专利技术利用海上桩基础上缠绕测温光缆，可实现区域性的潮汐水位长期实时监测，具有抗电磁和耐腐蚀性强、耐久性高、轻便灵巧等优势，且不用增加水位检测的成本。
[0005]根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统，包括缠绕在其上的多段温度传感光缆；
[0007]所述温度传感光缆呈分布式布置，沿海上桩基础间隔布设；
[0008]所述温度传感光缆包括纤芯，在纤芯上由内至外逐层套设的第一加筋管、第一护套、第二加筋管和第二护套，其中，第二加筋管内填充有油膏。
[0009]作为可选择的实施方式，所述温度传感光缆通过环氧树脂胶全黏贴布设于海上桩基外表面。
[0010]作为可选择的实施方式，所述温度传感光缆总的布设范围为全面覆盖潮汐水位变化历史最大区间。
[0011]作为可选择的实施方式，所述温度传感光缆通过海底光缆串联连接至布设在远端的解调设备。
[0012]作为可选择的实施方式，所述第一加筋管和第二加筋管均为由玻璃纤维增强塑料材质形成的具有多个加强筋的套管。
[0013]作为可选择的实施方式，所述第一护套为中密度聚乙烯材质，所述第二护套为高密度聚乙烯材质。
[0014]作为可选择的实施方式，所述第二加筋管和第二护套之间设置有阻水层。
[0015]作为可选择的实施方式，所述每段温度传感光缆均沿着海上桩基础径向缠绕。
[0016]作为可选择的实施方式，所述纤芯的类型为单模光纤SM、多模光纤MM50/125或多模光纤MM62.5/125。
[0017]一种上述监测系统的工作方法，包括以下步骤：
[0018]温度传感光缆呈分布式布置，沿海上桩基础间隔缠绕；
[0019]根据各段温度传感光缆检测的温度，利用潮汐水位界面温度不同确定潮汐水位。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0021]本专利技术采用特制的非金属分布式温度传感光缆，光缆全部采用非金属加强件设计，具有极高的绝缘性、耐腐蚀性，传感器为光纤材质，结构稳定，比传统监测手段精度高，适用性强。
[0022]本专利技术巧妙利用了海上风电等桩基础，监测点根据桩基础布设，区域测量点密集，有代表性，且传感器柔性设计，与结构体耦合性好，其精度可根据缠绕布设密度自定义设置。
[0023]本专利技术监测现场无需用电，无需现场安装，在桩基生产厂家布设完成，大大降低现场施工风险，且无需投入额外的检测设备，减低了水位监测成本。
附图说明
[0024]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0025]图1是本实施例的监测系统示意图；
[0026]图2是本实施例的非金属高强分布式温度传感光缆结构图
[0027]其中：1、高密度聚乙烯护套；2、玻璃纤维增强塑料管；3、中密度聚乙烯护套；4、玻璃纤维增强塑料管；5：纤芯。
具体实施方式
[0028]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0029]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利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专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0030]一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统，包括非金属高强分布式测温传感器，非金属高强分布式测温传感器为温度传感光缆。温度传感光缆通过环氧树脂胶全黏贴布设于海上桩基外表面，布设范围为大于该区域常年潮汐水位变化的最大区间。
[0031]本实施例中，如图2所示，温度传感光缆采用两层非金属加筋丝层(玻璃纤维增强塑料管2、玻璃纤维增强塑料管4)逐层包括纤芯5，增加整根光缆的抗拉强度，光纤外围采用玻璃纤维增强塑料管保护，管内填充高润滑性油膏，玻璃纤维增强塑料管外部设计一圈阻水层，用于阻止水分进入。
[0032]两个玻璃纤维增强塑料管之间设置有中密度聚乙烯护套3，位于外侧的玻璃纤维增强塑料管4外，还设置有高密度聚乙烯护套1。
[0033]光缆全部采用非金属加强件设计，具有极高的绝缘性、耐腐蚀性。所述温度传感光缆通过环氧树脂胶全黏贴布设于海上桩基外表面，布设范围为大于常年潮汐水位变化的一段区间。通过海底光缆串联连接至指定地点，由分布式光纤测温仪/解调仪接收采集，达到实时监测区域潮汐水位的目的。
[0034]本实施例中，温度传感光缆类型为SM、MM50/125、MM62.5/125(3芯可选)。
[0035]本实施例中，温度传感光缆直径为9mm。
[0036]本实施例中，温度传感光缆抗拉强度(N)：4500(短期)/3800(长期)；抗压强度(MPa)：长期＞20，短期＞30。
[0037]本实施例中，温度传感光缆工作温度(℃)：
‑
20～85。
[0038]本实施例中，温度传感光缆用环氧树脂胶黏贴在海上桩基外表面。
[0039]在其他实施例中，上述参数可以根据具体情况更改或调整。
[0040]本实施例的工程实施过程如下：第一步安装前准备。根据监测要求，准备非金属高强分布式温度传感光缆、环氧树脂胶及相关辅材。第二步，在桩厂现场安装。将分布式测温光缆均匀布设在桩基外表面，其目的是增大空间分辨率，提高测量精度。将分布式测温光缆两端固定，全面粘贴，并在桩头预留连接线，用于各桩基的串联。第三步连接设备调试。桩基施工后，将各布设有传感器的桩基通过测温光缆串联至分布式测温仪及监测系统，实现实时监测。通过潮汐水位界面处的温度变化，实现区域潮汐水位监测。
[0041]整个监测系统稳定，可靠性高，可适应高盐、高腐蚀性海洋环境，监测精度高，系统耐久性高，易于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统，其特征是，包括缠绕在其上的多段温度传感光缆；所述温度传感光缆呈分布式布置，沿海上桩基础间隔布设；所述温度传感光缆包括纤芯，在纤芯上由内至外逐层套设的第一加筋管、第一护套、第二加筋管和第二护套，其中，第二加筋管内填充有油膏。2.如权利要求1所述的一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统，其特征是，所述温度传感光缆通过环氧树脂胶全黏贴布设于海上桩基外表面。3.如权利要求1所述的一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统，其特征是，所述温度传感光缆总的布设范围为全面覆盖潮汐水位变化历史最大区间。4.如权利要求1所述的一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统，其特征是，所述温度传感光缆通过海底光缆串联连接至布设在远端的解调设备。5.如权利要求1所述的一种利用海上桩基础实现区域潮汐水位监测系统，其特征是，所述第一加筋管和第二加筋管均为由玻璃纤维增强塑料材质形...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟志浩，江峻毅，杨庆义，亓乐，常增亮，李允忠，张震，于生飞，卢卓，曲兆影，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：