本发明专利技术公开了一种海上风电动态电缆监测装置及其监测方法，包括：声呐和多个声呐反弹装置；所述声呐设置在海上风电浮式基础平台的水下部分；所述多个声呐反弹装置间隔设置在所述动态电缆上。本发明专利技术通过设置在海上风电浮式基础平台的水下部分的声呐以及间隔设置在动态电缆上的多个声呐反弹装置，可以实时获取海中动态电缆的形态，进而可以对动态电缆疲劳分析，为预防动态电缆故障的发生提供有力支撑。为预防动态电缆故障的发生提供有力支撑。为预防动态电缆故障的发生提供有力支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种海上风电动态电缆监测装置及其监测方法
[0001]本专利技术涉及海上风电
，尤其涉及一种海上风电动态电缆监测装置及其监测方法。
技术介绍
[0002]海上风电动态电缆位于海上浮式风电基础平台和海床之间的波浪区，由于海水水文状况复杂，在浮体运动、波浪荷载及自身重量作用下，与浮体连接的顶部受到较大的拉伸荷载与反复弯曲荷载的组合作用，其荷载往复周期往往较长，为典型的低周振动疲劳荷载。在使用期间，长期的动态响应将导致动态电缆内部单元交变应力的累积，进而产生损伤引起疲劳破坏。此外，动态电缆因其固有的顺应性，加上典型的内部构件布置和几何形状，使得其特别容易受到交替弯曲荷载的影响，径向压缩层/构件受到相对运动的影响，导致磨损、变形和物理性能退化等重大风险。为保证动态电缆服役期间失效事故的发生，对动态电缆进行形态监测是十分必要的，但是由于海况复杂，且动态电缆深度不一，受到洋流的影响，现有技术无法做到对动态电缆的实时的监测。
技术实现思路
[0003]本专利技术实施例通过提供一种海上风电动态电缆监测装置及其监测方法，解决了现有技术无法做到对动态电缆进行实时监测的技术问题。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种海上风电动态电缆监测装置，包括：声呐和多个声呐反弹装置；
[0005]所述声呐设置在海上风电浮式基础平台的水下部分；
[0006]所述多个声呐反弹装置间隔设置在所述动态电缆上。
[0007]所述声呐反弹装置融合安装在所述动态电缆上，或者，所述声呐反弹装置悬浮安装在所述动态电缆上部。
[0008]进一步的，当所述声呐反弹装置悬浮安装在所述动态电缆上部时，所述声呐反弹装置包括定位件和声呐反弹装置本体；
[0009]所述声呐反弹装置本体的一侧面设有声呐反弹面，所述声呐反弹装置本体的上部设有浮力调节腔，所述声呐反弹装置本体的下部固定设有活动连接件；
[0010]所述定位件一端与所述声呐反弹装置本体的活动连接件连接，另一端与所述动态电缆连接，用于控制所述声呐反弹装置本体的位置和反弹方向。
[0011]进一步的，所述多个声呐反弹装置包括第一声呐反弹装置和第二声呐反弹装置；
[0012]所述第二声呐反弹装置的声呐反弹面的材质硬度和密度大于所述第一声呐反弹装置的声呐反弹面的硬度和密度；
[0013]所述第二声呐反弹装置设置在所述动态电缆的关键部位，所述第一声呐反弹装置设置在所述动态电缆的其他部位。
[0014]进一步的，所述声呐反弹面为内凹于所述声呐反弹装置本体的弧面；
[0015]所述声呐反弹面的材质硬度和和密度大于所述声呐反弹装置本体的其余部分。
[0016]进一步的，所述定位件包括套接件、限位连接件和封闭件；
[0017]所述套接件用于将所述定位件套接在所述动态电缆的铠装上；
[0018]所述限位连接件用于连接所述声呐反弹装置本体的活动连接件并用于控制所述声呐反弹装置本体的反弹方向；
[0019]所述封闭件用于封闭所述套接件。
[0020]进一步的，所述限位连接件包括两个平行设置的连接板，所述两个平行设置的连接板的一端固定连接所述套接件，另一端设有第一轴孔；
[0021]所述活动连接件为板状，所述活动连接件的一端与所述声呐反弹装置本体的底部固定连接，另一端设有第二轴孔；
[0022]所述活动连接板插入所述两个平行设置的连接板之间，所述第一轴孔和第二轴孔通过轴销连接，所述活动连接板可沿所述轴销旋转。
[0023]进一步的，浮力调节腔设置在所述声呐反弹装置本体内部靠近顶部的空间，所述浮力调节腔设有压力调节装置，所述压力调节装置用于根据所述声呐反弹装置本体的深度调节所述浮力调节腔内部的气压。
[0024]进一步的，所述压力调节装置包括气缸和活塞；
[0025]所述气缸一端连通所述浮力调节腔，另一端的缸套内部套入所述活塞；
[0026]所述活塞远离所述缸套的一端设有限位保护帽，所述限位保护帽的直径大于所述缸套的直径。
[0027]依据上述海上风电动态电缆监测装置，本专利技术还提供一种海上风电动态电缆监测方法，包括：
[0028]通过设置在海上风电浮式基础平台的水下部分的声呐的发送装置发射特定频率的声波；
[0029]所述声呐的接收装置接收间隔设置在所述动态电缆上的多个声呐反弹装置的反弹声波；
[0030]根据所述发送装置发送声波的参数、接收装置接收反弹声波的参数以及水文参数计算所述动态电缆的实时形态。
[0031]进一步的，前述根据所述发送装置发送声波的参数、接收装置接收反弹声波的参数以及水文参数计算所述动态电缆的实时形态，包括：
[0032]获取水文参数，包括：海水的密度和温度；
[0033]获取发送声波参数，包括：所述发送装置发射特定频率的声波的时间；
[0034]获取接收声波参数，包括：所述接收装置接收所述反弹声波的时间和角度；
[0035]根据所述水文参数、发送声波参数和接收声波参数计算所述动态电缆的实时形态。
[0036]本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过设置在海上风电浮式基础平台的水下部分的声呐以及间隔设置在动态电缆上的多个声呐反弹装置，可以实时获取海中动态电缆的实时形态，进而可以对动态电缆疲劳分析，为预防动态电缆故障发生提供有力支撑。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0038]图1为本专利技术实施例中海上风电动态电缆监测装置的整体安装示意图；
[0039]图2为本专利技术实施例中的声呐反弹装置本体的正面示意图；
[0040]图3为本专利技术实施例中的声呐反弹装置本体的侧面示意图；
[0041]图4为本专利技术实施例中的定位件的正面示意图；
[0042]图5为本专利技术实施例中的定位件的侧面示意图；
[0043]图6为本专利技术实施例中的声呐反弹装置的安装结构示意图。
[0044]其中，1
‑
第一声呐反弹装置；1
’‑
第二声呐反弹装置；101
‑
声呐反弹装置本体；102
‑
声呐反弹面；103
‑
浮力调节腔；104
‑
活动连接件；106
‑
压力调节装置；201
‑
套接件；202
‑
限位连接件；203
‑
封闭件；3
‑
海上风电浮式基础平台；4
‑
动态电缆；5
‑
声呐；6
‑
轴销。
具体实施方式
[0045]为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海上风电动态电缆监测装置，其特征在于，包括：声呐和多个声呐反弹装置；所述声呐设置在海上风电浮式基础平台的水下部分；所述多个声呐反弹装置间隔设置在所述动态电缆上。2.根据权利要求1所述的海上风电动态电缆监测装置，其特征在于，所述声呐反弹装置融合安装在所述动态电缆上，或者，所述声呐反弹装置悬浮安装在所述动态电缆上部。3.根据权利要求2所述的海上风电动态电缆监测装置，其特征在于，当所述声呐反弹装置悬浮安装在所述动态电缆上部时，所述声呐反弹装置包括定位件和声呐反弹装置本体；所述声呐反弹装置本体的一侧面设有声呐反弹面，所述声呐反弹装置本体的上部设有浮力调节腔，所述声呐反弹装置本体的下部固定设有活动连接件；所述定位件一端与所述声呐反弹装置本体的活动连接件连接，另一端与所述动态电缆连接，用于控制所述声呐反弹装置本体的位置和反弹方向。4.根据权利要求3所述的海上风电动态电缆监测装置，其特征在于，所述多个声呐反弹装置包括第一声呐反弹装置和第二声呐反弹装置；所述第二声呐反弹装置的声呐反弹面的材质硬度和密度大于所述第一声呐反弹装置的声呐反弹面的硬度和密度；所述第二声呐反弹装置设置在所述动态电缆的关键部位，所述第一声呐反弹装置设置在所述动态电缆的其他部位。5.根据权利要求3或4所述的海上风电动态电缆监测装置，其特征在于，所述声呐反弹面为内凹于所述声呐反弹装置本体的弧面；所述声呐反弹面的材质硬度和密度大于所述声呐反弹装置本体的其余部分。6.根据权利要求3或4所述的海上风电动态电缆监测装置，其特征在于，所述定位件包括套接件、限位连接件和封闭件；所述套接件用于将所述定位件套接在所述动态电缆的铠装上；所述限位连接件用于连接所述声呐反弹装置本体的活动连接件并用于控制所述声呐反弹装置本体的反弹方向；所述封闭件用于封闭所述套接件。7...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙小钎，马泽嶙，苗文举，许靖，吴潘兴，
申请(专利权)人：北京千尧新能源科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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