[发明专利]复合筒型基础漂浮自适应平衡系统

说明书

技术领域

本发明涉及筒型基础的自适应平衡系统，尤其涉及复合筒型基础漂浮自适应平衡系统。

背景技术

近年来，我国海上风电场建设步伐明显加快。在海上安装风机必需先要建造风机基础。为此，针对中国近海海域状况发明了一种采用巨型复合筒型基础一体化安装技术安装海上风机。其原理是基础底部被分成若干个仓，各个仓之间是相互封闭独立的。正常情况下，基础下水后会自动漂浮起来。经过拖航到目的地后放气下沉，然后再进行调平等一系列操作。但由于施工工艺和现场环境等各种原因，基础在进行拖航时不会一直保持平衡，这样就影响拖航速度及安全。为此，必需通过对各个仓的气压进行调节使基础保持平衡，其调节方式可以为增压或者减压。

采用人工操作阀门及气泵对基础各个仓进行增压或者减压操作时需要大量的操作人员在基础底部听从指挥者口令进行操作，其过程复杂繁琐，且不容易做到统一协调，而且很容易出错。因此，采用人工操作的方法控制基础平衡不仅控制过程滞后，而且控制精度不高，影响拖航或者下沉的进度及质量。除此之外，需要大量的人员在基础上工作，对工作人员的人身安全产生了一定的威胁。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种复合筒型基础漂浮自适应平衡系统，其能够在对复合筒型基础进行漂浮的过程中方便地调整以保证平衡。

为解决上述技术问题，本发明提供复合筒型基础漂浮自适应平衡系统，其包括供电系统、传感器、执行器、下位机及工控机，所述供电系统安装在基础上，用来给基础上设备提供电源，所述传感器检测复合筒型基础的漂浮状态，所述下位机采集所述传感器的检测数据及上传数据给所述工控机，所述工控机采集所述下位机上传的数据及发送指令给所述下位机，所述下位机根据内部存储的程序执行从所述工控机接收的指令以控制所述执行器对所述基础的漂浮状态执行调整。

优选地，所述传感器、所述执行器及所述下位机均安装在所述基础上，所述下位机与所述工控机之间通过无线方式进行通信。

优选地，所述下位机通过采集板卡采集所述传感器检测到的数据。

优选地，所述复合筒型基础包括相互封闭隔离的多个仓，每个所述仓具有沉入水中的开口，所述执行器对所述基础的漂浮状态执行调整包括分别向所述仓打气以让所述基础上浮和分别从所述仓排气以让所述基础下沉。

优选地，所述执行器包括气泵，所述下位机通过控制所述气泵的工作以实现所述向所述仓打气。

优选地，所述执行器包括阀，所述下位机控制所述阀的开度以实现所述从所述仓排气。

优选地，所述传感器包括水位计，所述水位计检测所述基础的吃水深度，当吃水深度过大时，同步执行向多个所述仓打气的操作；当吃水深度过小时，同步执行从多个所述仓排气的操作。

优选地，在所述基础的每个所述仓中均安装有所述水位计。

优选地，所述传感器包括水平传感器，当检测到所述基础水平失衡时，所述复合筒型基础漂浮自适应平衡系统对所述基础的漂浮状态自动执行对应的调整。

优选地，在所述基础的每个所述仓中均安装有所述水平传感器。

优选地，所述执行对应的调整包括所述上位机根据所述水平传感器所采集的数据自动判断基础向下倾斜的仓和/或基础向上倾斜的仓，并向所述基础向下倾斜的仓进行打气操作和/或从所述基础向上倾斜的仓进行排气操作。

优选地，所述工控机包括监视所述基础的漂浮状态的监控界面及让操作人员手动或自动调整所述基础的漂浮状态的操作界面。

优选地，所述工控机采用通用的组态软件系统形成。

优选地，所述的复合筒型基础漂浮自适应平衡系统还包括在紧急情况下立刻关闭所述执行器的紧急停止装置。

优选地，所述无线通信通过无线收发器实现，所述供电系统包括内燃机拖动的发电机以及UPS（Uninterrupted Power Supply，无间断电源），发电机主要用来给无线收发器、下位机、采集板卡等基础上设备供电；在发电机断电的情况下所述UPS作为不间断电源使用。

本发明的复合筒型基础漂浮自适应平衡系统采用闭环的控制方式，能够对基础的漂浮状态进行实时跟踪并进行调整，不仅调整速度快，而且控制精确。本发明的复合筒型基础漂浮自适应平衡系统能够让基础一直保持在比较满意的漂浮状态。在对基础进行拖航的过程中，本发明的复合筒型基础漂浮自适应平衡系统能够自动调整以保证平衡，而无需人工干预。