[发明专利]一种海洋风电基础安全监测平台及监测方法

说明书

本发明公开了一种海洋风电基础安全监测平台及监测方法，监测平台包括第一多波速测深仪和集成系统，第一多波速测深仪的输出端和集成系统连接，所述第一多波速测深仪安装在第一导轨上，所述第一导轨安装在风机桩基础外周面，所述多波速测深仪用于测量桩基周边的水深，并传递至集成系统通过布置在水下双轨道的多通道超声波探深仪，实时监测桩基础周围的地形变化，通过与定时扫测的区域性的AI技术的数据融合与对比，反映冲刷的问题，剔除了海床整体的移动移速，同时通过对风机的实测安全数据进行比较，发现冲刷对风机安全的影响。

技术领域

本发明属于海上风电技术领域，具体涉及海上风电场的基础冲刷监测。

背景技术

海洋作为地球水资源中最为重要的组成部分,蕴涵着巨大可再生能源。海上风电虽然起步较晚，但是凭借海风资源的稳定性和大发电功率的特点，近年来正在飞速发展。目前，对海上风电的开发与利用在不断升温,较大程度地带动了对海上建筑物抵御波浪、潮流冲刷能力的研究。

海上风机基础是海上风电重要的基础设施，是海上风电机组的支撑构件。其所处环境十分恶劣，不仅承受各种自然印度的作用，还遭受地基冲刷影响。基础冲刷不仅影响风机支撑结构自振频率，还影响结构整体性，降低服役年限。此外，在海床表面附近夹杂着泥沙的水流不断冲刷桩基基础，腐蚀破坏桩基基础表面，严重时会造成海上风力机机组的坍塌。

目前海洋风电场的基础冲刷监测一般多用定期扫测，得出一定大范围的周期性的扫测结果。此方法不具备实时性，同时往往对短期极端事件无法正确及时反映，因此无法与现场实际监测的风机的数据振动进行实时对比分析，从而无法分辨出冲刷(尤其是极端事件下)对于风机整体振动的影响。

发明内容

为了克服实测数据与安全监测的基础冲刷数据不匹配的问题，本发明提供了一种海洋风电基础安全监测平台及监测方法，用于分析风电场内的海床整体和局部的移动与变化和因此对于风机稳定性所产生的影响。

为达到上述目的，本发明所述一种海洋风电基础安全监测平台，包括第一多波速测深仪和集成系统，第一多波速测深仪的输出端和集成系统连接，所述第一多波速测深仪安装在第一导轨上，所述第一导轨安装在风机桩基础外周面，所述多波速测深仪用于测量桩基周边的水深，并传递至集成系统；所述集成系统用于采集桩基周边的水深和风电安全监测数据，并根据桩基周边的水深和风电安全监测数据计算海底冲刷与对于风电基础的影响。

进一步的，风机桩基础外周面安装有第二导轨，所述第二导轨上安装有第二多波速测深仪。

进一步的，第一多波速测深仪和第二多波速测深仪的运动轨道为两个相对的半圆。

进一步的，第二导轨和第一导轨的安装高度不同。

进一步的，还包括风机安全监测系统，所述风机安全监测系统用于监测风电安全监测数据，所述风电安全监测数据包括风机震动数据和位移数据。

进一步的，第一导轨由超高分子量聚乙烯制成。

基于上述的一种海洋风电基础安全监测方法，包括以下步骤：

步骤1、实时测量桩基周边的水深、风机的震动和风机位移，定期采集风电场整体的海床的变化数据；

步骤2、根据水深得到地形数据，对地形数据和光纤安全监测数据进行耦合分析，得到海底冲刷与对于风机桩基础的影响；根据地形数据和定期扫测数据分析极端事件对于冲刷和风机振动的影响以及区域性的海床移动与变化。

进一步的，步骤2中，对风机安全监测系统与轨道探深仪所得到数据进行对比分析，提取出两者的时滞，并对所述时滞进行分析，得到实际冲刷效果与光纤安全监测数据之间的响应时间。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：