桩基监测系统、基础、风力发电机组及监测方法与流程

本申请涉及风电，特别是涉及一种桩基监测系统、基础、风力发电机组及监测方法。

背景技术：

1、海上风电机组的基础冲刷一直是风电行业关注的问题，要想解决好冲刷问题，需要分析每个风电项目冲刷成因规律，需要对基础周围地形进行定期测量。

2、一般海上风电机组的基础采用定期用船载探测部件的形式对整个风电场的基础所在海域的环境信息，例如桩基所在海域的土层至探测部件的距离信息、桩基所在海域的温度信息等，进而实现对海底地形进行监测，以便于查看各个基础的冲刷情况。而采用定期船载监测的方式成本较高，受成本等因素影响，每年仅能够监测2-3次，不具备多次监测条件，无法对基础周围及整个风电场海底地形冲刷变化进行动态监测，影响监测效果。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种桩基监测系统、基础、风力发电机组及监测方法，桩基监测系统能够按需对桩基周围的海底地形进行扫测，监测效果佳。

2、一方面，根据本申请实施例提出了一种风电机组的桩基监测系统，桩基监测系统包括：支撑部件，包括设置于桩基的环状基体以及沿环状基体周向延伸的导轨；转移部件，设置于支撑部件，转移部件包括移动件以及伸缩件，移动件与导轨可移动连接并能够沿导轨相对环状基体移动，伸缩件连接于移动件并能够沿环状基体的轴向伸缩；探测部件，设置于伸缩件在轴向上背离移动件的一侧，探测部件被配置为探测桩基所在海域的环境信息。

3、根据本申请实施例的一个方面，探测部件包括水深探测仪以及水温传感器，环境信息包括桩基所在海域的土层至水深探测仪的距离信息以及桩基所在海域的温度信息。

4、根据本申请实施例的一个方面，水深探测仪包括多波束测深仪和/或单波束测深仪。

5、根据本申请实施例的一个方面，桩基监测系统还包括入水传感器以及控制器，入水传感器设置于伸缩件在轴向上背离移动件的一侧，入水传感器被配置为监测探测部件的位置信息，控制器根据位置信息控制水深探测仪的开启或者关闭。

6、根据本申请实施例的一个方面，移动件包括驱动部以及行走部，行走部与导轨滚动配合，驱动部与行走部连接，以驱动行走部沿导轨相对环状基体移动。

7、根据本申请实施例的一个方面，转移部件还包括电磁吸附件，电磁吸附件设置于移动件并能够与环状基体磁吸附，以使得移动件沿导轨相对环状基体移动至预定位置后锁定移动件与环状基体的相对位置。

8、根据本申请实施例的一个方面，桩基监测系统还包括电缆连接装置以及接线器，电缆连接装置设置于移动件，电缆连接装置能够由外界获取电能，转移部件以及探测部件中的至少一者通过接线器与电缆连接装置电连接。

9、根据本申请实施例的一个方面，电缆连接装置包括防护体以及多个接线端子，防护体具有防护腔，多个接线端子位于防护腔并能够由外界获取电能，接线器包括输入端以及输出端，输入端与接线端子连接，输出端至少部分凸出于防护体的防护腔设置并与转移部件以及探测部件中的至少一者电连接。

10、根据本申请实施例的一个方面，移动件包括电源适配模块、数据处理模块以及通讯模块，电源适配模块自接线器获取电能并传输至探测部件，数据处理模块被配置为存储和/或处理环境信息，通讯模块被配置为将环境信息发送至预定位置。

11、根据本申请实施例的一个方面，伸缩件包括伸缩缸。

12、根据本申请实施例的一个方面，伸缩件包括基部、卷线器以及套管式伸缩部，基部与套管式伸缩部连接并驱动套管式伸缩部伸长或者缩短，卷线器设置于基部并用于缠绕或者释放与探测部件电连接的线缆。

13、另一方面，根据本申请实施例提出了一种风电机组的基础，包括：桩基，包括支撑桩以及设置于支撑桩的套笼；上述的桩基监测系统，环状基体环绕桩基设置并连接于套笼。

14、又一方面，根据本申请实施例提出了一种风力发电机组，包括上述的风机基础。

15、又一方面，根据本申请实施例提出了一种监测上述风电机组的基础的方法，包括：

16、确定基础沿周向分布的多个测试点，多个测试点包括首端测试点、尾端测试点以及位于首端测试点以及尾端测试点之间的至少一个过渡测试点；

17、控制移动件沿导轨移动并依次经过首端测试点、各过渡测试点以及尾端测试点；其中，

18、在首端测试点处，控制伸缩件伸长，以使得探测部件伸入风机基础所在海域内，进一步控制探测部件启动，利用探测部件探测海域在首端测试点的环境信息；

19、在各过渡测试点处，保持伸缩件伸长状态，利用探测部件探测海域在各过渡测试点的环境信息；

20、在尾端测试点处，利用探测部件探测海域在尾端测试点的环境信息后，控制伸缩件缩短，以使得探测部件移动至海平面上方，并关闭探测部件。

21、根据本申请实施例提供的桩基监测系统、基础、风力发电机组及监测方法，桩基监测系统包括支撑部件、转移部件以及探测部件，支撑部件包括环状基体以及沿环状基体周向延伸的导轨，桩基监测系统可以通过环状基体与基础的桩基连接并始终位于桩基上，由于转移部件包括移动件以及伸缩件，通过移动件能够与导轨可移动连接并相对环状基体移动，伸缩件能够沿着环状基体的轴向伸缩，探测部件能够用于探测桩基所在海域的环境信息并连接在伸缩件上，使得探测部件整体能够随转移部件相对移动，以探测桩基在环状基体的周向上的不同位置海域的环境信息，以供后续对海底地形的探测，查看各个基础的冲刷情况等。通过伸缩件能够带动探测部件沿轴向移动，使得桩基监测系统在不工作时可以将探测部件收至海平面以上，避免其长期浸入海水中受到海生物污染附着影响，当需要检测时，将探测部件重新送入预定海水深度即可。

22、并且，桩基监测系统可以一直位于桩基上并根据需要随时监测，不受监测次数影响，具备多次监测条件，能够按需对桩基周围的海底地形进行扫测，监测效果佳。

技术特征：

1.一种风电机组的桩基监测系统(100)，其特征在于，所述桩基监测系统(100)包括：

2.根据权利要求1所述的桩基监测系统(100)，其特征在于，所述探测部件(30)包括水深探测仪(31)以及水温传感器(32)，所述环境信息包括所述桩基(200)所在海域的土层至所述水深探测仪(31)的距离信息以及所述桩基(200)所在海域的温度信息。

3.根据权利要求2所述的桩基监测系统(100)，其特征在于，所述水深探测仪(31)包括多波束测深仪和/或单波束测深仪。

4.根据权利要求2所述的桩基监测系统(100)，其特征在于，所述桩基监测系统(100)还包括入水传感器(40)以及控制器，所述入水传感器(40)设置于所述伸缩件(22)在所述轴向(y)上背离所述移动件(21)的一侧，所述入水传感器(40)被配置为监测所述探测部件(30)的位置信息，所述控制器根据所述位置信息控制所述水深探测仪(31)的开启或者关闭。

5.根据权利要求1所述的桩基监测系统(100)，其特征在于，所述移动件(21)包括驱动部以及行走部(211)，所述行走部(211)与所述导轨(12)滚动配合，所述驱动部与所述行走部(211)连接，以驱动所述行走部(211)沿所述导轨(12)相对所述环状基体(11)移动。

6.根据权利要求1所述的桩基监测系统(100)，其特征在于，所述转移部件(20)还包括电磁吸附件(23)，所述电磁吸附件(23)设置于所述移动件(21)并能够与所述环状基体(11)磁吸附，以使得所述移动件(21)沿所述导轨(12)相对所述环状基体(11)移动至预定位置后锁定所述移动件(21)与所述环状基体(11)的相对位置。

7.根据权利要求1所述的桩基监测系统(100)，其特征在于，所述桩基监测系统(100)还包括电缆连接装置(50)以及接线器(60)，所述电缆连接装置(50)设置于所述移动件(21)，所述电缆连接装置(50)能够由外界获取电能，所述转移部件(20)以及所述探测部件(30)中的至少一者通过所述接线器(60)与所述电缆连接装置(50)电连接。

8.根据权利要求7所述的桩基监测系统(100)，其特征在于，所述电缆连接装置(50)包括防护体(51)以及多个接线端子(52)，所述防护体(51)具有防护腔(511)，多个所述接线端子(52)位于所述防护腔(511)并能够由外界获取电能，所述接线器(60)包括输入端(61)以及输出端(62)，所述输入端(61)与所述接线端子(52)连接，所述输出端(62)至少部分凸出于所述防护体(51)的防护腔(511)设置并与所述转移部件(20)以及所述探测部件(30)中的至少一者电连接。

9.根据权利要求7所述的桩基监测系统(100)，其特征在于，所述移动件(21)包括电源适配模块、数据处理模块以及通讯模块(212)，所述电源适配模块自所述接线器(60)获取电能并传输至所述探测部件(30)，所述数据处理模块被配置为存储和/或处理所述环境信息，所述通讯模块(212)被配置为将所述环境信息发送至预定位置。

10.根据权利要求1所述的桩基监测系统(100)，其特征在于，所述伸缩件(22)包括伸缩缸；

11.一种风电机组的基础(1)，其特征在于，包括：

12.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求11所述的基础(1)。

13.一种监测权利要求11所述风电机组的基础(1)的方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及一种桩基监测系统、基础、风力发电机组及监测方法，桩基监测系统包括：支撑部件，包括设置于桩基的环状基体以及沿环状基体周向延伸的导轨；转移部件，设置于支撑部件，转移部件包括移动件以及伸缩件，移动件与导轨可移动连接并能够沿导轨相对环状基体移动，伸缩件连接于移动件并能够沿环状基体的轴向伸缩；探测部件，设置于伸缩件在轴向上背离移动件的一侧，探测部件被配置为探测桩基所在海域的环境信息。本申请能够按需对桩基周围的海底地形进行扫测，监测效果佳。

技术研发人员：杨武炳,李荣富,冀卫东
受保护的技术使用者：福建金风科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15