一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置的制作方法

本技术涉及风力发电混凝土基础监测，具体说是一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置。

背景技术：

1、现有风力发电机组混凝土基础的监测主要是通过以下两种方法：

2、一、人工测量：通过建立水准网，利用风机基准点，测量人员使用水准仪和经纬仪现场观测基础的倾斜和沉降。存在如下缺点：1、无法判定风力发电机组混凝土基础基准点是否发生了倾斜或者沉降；2、利用水准仪和经纬仪对风力发电机组基础沉降进行测量的数据，因设备精度及人员操作上都会产生很大的误差；3、不能实时在线监测，无法监测风力发电机组混凝土基础的实时动态垂直沉降位移，无法测量到风力发电机组混凝土基础由于瞬时较大外力作用下发生的瞬间位移变化。

3、二、使用倾角传感器的基础在线监测方案：是在风力发电机组混凝土基础上安装双轴倾角传感器，然后通过勾股定理计算垂直方向上的沉降量。存在如下缺点：1、双轴倾角传感器只能测量风力发电机组混凝土基础的倾斜性角度，所以无法测量竖直方向的沉降。2、通过倾斜性角度计算的垂直方向上的沉降量不能真实反映风力发电机组混凝土基础的垂直沉降值，通常存在较大误差。此类监测只能通过数据累计的趋势图进行判断。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置，实现了风电机组混凝土基础在竖直方向上的垂直沉降量和倾斜角度实时监测。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置，包括储液罐、第一压差式动力水准仪、第二压差式动力水准仪、数据采集仪、风电机柜、远程监控系统，其中：

4、第一压差式动力水准仪和第二压差式动力水准仪分别通过液管、气管和通讯线缆连接；第二压差式动力水准仪和储液罐通过液管连接；第二压差式动力水准仪和数据采集仪通过通讯线缆连接；数据采集仪和远程监控系统通过通讯线缆或者无线信号连接；

5、储液罐，装满防冻液，通过液管充满第一压差式动力水准仪和第二压差式动力水准仪；

6、第二压差式动力水准仪，作为风电机组混凝土基础测点，获取风电机组混凝土基础垂直沉降变化值和倾斜角度，并传输给数据采集仪；

7、第一压差式动力水准仪，作为风电机组混凝土基础测量基准点的测点，获取风电机组混凝土基础测量基准点的垂直沉降变化值和倾斜角度，并传输给数据采集仪；

8、数据采集仪，采集第一压差式动力水准仪和第二压差式动力水准仪传输的测量数据；

9、风电机柜，为数据采集仪提供电源和网络连接；

10、远程监控系统，将数据采集仪发送过来的垂直沉降量和倾斜角度进行实时数据存储、计算分析判断和预警，及时反馈风机基础垂直沉降和倾斜情况。

11、所述远程监控系统包括：系统初始化设置模块，用于系统的初始化设置；数据存储模块，用于存储数据采集仪传输的数据；数据计算模块，用于计算数据，最终得到风电机组混凝土基础在竖直方向上的垂直沉降量和倾斜角度；数据分析判断模块，用于设置报警阈值，并把计算分析得到的结果与设置的报警阈值进行比较判断；安全显示与预警模块，用于计算结果的显现和对超出报警阈值的风机进行预警。

12、所述第一压差式动力水准仪固定在基准测量点的上面或侧面，第二压差式动力水准仪固定在风电机组混凝土基础的上表面中心位置。

13、所述储液罐和数据采集仪固定在风电机组混凝土基础的上表面，风电机组混凝土基础上方为风机基础环，风机基础环上固定设置风机底平台，风电机柜固定在风机底平台上。

14、所述连接第一压差式动力水准仪和第二压差式动力水准仪的通讯线缆、液管、气管穿过风电机组混凝土基础内预埋的pvc管。

15、所述远程监控系统与系统管理工控机通过网络连接。

16、本实用新型的优点在于：1、利用两台压差式动力水准仪的测量功能以及自带温度补偿和抗振动干扰性，能及时监测风电机组混凝土基础的垂直沉降量和倾斜角度，数据采集仪通过局域网或者无线网络把采集到的测量数据，统一上传到远程监控系统，实现实时数据存储、计算分析判断和预警及时反馈风机基础垂直沉降和倾斜情况；2、能够同时对风电机组混凝土基础和测量基准点进行垂直沉降和倾斜角度进行有效监测，并且实现了风电机组混凝土基础相对于测量基准点的垂直沉降实时监测；3、压差式动力水准仪直接基于连通器测量沉降基本原理，使用压力传感器测量各点压力变化，压力变化转换为液体高度变化，可直接计算出垂直沉降量，不需要其他辅助测量工具，监测系统布设简易、使用方便且成本较低。

技术特征：

1.一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置，包括风电机柜（8），其特征在于，还包括储液罐（5）、第一压差式动力水准仪（10）、第二压差式动力水准仪（6）、数据采集仪（3）、远程监控系统，其中：

2.如权利要求1所述的一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置，其特征在于，所述远程监控系统包括：系统初始化设置模块，用于系统的初始化设置；数据存储模块，用于存储数据采集仪传输的数据；数据计算模块，用于计算数据，最终得到风电机组混凝土基础在竖直方向上的垂直沉降量和倾斜角度；数据分析判断模块，用于设置报警阈值，并把计算分析得到的结果与设置的报警阈值进行比较判断；安全显示与预警模块，用于计算结果的显现和对超出报警阈值的风机进行预警。

3.如权利要求1或2所述的一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置，其特征在于，所述第一压差式动力水准仪（10）固定在基准测量点（1）的上面或侧面，第二压差式动力水准仪（6）固定在风电机组混凝土基础（2）的上表面中心位置。

4.如权利要求1或2所述的一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置，其特征在于，所述储液罐（5）和数据采集仪（3）固定在风电机组混凝土基础（2）的上表面，风电机组混凝土基础（2）上方为风机基础环（4），风机基础环（4）上固定设置风机底平台（7），风电机柜（8）固定在风机底平台（7）上。

5.如权利要求1或2所述的一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置，其特征在于，所述连接第一压差式动力水准仪（10）和第二压差式动力水准仪（6）的通讯线缆、液管、气管穿过风电机组混凝土基础（2）内预埋的pvc管（9）。

6.如权利要求1或2所述的一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置，其特征在于，所述远程监控系统与系统管理工控机通过网络连接。

技术总结
本技术公开了一种风电机组混凝土基础垂直沉降和倾斜角度监测装置，包括储液罐、第一压差式动力水准仪、第二压差式动力水准仪、数据采集仪、风电机柜、远程监控系统，其中：第一压差式动力水准仪和第二压差式动力水准仪通过分别通过液管、气管和通讯线缆连接；第二压差式动力水准仪和储液罐通过液管连接；第二压差式动力水准仪和数据采集仪通过通讯线缆连接；数据采集仪和远程监控系统通过通讯线缆或者无线信号连接。本技术能够同时对风电机组混凝土基础和测量基准点进行垂直沉降和倾斜角度进行有效监测，并且实现了风电机组混凝土基础相对于测量基准点的垂直沉降实时监测。

技术研发人员：赵建军,张明
受保护的技术使用者：赤峰华源新力科技有限公司
技术研发日：20230330
技术公布日：2024/1/15