[发明专利]一种先桩法海上风电导管架基础吊装水下辅助定位装置及安装方法

说明书

一种先桩法海上风电导管架基础吊装水下辅助定位装置及安装方法，属于海上风电工程技术领域。这种先桩法海上风电导管架基础吊装水下辅助定位装置及安装方法通过在风电导管架基础最长的桩腿上部安装摄像头进行粗略定位，再利用水下机器人精确定位将风电导管架基础的桩腿安装与钢桩上。该安装方法清晰可视水下的整个安装过程及安装状态，为平台船上吊装人员提供水下可视景象。在吊装和安装的过程中，避免潜水员水下作业，节约成本的同时避免水下安全事故。通过摄像头和遥控水下机器人帮助水下定位，提高了海上风电导管架基础安装的工作效率。该方法简单易行，适用于不同风电导管架基础的水下安装。

技术领域

本发明涉及一种先桩法海上风电导管架基础吊装水下辅助定位装置及安装方法，属于海上风电工程技术领域。

背景技术

在海上风电的建设中，风电机组基础的安装是海上风电场工程中一个重要的工作。由于海上风电机组基础的体积和重量比较大，安装过程中往往需要耗费大量人力和时间成本。海上风电导管架基础的安装主要采用先桩法，现行的先桩法海上风电导管架基础主要由钢桩和导管架结构两大主体部分，安装过程先将钢桩打入海床，再吊起风电导管架基础并将其桩腿插入已打入海床的钢桩中。海上安装过程中，因为风、浪、流等海上多种复杂环境因素,且平台船上的人员看不见水下钢桩位置，造成导管架桩腿插入海底钢桩的难度极大,整个安装过程费时费力。目前主要通过潜水员水下观测，为吊装人员提供钢桩具体定位和辅助吊装插入过程。该方法成本高、效率低，且人员和装备安全都难以保障。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种先桩法海上风电导管架基础吊装水下辅助定位装置及安装方法，该装置通过水下机器人配备的水下摄像头和定位帮助导管架结构水下定位，以便更高效快捷的进行水下插桩工作。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种先桩法海上风电导管架基础吊装水下辅助定位装置，它包括风电导管架基础，它还包括摄像头、水下机器人和图像信息接收设备，第一桩腿是风电导管架基础上最长的桩腿，第一桩退的上方设置第一导管支架，摄像头安装于第一导管支架的可拆卸支架上，摄像头和水下机器人通过数据线连接图像信息接收设备，图像信息接收设备设置于平台船上。

所述第一导管支架上至少设有一个摄像头。

所述的一种先桩法海上风电导管架基础吊装水下辅助定位安装方法，该方法包括以下步骤:

a)根据实际设计情况，将全部钢桩打入水下至设计位置和深度；

b)在风电导管架基础的第一导管支架上安装可拆卸支架,将摄像头安装于可拆卸支架上,摄像头和水下机器人通过数据传输线连接图像信息接收设备,图像信息接收设备放置于平台船上；

c) 平台船上的吊机将风电导管架基础吊起沉入海中，通过摄像头初步确定第一桩腿的位置，启动水下机器人，通过水下机器人提供的实时水下视频调整第一桩腿精确对准第一钢桩，将第一桩腿的一部分插入第一钢桩，遥控水下机器人至第二桩腿的位置，调整第二桩腿的位置，将第二桩腿对准第二钢桩并将第二桩腿的一部分插入第二钢桩，所述第一桩腿是风电导管架基础（1）上最长的桩腿；

d) 风电导管架基础的第一桩腿和第二桩腿部分进入钢桩后，再调整剩余桩腿的位置，将剩余桩腿对准钢桩，缓慢下降整个风电导管架基础，直至吊装到位。

本发明的有益效果是：这种先桩法海上风电导管架基础吊装水下辅助定位装置及安装方法,通过在风电导管架基础最长的桩腿上部安装摄像头进行粗略定位，再利用水下机器人精确定位，将最长的桩腿的一部分先插入钢桩中，再通过水下机器人定位，将第二根桩腿的一部分对准并插入钢桩，最后将剩余桩腿对准钢桩从而将整个风电导管架基础插入钢桩，该安装方法清晰可视水下的整个安装过程及安装状态，为平台船上吊装人员提供水下可视景象。在吊装和安装的过程中，避免潜水员水下作业，节约成本的同时避免水下安全事故。通过摄像头和遥控水下机器人帮助水下定位，提高了海上风电导管架基础安装的工作效率。该方法简单易行，适用于不同风电导管架基础的水下安装。