[实用新型]风电场的风机结构与海洋环境的信息采集与传输系统

说明书

风电场的风机结构与海洋环境的信息采集与传输系统，属于风电场和海洋环境监测领域，为了解决使用更少的构件对于海上风电场的风机结构和环境以及海洋环境信息更有效采集的问题，包括安装在风机单桩的升降架及伴随着波浪运动在升降架上进行上下浮动的浮筒，浮筒在竖向的浮动范围由升降架限制，浮筒的上底面安装用于监测风机的监测装置，浮筒的下底面安装用于监测海洋环境的监测装置，且监测数据通过信号发射器传输至上位机，通过浮筒的随浪运动，实现了能够在最少成本和工程构件下的风电场和海洋环境的一并监测。

技术领域

本实用新型属于海洋可再生能源结构健康监测领域和海洋环境领域，涉及一种安装于海上风机上可同时进行风机结构监测和风电场海洋环境信息采集的浮式系统。

背景技术

我国大陆海岸线长达1.8万公里，可开发海域面积近300万平方公里，海上风电资源丰富，近海及沿海陆上风能资源总量高达15亿kW，海上可利用风能资源高达5亿kW。随着我国能源战略的不断调整，海上风电开发得到高度重视，沿海地区海上风电发展十分迅猛。但我国海上风电开发起步较晚，海上风电运营体系尚未健全，相关的运维与结构安全监测等方面与欧洲国家相比有较大差距。

由于海上风机受到近海岸过于多变和复杂自然环境条件带来的影响，如海浪载荷、海冰荷载、台风破坏、地震等制约因素以及海洋环境中侵蚀性离子的作用与高强度腐蚀，其结构耐久性和稳定性成为了结构安全的重要问题。其次，由于海上风电输电系统布于海底，占用了原本海洋空间，造成海底地貌发生变化，进而有可能造成海底固定栖息的植物受损破坏，影响鱼类迁徙和繁殖，使贝类失去原有栖息地，造成海洋生物多样性的减少和异质性的单一。但海上风机远离陆地，人类无法长期进行观测和监测，导致风机在安装后长期的结构变化和风电场周围的环境变化带来的影响无法知晓和预报。

实用新型内容

为了解决使用更少的构件对于海上风电场的风机结构和环境以及海洋环境信息更有效采集的问题，本实用新型提出如下技术方案：一种风电场的风机结构与海洋环境的信息采集与传输系统，包括安装在风机单桩的升降架及伴随着波浪运动在升降架上进行上下浮动的浮筒，浮筒在竖向的浮动范围由升降架限制，浮筒的上底面安装用于监测风机的监测装置，浮筒的下底面安装用于监测海洋环境的监测装置，且监测数据通过信号发射器传输至上位机；所述的升降架包括顶板、底板及位于顶板和底板之间并对二者支撑连接的支柱，风机单桩贯穿顶板和底板的中央开口，并将顶板和底板紧固在风机单桩，顶板和底板在风机单桩竖向相对设置，两根支柱以风机单桩为中心围绕在其周围，支柱的上、下端面分别固定在顶板、底板，浮筒自底面被风机单桩及支柱贯穿，能够使得浮筒以风机单桩及支柱为竖向轴而在顶板和底板间竖向运动。

进一步的，浮筒为圆柱筒，浮筒的上底面安装空气环境离子监测器及风机结构监测相机作为监测风机的监测装置，浮筒的下底面安装海洋生物活动监测相机及海洋环境离子监测器作为监测海洋环境的监测装置，监测海洋环境的监测装置还包括位于浮筒的内部安装声呐；空气环境离子监测器、风机结构监测相机、海洋生物活动监测相机和声呐与位于浮筒内部的CPU主板连接，且所述的CPU主板连接位于浮筒内部的信号发射器。

进一步的，所述的风电场的风机结构与海洋环境的信息采集与传输系统，其特征在于：还包括安装在浮筒上底面的外表面的太阳能发电装置，其用于系统供电。

进一步的，所述的风机作为供电装置用于系统供电。

进一步的，所述浮筒，由两部分对称的半空心圆筒组成，两个半空心圆筒的外围由两个铰接连接，在两个半圆筒的边界上粘贴防水橡皮圈，在表面以及交界处涂抹防水材料。