[发明专利]海上风电吸力桶导管架基础安全监测装置

权利要求书

1.一种海上风电桶型导管架基础监测装置，布置于桶型导管架基础上，其特征在于，包括：

水准仪；

动态双向倾角仪，布置于基础顶法兰附近和基础上方塔筒的顶部附近；

双向振动加速度计，设置于基础顶部及塔筒底部和顶部法兰附近，且沿主风向布置；

钢板应力计，设置于基础的易损或易应力集中部位；

土压力计，设置于基础底部吸力桶的侧壁上，用于监测桶壁的侧向土压力；

渗压计，设置于基础底部吸力桶的桶内侧不同高程位置；

冰压力计，设置于基础上、海平面高程附近；

参比电极，设置于基础上的极端低潮水和设计低潮位之间；

数据采集仪，与监测设备连接，获取监测设备采集的监测数据，监测设备包括所述水准仪、动态双向倾角仪、双向振动加速度计、钢板应力计、土压力计、渗压计、冰压力计和参比电极。

2.根据权利要求1所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，其特征在于：所述水准仪配有多个与所述桶型导管架基础顶部导管架主腿一一对应的几何水准点，几何水准点采用安装于顶部导管架主腿上的水准标芯。

3.根据权利要求1所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，其特征在于：所述动态双向倾角仪布置在每台风机基础顶法兰附近和塔筒顶附近塔筒内壁的传感器支座Ⅰ上，传感器支座Ⅰ沿主风向布置。

4.根据权利要求1所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，其特征在于：所述双向振动加速度计布置在基础顶部、塔筒底部及塔筒顶法兰附近塔筒内壁的传感器支座Ⅱ上，传感器支座Ⅱ沿主风向布置。

5.根据权利要求1所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，其特征在于：所述冰压力计采用土压力计，在冰层厚度范围内将土压力计的承压面朝向外侧，测得冰层对桩体所产生的挤压力大小。

6.一种海上风电桶型导管架基础监测系统，其特征在于，包括：

若干权利要求1～5任意一项所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，与海上风机对应设置；

采集服务器，设置于海上升压站，与各海上风机上海上风电桶型导管架基础监测装置中的数据采集仪通讯连接，获取各监测装置采集的监测数据；

数据库服务器，设置有路上集控中心，与所述采集服务器通讯连接，获取采集服务器发送的监测数据，并在监测数据超过相应阈值范围后报警。

7.根据权利要求6所述的海上风电桶型导管架基础监测系统，其特征在于：所述数据库服务器通过海上风电桶型导管架基础监测装置监测塔筒、基础结构在风力作用下的倾角，塔筒的筒身挠度、塔筒连接处的应力变化情况，观察导管架基础在使用过程中的变形特性、监测风机各点的振动加速度，从而推算风机整体振动频率得到风机的相关模态信息。

8.根据权利要求6所述的海上风电桶型导管架基础监测系统，其特征在于：所述数据库服务器通过海上风电桶型导管架基础监测装置在主风向表层吸力桶周围的土体处布置的土压力计与渗压计，并结合对应内壁位置安置应力计，监测在风机安全运行期间吸力桶基础的受力性状监测与周围土体的应力应变特性，实测获得吸力桶变形与侧向土压力与孔隙水压力，揭示海上风电吸力桶导管架基础结构整体的受力稳定性规律。