[发明专利]用于海上风电场水下桩基腐蚀情况监测的仿生机器鱼

说明书

本发明涉及风电场运维管理技术领域，具体地说，涉及用于海上风电场水下桩基腐蚀情况监测的仿生机器鱼。包括仿生机器鱼本体，仿生机器鱼本体内规则布设有动力推进器、浮力调节器、沉浮气囊、空压机、处理器、电源管理器、多波束探测声呐、声速剖面仪，仿生机器鱼本体外设有测量船舶及其配备的主控机房和卫星基准/流动站。本发明设计可以实现原地下潜并自主巡航，减小风浪的影响；通过搭载多波束声呐，可以获取风电场水下的三维影像，准确量取风电场被腐蚀情况，并可快速准确地定制修复方案，降低风电场的运维管理成本；可以就近获取监测数据并计算，提高监测工作效率和准确度，及时发现风电场的缺损并修复，保障风电场的发电效能及安全性。

技术领域

本发明涉及风电场运维管理技术领域，具体地说，涉及用于海上风电场水下桩基腐蚀情况监测的仿生机器鱼。

背景技术

我国海上风能资源丰富，且主要分布在经济发达、电网结构较强、又缺乏常规能源的东南沿海地区，因此海上风电场应运而生。海上风电场多指水深10米左右的近海风电，其与陆上风电场相比，具有不占用土地资源、基本不受地形地貌影响、风速更高、风电机组单机容量更大、年利用小时数更高等优点。然而，建造海上风电场要求的技术较路上风电场更高，海上风电场不仅建造的成本高，而且运维管理的成本也很高。海上风电场的桩基、海缆等主要构成组件均长时间浸泡在海水下，非常容易因海浪冲刷、海水腐蚀导致海床、桩基或海缆的缺损，不仅影响发电效能，而且存在很大的安全隐患，而一旦因为严重缺损导致风电场构成组件损坏，则难以进行修复，造成大量的经济损失。然而，海上风浪较大，常规的水中探测装置很容易受到风浪影响而偏离预设路线，不仅难以准确快速地监测风电场水下桩基腐蚀情况，而且难以进行管理。鉴于此，我们提出了用于海上风电场水下桩基腐蚀情况监测的仿生机器鱼。

发明内容

本发明的目的在于提供了用于海上风电场水下桩基腐蚀情况监测的仿生机器鱼，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供了用于海上风电场水下桩基腐蚀情况监测的仿生机器鱼，包括仿生机器鱼本体，所述仿生机器鱼本体包括主壳体，所述主壳体内规则布设有动力推进器、控制器、浮力调节器、沉浮气囊、空压机、深度传感器和卫星导航装置，所述仿生机器鱼本体内还规则布设有处理器、电源管理器、多波束探测声呐、声速剖面仪和前视声呐，所述仿生机器鱼本体外配套设有测量船舶，所述测量船舶上配备有主控机房和卫星基准/流动站。

作为本技术方案的进一步改进，所述主壳体顶端设有鱼鳍空壳，所述主壳体的尾部通过销轴铰接有鱼尾壳体，所述动力推进器安装在所述鱼尾壳体内，所述卫星导航装置安装在所述鱼鳍空壳内。

作为本技术方案的进一步改进，所述处理器外配套设有存储器和通信模块。

作为本技术方案的进一步改进，所述主控机房内设有配套的计算主机和显示终端，所述计算主机通过云数据库与风电场数据管理平台无线通讯连接。

本发明的目的之二在于，提供了用于海上风电场水下桩基腐蚀情况监测的仿生机器鱼的监测系统，该监测系统装载于所述处理器内，包括

基建管理单元、功能作业单元、数据处理单元和应用管理单元；所述基建管理单元、所述功能作业单元、所述数据处理单元与所述应用管理单元依次通过网络通信连接；所述基建管理单元用于对加入系统并支撑系统运行的设备装置及技术进行连接管理；所述功能作业单元用于对仿生鱼及其内部实现各类功能的设备的作业过程进行集中的调配管理；所述数据处理单元用于对仿生机器鱼在海水下风电场范围内工作过程中采集的各类数据进行处理分析，并结合风电场的原始设计数据、往期探测数据来对风电场构成受到腐蚀的的情况进行准确的定量分析；所述应用管理单元用于结合定量分析的结果计算修复所需耗材的量并依此制定相应的修复方案；

所述基建管理单元包括基础设备模块、辅助系统模块、智能传感模块和无线通讯模块；

所述功能作业单元包括电源管理模块、运动管理模块、巡检探测模块和声速测取模块；