[实用新型]海上风力发电机组在线监测系统

说明书

本实用新型涉及海上风力发电机组在线监测系统，包括风机监测单元、基桩监测单元、海缆监测单元，风机监测单元包括连接的处理器和数据采集卡，转速传感器、电流传感器的输出端分别与数据采集卡连接。所述基桩监测单元包括第一微处理器以及分别与其连接的腐蚀检测传感器和冲刷检测传感器；第一微处理器与风机监测单元的处理器通讯连接。所述海缆监测单元包括第二微处理器以及分别与其连接的陀螺仪传感器、第二无线传输模块。本实用新型实现了风机海底电缆弯曲限制器的位置和姿态角度，便于风机运行管理人员实时了解弯曲限制器状态信息，判断有无脱落现象；实现了风机实时监测数据的云存储，便于运行管理人员在线查看风机实时监测数据。

技术领域

本实用新型属于风电发电监测领域，具体涉及一种海上风力发电机组在线监测系统。

背景技术

海上风电相比陆上风电，具有以下优势：海上风速高于陆上风速高，风能资源丰富；海上风主导风向一般稳定，有利于机组稳定运行，延长寿命;海上风电单机容量可以提高较大，由于噪音限制小，使得能量产出大，年利用小时数更高；机组距海岸较远，视觉影响小；环境负面影响小；不占用陆地宝贵的土地资源等。

目前，海上风电的成本很高，海上风电场分为潮间带和中、深海域，相对陆上风电场，海上风电场面临的主要问题有高成本、复杂的环境、需要较高的可靠性、海上电力配套措施等。海上风力发电机组及其基础的日常维护以提高其安全性、稳定性也是难点。

以上问题突出体现在以下几方面：

（1）目前海上风电，风机都采用钢结构的基桩，海水腐蚀性强，通常以牺牲阳极的方式保护基桩。但是如何监测基桩或牺牲阳极的腐蚀程度是否在规范允许的范围之内，当前尚无法在线监测的技术。

（2）部分区域洋流比较大，背流面会冲刷形成坑，冲刷坑需要及时抛石处理，否则坑越来越大，影响风机基础安全，现有的海上风电监测系统缺乏对风机基础周围冲刷坑的实时监测。

（3）风机海缆目前主要是靠套装弯曲限制器来确保安全，现有的海上风电监测系统缺乏对弯曲限制器的监测。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种海上风力发电机组在线监测系统，监测风机海缆弯曲限制器的位置，监测风机基桩钢结构的腐蚀情况和风机基础周围的冲刷坑，将实时监测数据存储到云端，便于运管人员在线查询、了解风机的实时状态。

本实用新型的技术方案是海上风力发电机组在线监测系统，包括风机监测单元和基桩监测单元，风机监测单元包括连接的处理器和数据采集卡，转速传感器、电流传感器的输出端分别与数据采集卡连接，转速传感器用于检测风机叶轮的转速；显示器经数据线与处理器连接。

所述基桩监测单元包括第一微处理器以及分别与其连接的腐蚀检测传感器和冲刷检测传感器，腐蚀检测传感器用于监测基桩钢结构或基桩牺牲阳极的腐蚀程度；冲刷检测传感器用于监测风机基桩处冲刷坑的水深；第一微处理器与风机监测单元的处理器通讯连接。

优选地，风机监测单元还包括与处理器连接的第三无线传输模块。

优选地，风机监测单元还包括与数据采集卡的振动传感器。

优选地，基桩监测单元还包括与第一微处理器连接的第一无线传输模块，第一无线传输模块经无线网络与第三无线传输模块通讯连接。

优选地，所述系统还包括海缆监测单元，所述海缆监测单元包括第二微处理器以及分别与其连接的陀螺仪传感器、第二无线传输模块。第二无线传输模块经无线网络与第三无线传输模块通讯连接。在风机基桩底部的J型管、海缆弯曲限制器上均固定设置海缆监测单元。

进一步地，所述第一无线传输模块、第二无线传输模块、第三无线传输模块均为带硬件定位引擎的Zigbee模块。

优选地，风机监测单元还包括与处理器连接的网络模块，网络模块经依次连接的交换机、路由器与云端服务器连接。