一、方案背景

海上風(fēng)電場(chǎng)由于其不占用土地資源、基本不受地形地貌影響、海上風(fēng)速高、單機(jī)容量大等優(yōu)點(diǎn)，已成為我國(guó)風(fēng)電開發(fā)的重要方向。目前，海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)是普遍采用的基礎(chǔ)類型，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工便利、承載性能好等優(yōu)勢(shì)。然而，由于海上風(fēng)電場(chǎng)地理位置獨(dú)特，自然條件復(fù)雜，樁基礎(chǔ)的存在改變了原始流場(chǎng)，并在波流共同作用下形成了馬蹄渦和尾渦等渦流系統(tǒng)，會(huì)對(duì)樁基礎(chǔ)產(chǎn)生沖刷作用，導(dǎo)致基礎(chǔ)埋深減少、懸臂長(zhǎng)度增大和持力層深度減少。這不僅會(huì)降低基礎(chǔ)的承載能力和結(jié)構(gòu)的剛度，還可能導(dǎo)致基礎(chǔ)振動(dòng)頻率降低，誘發(fā)結(jié)構(gòu)共振并造成結(jié)構(gòu)損傷，進(jìn)而威脅風(fēng)機(jī)的安全。為了保證海上風(fēng)電場(chǎng)建筑物結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期服役的安全性、完整性、適用性和耐久性，對(duì)海上風(fēng)電工程結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。因此，對(duì)海上風(fēng)電工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)和定期檢測(cè)，具有重要的意義。

二、方案概述

對(duì)海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)定期檢測(cè)，內(nèi)容包括樁體的基礎(chǔ)沉降、基礎(chǔ)位移、結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變、樁體傾斜、樁體振動(dòng)、疲勞檢測(cè)，和基礎(chǔ)的沖刷檢測(cè)。

通過(guò)在海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的樁體上安裝光纖光柵靜力水準(zhǔn)傳感器、光纖光柵位移傳感器、光纖光柵應(yīng)變傳感器、光纖光柵傾角傳感器、光纖光柵振動(dòng)傳感器等監(jiān)測(cè)設(shè)備，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳到嘉兆監(jiān)測(cè)系統(tǒng)云平臺(tái)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，可通過(guò)電子郵件和短信發(fā)送報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)樁體的基礎(chǔ)沉降、基礎(chǔ)位移、結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變、樁體傾斜、樁體振動(dòng)監(jiān)測(cè)。

采用非破壞性檢測(cè)方式中的超聲波無(wú)損檢測(cè)對(duì)樁基進(jìn)行疲勞檢測(cè)，評(píng)估其質(zhì)量和穩(wěn)定性,確保其能夠承受風(fēng)機(jī)塔架和風(fēng)機(jī)葉片的重量，并能夠在惡劣的海洋環(huán)境下保持穩(wěn)定。檢測(cè)要求包括樁基的材料、尺寸、質(zhì)量、施工質(zhì)量等方面的要求。

本方案利用多波束測(cè)深系統(tǒng)為代表的聲吶設(shè)備對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)水下結(jié)構(gòu)沖刷狀況開展檢測(cè)，評(píng)估其水下結(jié)構(gòu)的生命周期。多波束測(cè)深系統(tǒng)可以獲取目標(biāo)區(qū)域高精度的水深數(shù)據(jù)及點(diǎn)位，生成反映海底地貌特征的三維立體圖像。獲取結(jié)果后，通過(guò)和上年度測(cè)量結(jié)果的量化比對(duì)，可以準(zhǔn)確清晰的檢測(cè)到樁基水下地形的變化情況，根據(jù)變化量精確的計(jì)算出缺陷的危害程度。

三、監(jiān)測(cè)方案示意圖

海上風(fēng)電變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)

四、方案功能特點(diǎn)

1）高精度、高分辨率、不受電磁干擾；

2）沖刷檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)大掃寬覆蓋及渾水優(yōu)化，測(cè)量效率高；

3）監(jiān)測(cè)點(diǎn)管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)樁體基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息與監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)信息的展示、查詢與統(tǒng)計(jì)；

4）監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)采集：通過(guò)對(duì)樁體的基礎(chǔ)沉降量、基礎(chǔ)位移量、結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化量、樁體傾斜程度、樁體振動(dòng)速率等實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握海上風(fēng)電樁基的結(jié)構(gòu)變化；

5）云平臺(tái)數(shù)據(jù)查詢：設(shè)備便捷接入平臺(tái)，即時(shí)查看設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)，輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控管理；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從采集、傳輸、處理、整編、存儲(chǔ)、分析、展現(xiàn)，到數(shù)據(jù)推送的一系列規(guī)范化數(shù)據(jù)服務(wù)；快速部署上線，彈性可擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)通用化和定制化業(yè)務(wù)應(yīng)用；

6）監(jiān)測(cè)信息管理與分析：能按時(shí)間、按類型檢索監(jiān)測(cè)站點(diǎn)監(jiān)測(cè)值，并生成對(duì)應(yīng)的曲線圖、折線圖，可與歷史同期數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；

7）監(jiān)測(cè)點(diǎn)自動(dòng)預(yù)警：可以自定義不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)預(yù)警閥值，在監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)值達(dá)到預(yù)警閥值后會(huì)自動(dòng)向指定人員發(fā)送預(yù)警信息。及時(shí)采取措施，將安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。

五、主要監(jiān)測(cè)設(shè)備

1）光纖光柵靜力水準(zhǔn)傳感器

2）光纖光柵位移傳感器

3）光纖光柵應(yīng)變傳感器

4）光纖光柵傾角傳感器

5）光纖光柵振動(dòng)傳感器

返回列表