一种动态管缆线型监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及海洋工程管缆监测技术领域，尤其涉及一种动态管缆线型监测系统。


背景技术：

2.动态管缆是海洋工程、海上风电中的关键部件之一，承担着电能输送的功能，是海上风电与陆上电站联系的纽带。动态管缆在服役工作过程中，既要受到波浪、海流等海洋环境载荷的影响，还需要顺应浮式基础的运动特性。在浮式基础和海洋环境的联合作用下，动态管缆的线型姿态、载荷以及应力变化比较大。动态管缆复杂的运动响应和结构响应，有可能导致破坏、疲劳等失效。因此需要开展风电动态管缆线型的在线实时监测，对动态管缆的安全运行、智能化运维提供保障。


技术实现要素：

3.本实用新型主要解决现有技术的动态管缆的线型及运动无法实时监测的技术问题，提出一种动态管缆线型监测系统，能有效地监测动态管缆的线型及运动情况，为动态管缆的运行维护提供保障。
4.本实用新型提供了一种动态管缆线型监测系统，包括：动态管缆、光纤光栅解调仪和工控机；
5.每根动态管缆内部集成三组监测光缆，三组监测光缆螺旋缠绕在动态管缆内部，且三组监测光缆互成120
°
均匀布置；
6.所述监测光缆中有多根监测光纤光栅串，所述光纤光栅串中均匀刻制了多个光纤光栅；
7.所述光纤光栅与光纤光栅解调仪信号连接，所述光纤光栅解调仪与工控机信号连接。
8.优选的，所述工控机设有无线传输模块，所述工控机通过无线传输模块与云平台信息交互。
9.优选的，所述监测光缆具有基体，所述基体采用非金属圆棒；
10.所述基体外表面均匀设置多个直线凹槽，所述直线凹槽中通过粘接的形式固定有光纤光栅串。
11.优选的，所述基体外部包覆有阻水包带。
12.本实用新型提供的一种动态管缆线型监测系统，与现有技术相比较具有以下优点：
13.1、本实用新型通过动态管缆内部集成监测光缆，能够实时、高精度、高频率地监测动态管缆的运动情况，为动态管缆的运行维护提供保障。
14.2、监测光缆集成在动态管缆的内部，减少外部环境对监测的影响；监测光缆通过光纤光栅进行监测，不需要线路闭环；光纤光栅解调仪等设备可置于岸站或者平台，设备不
需要在水下工作运行，系统成本低。
15.3、本实用新型可以集成许多监测光缆，有很大拓展性，有比较好的冗余度和系统稳定可靠性。
附图说明
16.图1是本实用新型提供的动态管缆线型监测系统的示意图；
17.图2是本实用新型提供的动态管缆的结构示意图；
18.图3是本实用新型提供的动态管缆的横截面示意图；
19.图4是本实用新型提供的监测光缆的横截面示意图；
20.图5是本实用新型提供的监测光缆的内部结构示意图。
具体实施方式
21.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
22.如图1所示，本实用新型实施例提供的动态管缆线型监测系统，包括：动态管缆、光纤光栅解调仪和工控机。
23.如图2和3所示，每根动态管缆内部集成三组监测光缆1，三组监测光缆1螺旋缠绕在动态管缆内部，且三组监测光缆1互成120
°
均匀布置；
24.所述监测光缆1中有多根监测光纤光栅串2，所述光纤光栅串2中均匀刻制了多个光纤光栅3；光纤光栅3通过监测波长的变化实现动态管缆弯曲监测。可通过一根抗拉良好的光纤，通过刻制和熔接的方法制作成光纤光栅串2。
25.所述光纤光栅3与光纤光栅解调仪信号连接，所述光纤光栅解调仪与工控机信号连接。所述工控机设有无线传输模块，所述工控机通过无线传输模块与云平台信息交互。光纤光栅解调仪和工控机之间通过tcp/ip协议通信。本实用新型在动态管缆中集成监测光缆1，通过光纤光栅解调仪和工控机监测多个光纤光栅3，实现监测动态管缆不同位置的弯曲曲率和弯曲方向，构建动态管缆线型的空间形态。
26.如图4和5所示，所述监测光缆1具有基体4，所述基体4采用非金属圆棒；所述基体4外表面均匀设置多个直线凹槽，直线凹槽沿基体4长度方向分布，所述直线凹槽中通过粘接的形式固定有光纤光栅串。具体的，所述基体4外表面设置三个直线凹槽，三个直线凹槽之间互成120
°
均匀布置。所述基体4外部包覆有阻水包带5，能够防止环境中的液体渗入直线凹槽中，保护直线凹槽中的光纤光栅3。
27.本实用新型所提供的动态管缆线型监测系统，通过动态管缆内部集成监测光缆，减少外部环境对监测的影响，能够实时、高精度、高频率地监测和掌握动态管缆的运动情况，为动态管缆的运行维护提供保障。
28.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征
进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。


技术特征：
1.一种动态管缆线型监测系统，其特征在于，包括：动态管缆、光纤光栅解调仪和工控机；每根动态管缆内部集成三组监测光缆(1)，三组监测光缆(1)螺旋缠绕在动态管缆内部，且三组监测光缆(1)互成120
°
均匀布置；所述监测光缆(1)中有多根监测光纤光栅串(2)，所述光纤光栅串(2)中刻制了多个光纤光栅(3)；所述光纤光栅(3)与光纤光栅解调仪信号连接，所述光纤光栅解调仪与工控机信号连接。2.根据权利要求1所述的动态管缆线型监测系统，其特征在于，所述工控机设有无线传输模块，所述工控机通过无线传输模块与云平台信息交互。3.根据权利要求1所述的动态管缆线型监测系统，其特征在于，所述监测光缆(1)具有基体(4)，所述基体(4)采用金属或者非金属圆棒；所述基体(4)外表面均匀设置多个直线凹槽，所述直线凹槽中通过粘接的形式固定有光纤光栅串。4.根据权利要求3所述的动态管缆线型监测系统，其特征在于，所述基体(4)外部包覆有阻水包带(5)。

技术总结
本实用新型涉及海洋工程管缆监测技术领域，提供一种动态管缆线型监测系统，包括：动态管缆、光纤光栅解调仪和工控机；每根动态管缆内部集成三组监测光缆，三组监测光缆螺旋缠绕在动态管缆内部，且三组监测光缆互成120


技术研发人员：屈衍 邹科 梁稷 周崇尧 姚瑶 袁振钦 戴嘉露 郑仁杰 黄志明
受保护的技术使用者：深洋海工技术（深圳）有限公司
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2022/8/2