一种漂浮式风电机组浮筒渗水监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及风电机组浮筒的技术领域，尤其是指一种漂浮式风电机组浮筒渗水监测装置。


背景技术：

2.随着技术的发展，海上风力发电机从浅海转向深海。由于深海风力发电考虑到成本因素，所以不可避免的选择了漂浮式基础。漂浮式基础是机组的重要组成部分，浮筒的密封情况关系到整个机组的安全性，所以能有效的对浮筒渗水进行监测，及时发现漏水问题然后报警，至关重要。
3.由于考虑到成本、质量、工艺等多种因素，部分浮筒为玻璃钢材质，中间使用泡沫填充，泡沫之间使用灌胶工艺进行连接和密封。由于浮筒处于海洋环境会有撞击开裂风险，所以对其进行有效的渗水监测很有必要,对其监测有三个难点：
4.1)浮筒全生命期皆浸泡于海上，传感器几乎无法更换，要求传感器可靠耐用。
5.2)浮筒处于海水浸泡的区域皆有泄漏风险，都需要监测，检测区域大。
6.3)浮筒中间填充的泡沫需要灌胶连接和密封，灌胶时胶水凝固会释放热量，温度多达150℃之多，一般的常规监测传感器无法满足需求。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种漂浮式风电机组浮筒渗水监测装置，针对特殊工艺和特殊工作环境下的漂式风机浮筒的密封性，实现低成本及高可靠的实时监测。
8.为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种漂浮式风电机组浮筒渗水监测装置，包括控制器、多组感应传感器、多个定值电阻、绝缘件及连接导线，所述控制器设于机组的塔筒顶部，并位于浮筒的顶部入口处，多组感应传感器沿浮筒的周向均布在浮筒的内壁上，每组感应传感器均包括在浮筒内壁上呈类v字状布置的第一裸露导线和第二裸露导线，所述第一裸露导线和第二裸露导线之间保持均匀间距，一组感应传感器对应串联一个定值电阻，所述第一裸露导线的首端通过连接导线与控制器的正极连接，其尾端通过两根连接导线分别与对应的定值电阻的负极和第二裸露导线的首端连接，所述控制器的负极通过连接导线与定值电阻的正极连接，两两感应传感器组之间采用绝缘件相互绝缘。
9.进一步，所述第一裸露导线和第二裸露导线均为铜线、铝线或不锈钢线。
10.进一步，所述控制器通过电缆连接至风机主控。
11.进一步，所述绝缘件为绝缘泡沫或绝缘塑料。
12.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
13.1、经济性和可靠性：本实用新型的监测装置所采用的感应传感器为铺设的裸露导线，材料为铜、铝或不锈钢等导电材质，成本低，结实耐用，寿命长，准确度高。
14.2、灵活性：本实用新型的监测装置所采用的感应传感器为铺设的裸露导线，导线
的长度和铺设密度可以根据测试物体形状自由选择，自由灵活。
15.3、适用性：本实用新型的监测装置中，裸露导线铺设处皆为测试区，测试范围大，能够很好的满足海上特殊工作环境，且相比常规监测传感器不怕灌胶发热，安装操作简单方便。
附图说明
16.图1为漂浮式风电机组的示意图。
17.图2为本实用新型的监测装置的结构示意图。
18.图3为本实用新型的监测装置中绝缘件的安装示意图。
19.图4为本实用新型的监测装置中控制器、感应传感器和定值电阻的连接示意图。
具体实施方式
20.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明,但本实用新型的使用方式不限于此。
21.如图1所示，为漂浮式风电机组的示意图，浮筒6为梭形，塔筒7在浮筒6中间，塔筒7和浮筒6之间填充泡沫8，机组运行时，浮筒6有一半处于海平面以下，另一半漂浮于海上。
22.如图2至图4所示，本实施例所述的漂浮式风电机组浮筒渗水监测装置，包括控制器1、多组感应传感器2、多个定值电阻3、绝缘件4及连接导线5，所述控制器1设于机组的塔筒7顶部，位于浮筒6的顶部入口处，该控制器1通过电缆9连接至风机主控10，多组感应传感器2沿浮筒6的周向均布在浮筒6的内壁上，每组感应传感器2包括在浮筒6内壁上呈类v字状布置的第一裸露导线201和第二裸露导线202，所述第一裸露导线201和第二裸露导线202的规格相同，材料为铜、铝或不锈钢等导电材质，两根裸露导线之间保持均匀间距，一组感应传感器2对应串联一个定值电阻3，所述第一裸露导线201的首端通过连接导线5与控制器1的正极连接，其尾端通过两根连接导线5分别与对应的定值电阻3的负极和第二裸露导线202的首端连接，所述控制器1的负极通过连接导线5与定值电阻3的正极连接，两两感应传感器2组之间采用绝缘件4相互绝缘，绝缘件4可以采用绝缘泡沫或绝缘塑料等绝缘材质。
23.本实施例的监测装置使用方法如下：
24.对多组感应传感器2依次进行编号，将多组感应传感器2的信号统一接入控制器1，并记录每组感应传感器2的方位，通过控制器1实时监测每组感应传感器2的回路电流，当出现漏水时，由于海水具有导电性，漏水处的第一裸露导线201和第二裸露导线202之间会短接，造成回路电流改变，则可判断浮筒6内部发生渗水泄漏，进而由控制器1根据对应感应传感器2的编号确定泄漏方位。
25.接着还可以根据回路电流进一步计算出具体泄漏位置，过程如下：
26.根据公式ra＝ρla/s计算得到每组感应传感器2中第一裸露导线201的电阻ra，
27.式中，ρ表示裸露导线的电阻率，la表示第一裸露导线201的长度，s表示裸露导线的横截面积；
28.在浮筒6未发生渗水泄漏时，对每组感应传感器2中的r
线
r
定
r
器
进行标定，r
线
为感应传感器2的回路中连接导线5的总电阻，r
定
为定值电阻3，r
器
为控制器1自身内部电阻，通过控制器1采集多组感应传感器2的回路电流，根据控制器1输出电源电压u和实时采集的回路
电流i得到未泄漏时每个回路电阻r
未泄
，接着再根据未泄漏时每个回路电阻公式r
未泄
＝ra r
线
r
定
r
器
得到每个回路电流中r
线
r
定
r
器
的值；
29.当浮筒6发生渗水泄漏时，通过控制器1根据变化的回路电流i得到对应的感应传感器2的编号，以此确定渗水泄漏方位，接着根据公式r
泄
＝u/i得到对应的回路电阻r
泄
，式中，u为控制器1输出电源电压，i为实时采集的回路电流；
30.根据泄漏时感应传感器2回路电阻公式r
泄
＝2r
x
r
海水
r
线
r
定
r
器
计算得到第一裸露导线201首端到短路处电阻r
x
，式中，r
海水
为海水短路段电阻；
31.根据公式r
x
＝ρl
短路
/s计算得到渗水泄漏位置与第一裸露导线201首端的距离l
短路
，进而确定渗水泄漏的具体位置。
32.最后由控制器1输出报警信号和渗水泄漏位置，维护人员针对确定的泄漏位置做出相应的处理措施。
33.此外，当渗水泄漏位置位于浮筒6底部时，此时所有回路电流均会发生改变，则控制器1可快速确定渗水泄漏位置位于感应传感器2的底部交叉处，即浮筒6底部。
34.本实用新型的监测装置具有经济性、可靠性、灵活性和适用性等优点，针对特殊工艺和特殊工作环境下的漂式风机浮筒的密封性，实现低成本及高可靠的实时监测。
35.以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。