CN111256654A - 一种风机基础沉降观测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风机基础沉降观测系统及方法，包括观测点、基准点、智能监控摄像头以及远程监控系统，每台风机基础设置至少三个观测点，其中两个观测点直线设置在主风向上，至少有一个观测点设置在中位线上，每个观测点上设置有标识；每一台风机基础设置不少于一个基准点，每个风机塔筒外设置不少于一个智能监控摄像头，智能监控摄像头与远程监控系统通过I/O接口连接；智能监控摄像头自动观测每个观测点和基准点，无需人员在风场巡视观测，效率高，不存在人为因素的漏查或瞒报，能够观测到每一个风机塔筒基础，观测数据可靠，有助于得到更加准确的基础沉降结果，能够大大降低人工观测成本，提高运维效率，更有效满足运维观测要求。
Description
技术领域
本发明属于风电场运维技术领域，具体涉及一种风机基础沉降观测系统及方法。
背景技术
近年来，随着风力发电技术的快速发展，风电场建设速度迅猛，目前在运行的风机数量极其庞大。由于风电机组基础的受载荷特点是循环往复载荷，且以大倾覆弯矩为主，基础结构对地基沉降特别是不均匀沉降非常敏感。风电场建设地区涉及戈壁、平原、丘陵、山地、滩涂及海上，地质条件复杂，对同一个风电场而言，由于场区范围大，风机机位分散，地质条件差异大，每一台风机基础都需要进行沉降观测，给运维观测带来很大工作难度。目前，风机基础沉降观测仍然是采用人工利用全站仪逐一对风机基础进行观测的方法，效率低，误差大。很多风电场由于人员不足和费用问题，对风机基础沉降观测执行不到位，经常出现观测时间不足、次数不够、机位涵盖范围不足的情况。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种风机基础沉降观测系统及方法，能够大大降低人工观测成本，提高运维效率，更有效满足运维观测要求。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种风机基础沉降观测系统，包括观测点、基准点、智能监控摄像头以及远程监控系统，每台风机基础设置至少三个观测点，其中两个观测点直线设置在主风向上，至少有一个观测点设置在中位线上，每个观测点上设置有标识；每一台风机基础设置不少于一个基准点，每个风机塔筒外设置不少于一个智能监控摄像头，智能监控摄像头与远程监控系统通过I/O接口连接。
其中一台风机的每个观测点的标识分别具有唯一特征。
观测点绕风机基础的布置半径不小于
D为风电机组塔筒直径。
基准点距离风机基础开挖范围至少30m。
风机基础之外区域设置有摄像头立柱，智能监控摄像头设置在摄像头立柱顶部。
智能监控摄像头采用室外球机，室外球机的处理器采用hisilicon 3516EV300，图像传感器采用SONY IMX 335，支持日夜模式，视频压缩支持H.265+、H.265以及H264，主码流5MP-20帧、4MP-25帧、3MP-25帧。
一种风机基础沉降观测系统的观测方法，智能监控摄像头接受远程监控系统的观测指令、观测周期和数据传输指令，智能监控摄像头实时观测其监视范围内的每一个观测点的标识，并将观测到的数据传输至远程监控系统；其中智能监控摄像头在观测期间，能沉降观测点和基准点进行自动物体识别，并检测智能监控摄像头与沉降观测点和基准点之间的斜距；再根据智能监控摄像头与沉降观测点和基准点之间的水平距离，换算得到沉降观测点与基准点之间的竖距差值，得到基础的沉降结果。
观测周期从风机安装完成开始逐渐延长。
出现地质活动时实时观测并传输观测数据。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
每台风机基础设置至少三个观测点，其中两个观测点直线设置在主风向上，至少有一个观测点设置在中位线上，每个观测点上设置有标识；智能摄像头对每个观测点进行观测，每一台风机基础设置不少于一个基准点，每个风机塔筒外设置不少于一个智能监控摄像头，智能监控摄像头与远程监控系统通过I/O接口连接；智能监控摄像头自动观测每个观测点和基准点，无需人员在风场巡视观测，效率高，不存在人为因素的漏查或瞒报，能够观测到每一个风机塔筒基础，观测数据可靠，有助于得到更加准确的基础沉降结果，能够大大降低人工观测成本，提高运维效率，更有效满足运维观测要求。
本发明所述方法，智能监控摄像头接受远程监控系统的观测指令、观测周期和数据传输指令，智能监控摄像头实时观测其监视范围内的每一个观测点的标识，并将观测到的数据传输至远程监控系统；其中智能监控摄像头在观测期间，能沉降观测点和基准点进行自动物体识别，并检测智能监控摄像头与沉降观测点和基准点之间的斜距；再根据智能监控摄像头与沉降观测点和基准点之间的水平距离，换算得到沉降观测点与基准点之间的竖距差值，得到基础的沉降结果；使得观测时间间隔随时调整，并有助于实现远程操作和观测，而且所观测的数据也更加准确，大大减小外部环境以及人为因素的影响。
进一步的，正常工况下，基础的变化随时间延长而减小，因此逐渐将观测时间间隔增大，有利于减少不必要的观测。
进一步的，本发明还能实现在有地质活动的情况下对基础进行观测，并及时保存数据，为后期评估影响提供数据支持。
附图说明
图1为本发明观测装置系统的布置示意图；
图2为观测系统流程示意图。
图中：1-风机塔筒；2-风机基础；3-观测点；4-基准点；5-智能监控摄像头。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式，对本发明做详细的解释说明。
参考图1，一种风机基础沉降观测系统，包括观测点3、基准点4、智能监控摄像头5以及远程监控系统，每台风机基础2设置至少三个观测点3，其中两个观测点3直线设置在主风向上，至少有一个观测点3设置在中位线上，每个观测点3上设置有标识；每一台风机基础2设置2不少于一个基准点4，每个风机塔筒1外设置不少于一个智能监控摄像头，智能监控摄像头5与远程监控系统通过I/O接口连接。
风机基础2之外区域设置有摄像头立柱，智能监控摄像头5设置在摄像头立柱顶部。
智能监控摄像头5采用室外球机，室外球机的处理器采用hisilicon 3516EV300，图像传感器采用SONY IMX 335，支持日夜模式，视频压缩支持H.265+、H.265以及H264，主码流5MP-20帧、4MP-25帧、3MP-25帧。
参考图2，一种基于本发明所述风机基础沉降观测系统的观测方法，智能监控摄像头5接受远程监控系统的观测指令、观测周期和数据传输指令，智能监控摄像头实时观测其监视范围内的每一个观测点3的标识，并将观测到的数据传输至远程监控系统；其中智能监控摄像头5在观测期间，能沉降观测点3和基准点4进行自动物体识别，并检测智能监控摄像头与沉降观测点3和基准点4之间的斜距；再根据智能监控摄像头与沉降观测点和基准点之间的水平距离，换算得到沉降观测点与基准点之间的竖距差值，得到基础的沉降结果。
观测周期从风机安装完成开始逐渐延长。
出现地质活动时实时观测并传输观测数据。
每一台风机基础2设置不少于三个观测点3，其中两个观测点3直线位于主风向上，另外至少一个位于中位线上。观测点布置的半径不小于
(D为风电机组塔筒直径)。每一个观测点3进行耐久符号标识。每一个观测点3的标识分别具有唯一特征，且易于识别。
每一台风机基础2设置不少于一个基准点，位于风机基础开挖范围以外30m距离外，免受风机基础受荷变形的影响。每一个基准点4进行耐久符号标识。每一个基准点4的标识分别具有唯一特征，且易于识别。
每一个风机塔筒1外设置不少于一个智能监控摄像头5，全部智能监控摄像头可视范围内不少于三个观测点3和一个基准点4。
能通过远程监控系统对摄像头识别和测距读数的频次和时间进行设置，可以对智能监控摄像头5即时下达监控指令，或进行自动监控设置；例如运行期第一年每周一上午10：00读取数据一次；第二年每月的1日和15日上午10：00读取数据一次；第三年每月1日上午10：00读取数据一次。
智能监控摄像头可自动辨识基准点和观测点，根据远程监控系统要求对每一个基准点和每一个观测点进行符号识别，并进行摄像头与这些识别符号的距离测量，记录下每一个斜距，并将观测到的测距数据传输至远程监控系统。
远程监控系统对这些测距数据进行处理：假定摄像头、观测点及基准点的水平距离l固定不变，将斜距k换算为竖距h，各沉降观测点与基准点的竖距差值在不同时段变化值即为这一时段内该沉降观测点的绝对沉降值。根据观测频次和时间要求记录下基础沉降的变化过程，包含有绝对值和倾斜值的沉降指标；将这些测量数据、沉降指标结果通过风机区域的通信接入升压站的远程监控系统，实现实时在线观测风机基础沉降结果。
Claims (9)
1.一种风机基础沉降观测系统，其特征在于，包括观测点(3)、基准点(4)、智能监控摄像头(5)以及远程监控系统，每台风机基础(2)设置至少三个观测点(3)，其中两个观测点(3)直线设置在主风向上，至少有一个观测点(3)设置在中位线上，每个观测点(3)上设置有标识；每一台风机基础(2)设置不少于一个基准点(4)，每个风机塔筒(1)外设置不少于一个智能监控摄像头，智能监控摄像头(5)与远程监控系统通过I/O接口连接。
2.根据权利要求1所述的风机基础沉降观测系统，其特征在于，其中一台风机的每个观测点(3)的标识分别具有唯一特征。
3.根据权利要求1所述的风机基础沉降观测系统，其特征在于，观测点(3)绕风机基础(2)的布置半径不小于
D为风电机组塔筒(1)直径。
4.根据权利要求1所述的风机基础沉降观测系统，其特征在于，基准点距离风机基础(2)开挖范围至少30m。
5.根据权利要求1所述的风机基础沉降观测系统，其特征在于，风机基础(2)之外区域设置有摄像头立柱，智能监控摄像头(5)设置在摄像头立柱顶部。
6.根据权利要求1所述的风机基础沉降观测系统，其特征在于，智能监控摄像头(5)采用室外球机，室外球机的处理器采用hisilicon 3516EV300，图像传感器采用SONY IMX335，支持日夜模式，视频压缩支持H.265+、H.265以及H264，主码流5MP-20帧、4MP-25帧、3MP-25帧。
7.一种基于权利要求1所述风机基础沉降观测系统的观测方法，其特征在于，智能监控摄像头(5)接受远程监控系统的观测指令、观测周期和数据传输指令，智能监控摄像头实时观测其监视范围内的每一个观测点(3)的标识，并将观测到的数据传输至远程监控系统；其中智能监控摄像头(5)在观测期间，能沉降观测点(3)和基准点(4)进行自动物体识别，并检测智能监控摄像头与沉降观测点(3)和基准点(4)之间的斜距；再根据智能监控摄像头与沉降观测点和基准点之间的水平距离，换算得到沉降观测点与基准点之间的竖距差值，得到基础的沉降结果。
8.根据权利要求7所述的观测方法，其特征在于，观测周期从风机安装完成开始逐渐延长。
9.根据权利要求7所述的观测方法，其特征在于，出现地质活动时实时观测并传输观测数据。
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