CN113356285A - 海上风电吸力桶导管架基础安全监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海上风电吸力桶导管架基础安全监测装置，包括：水准仪；动态双向倾角仪，布置于基础顶法兰附近和基础上方塔筒的顶部附近；双向振动加速度计，设置于基础顶部及塔筒底部和顶部法兰附近；钢板应力计，设置于基础的易损或易应力集中部位；土压力计，设置于基础底部吸力桶的侧壁上；渗压计，设置于基础底部吸力桶的桶内侧不同高程位置；冰压力计，设置于基础上、海平面高程附近；参比电极，设置于基础上的极端低潮水和设计低潮位之间；数据采集仪，与监测设备连接，获取监测设备采集的数据，监测设备包括所述水准仪、动态双向倾角仪、双向振动加速度计、钢板应力计、土压力计、渗压计、冰压力计和参比电极。

Description

海上风电吸力桶导管架基础安全监测装置

技术领域

本发明涉及一种海上风电吸力桶导管架基础安全监测装置。适用于海上风电吸力桶导管架基础技术领域。

背景技术

吸力式桶形基础由于其安装简单和可重复利用等优点，在海洋平台基础中得到了广泛应用，并逐步应用于海上风机基础中。但由于海洋环境复杂，海风、海浪、海流以及地震等荷载对海上风机与海洋平台的作用有一定的差别，目前应用于海上风机基础的桶形基础仍缺乏足够的研究。

目前，对于吸力式桶形基础并没有足够有效的监测数据进行理论分析验证其稳定性，本发明拟提出一种完备的海上风电吸力桶导管架基础安全监测置旨在更科学地评估该种结构风机在施工期与运维期的安全状况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种海上风电吸力桶导管架基础安全监测装置。

本发明所采用的技术方案是：一种海上风电桶型导管架基础监测装置，布置于桶型导管架基础上，其特征在于，包括：

水准仪；

动态双向倾角仪，布置于基础顶法兰附近和基础上方塔筒的顶部附近；

双向振动加速度计，设置于基础顶部及塔筒底部和顶部法兰附近，且沿主风向布置；

钢板应力计，设置于基础的易损或易应力集中部位；

土压力计，设置于基础底部吸力桶的侧壁上，用于监测桶壁的侧向土压力；

渗压计，设置于基础底部吸力桶的桶内侧不同高程位置；

冰压力计，设置于基础上、海平面高程附近；

参比电极，设置于基础上的极端低潮水和设计低潮位之间；

数据采集仪，与监测设备连接，获取监测设备采集的数据，监测设备包括所述水准仪、动态双向倾角仪、双向振动加速度计、钢板应力计、土压力计、渗压计、冰压力计和参比电极。

所述水准仪配有多个与所述桶型导管架基础顶部导管架主腿一一对应的几何水准点，几何水准点采用安装于顶部导管架主腿上的水准标芯。

所述动态双向倾角仪布置在每台风机基础顶法兰附近和塔筒顶附近塔筒内壁的传感器支座Ⅰ上，传感器支座Ⅰ沿主风向布置。

所述双向振动加速度计布置在基础顶部、塔筒底部及塔筒顶法兰附近塔筒内壁的传感器支座Ⅱ上，传感器支座Ⅱ沿主风向布置。

所述冰压力计采用土压力计，在冰层厚度范围内将土压力计的承压面朝向外侧，测得冰层对桩体所产生的挤压力大小。

一种海上风电桶型导管架基础监测系统，其特征在于，包括：

若干所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，与海上风机对应设置；

采集服务器，设置于海上升压站，与各海上风机上海上风电桶型导管架基础监测装置中的数据采集仪通讯连接，获取各监测装置采集的监测数据；

数据库服务器，设置有路上集控中心，与所述采集服务器通讯连接，获取采集服务器发送的监测数据，并在监测数据超过相应阈值范围后报警。

所述数据库服务器通过海上风电桶型导管架基础监测装置监测塔筒、基础结构在风力作用下的倾角，塔筒的筒身挠度、塔筒连接处的应力变化情况，观察导管架基础在使用过程中的变形特性、监测风机各点的振动加速度，从而推算风机整体振动频率得到风机的相关模态信息。

所述数据库服务器通过海上风电桶型导管架基础监测装置在主风向表层吸力桶周围的土体处布置的土压力计与渗压计，并结合对应内壁位置安置应力计，监测在风机安全运行期间吸力桶基础的受力性状监测与周围土体的应力应变特性，实测获得吸力桶变形与侧向土压力与孔隙水压力，揭示海上风电吸力桶导管架基础结构整体的受力稳定性规律。

本发明的有益效果是：本发明提供的监测装置在风机塔筒、承台基础顶部、导管架相贯节点与侧壁以及吸力桶桶身内壁等关键部位布置适量的监测设备，主要用于监测风机在正常使用过程中的工作状态以确保风机的安全稳定运行。

本发明通过监测塔筒、基础结构在风力作用下的倾角，塔筒的筒身挠度、塔筒连接处的应力变化情况，观察导管架基础在使用过程中的变形特性、监测风机各点的振动加速度，从而推算风机整体振动频率得到风机的相关模态信息；同时在主风向表层吸力桶周围的土体处布置有土压力计与渗压计，并在对应的内壁位置安置应力计，可监测在风机安全运行期间吸力桶基础的受力性状监测与周围土体的应力应变特性，实测获得吸力桶变形与侧向土压力与孔隙水压力，揭示海上风电吸力桶导管架基础结构整体的受力稳定性规律。

附图说明

图1为实施例中系统的结构框图。

图2为实施例中吸力桶导管架基础监测布置正视图。

图3为实施例中传感器支座的示意图。

图4～6为实施例中参比电极的钢护筒示意图。

图7为实施例中渗压计的安装示意图。

图8为渗压计底部保护装置示意图；

图9为吸力桶监测布置剖面图；

图10为土压力计安装示意图；

图11为冰压力计安装示意图；

图12为吸力桶电缆保护管安装示意图；

图13为导管架电缆保护管安装示意图。

图中：1、双向倾角仪；11、传感器支座Ⅰ；12、传感器支座Ⅱ；13、钢板；2、双向振动加速度计；3、钢板应力计；4、冰压力计；41、钢垫板；42、卡箍；43、槽钢保护罩；5、参比电极护筒；51、参比电极固定区；52、走线区；53、钢护筒前封板；54、透水孔；55、螺栓固定孔；56、顶底部封板；57、分隔板；6、渗压计；61、吸力桶桶壁；62、角钢；63、梅花状透水孔；64、封堵材料；65、渗压计电缆；66、槽钢保护罩；67、锥入体；7土压力计；8电缆；81、电缆保护管；82、钢垫板。

具体实施方式

本实施例为一种海上风电桶型导管架基础监测系统，包括若干与海上风机对应设置的海上风电桶型导管架基础监测装置、设置于海上升压站的采集服务器和设置有路上集控中心的数据库服务器。

本例中海上风电桶型导管架基础监测装置包括数据采集仪和设置于海上风机的桶型导管架基础上且与数据采集仪线路连接的监测设备，监测设备包括水准仪、动态双向倾角仪、双向振动加速度计、钢板应力计、土压力计、渗压计、冰压力计和参比电极等。

本实施例中在每台桶型导管架基础顶部导管架主腿部位各布置1个几何水准点，每台风机布置4个几何水准点，采用水准仪进行人工监测。几何水准点的安装是将水准标芯直接焊接在桶型导管架基础顶部导管架主腿部位或者埋设于混凝土中并加装保护装置，防海水腐蚀等。

本实施例中动态双向倾角仪在每台风机基础顶法兰附近和塔筒顶附近沿主风向各布置1套，动态双向倾角仪布置在每台风机基础顶法兰附近和塔筒顶附近塔筒内壁的传感器支座Ⅰ上，传感器支座Ⅰ沿主风向布置，传感器支座根据所用传感器的尺寸以及塔筒区域是否禁焊的要求而特别设计。

动态双向倾角仪的安装埋设：(1)根据设计图纸测量定位测点位置；(2)将倾角仪基座焊接在基础或塔筒内壁上；(3)基座冷却至常温后，将倾角仪安装在基座上，同时调整一组定位销的方位与待测方向一致，方位角精度为±3°；(4)桩体上的倾角仪需将半锥形钢板焊接在倾角计周围以保护仪器；(5)安装结束后，应及时观测倾角计稳定的初始读数，作为观测基准值。

本例中双向振动加速度计对于非典型监测机位，在基础顶沿主风向布置1套；对于典型监测机位，在基础顶部、塔筒底部、以及塔筒顶法兰附近沿主风向各布置1套。双向振动加速度计布置在基础顶部、塔筒底部、以及塔筒顶法兰附近塔筒内壁的传感器支座Ⅱ上，传感器支座Ⅱ沿主风向布置，传感器支座根据所用传感器的尺寸以及塔筒区域是否禁焊的要求而特别设计。

双向振动加速度计的安装埋设：(1)根据设计图纸测量定位测点位置；(2)根据安装位置结构特点，改造加速度配套的基座或定制适用于本工程的基座；(3)将加速度基座焊接在立柱或塔筒壁上；(4)在风机组装时，将加速度安装在基座上，注意仪器的测试方向与设计方向一致；(5)根据电缆走向及集中位置，计算合适的电缆长度，接长加速度电缆，电缆接长前后，对传感器及电缆进行检查，保证传感器与电缆完好，电缆连接方式符合规范、设计等的要求，电缆连接处满足规范、设计等对耐水压、电阻等方面的检测要求；(6)在塔筒内，将加速度计电缆与其他弱电电缆一起走至设计位置，注意电缆避免受强电干扰，必要时可穿管保护；(7)在风机吊装前后，对加速度进行量测，以判断仪器是否发生损坏；如发现损坏，及时更换。

本实施例中钢板应力计每台风机布置8支以监测关键位置的应力，钢板应力计布置在导管架管节点、导管架与吸力桶顶连接以及吸力桶筒体等易损或者易应力集中的位置。基础导管架重要连接节点处钢板应力计采用

半圆管保护；半圆管封板适当位置开孔

用于电缆走线。

钢板应力计安装在钢结构的表面，通常采用焊接方法将钢板应力计固定在监测部位，并用保护罩加以隔离和防护。其具体安装埋设步骤如下：

(1)在安装前必须对已率定好的钢板应力计逐一进行检测，并检查加长电缆是否符合技术要求，然后按设计要求将钢板应力计接长电缆。但要特别注意，仪器电缆的一端必须将保护罩套上后，才能联接加长电缆。做好仪器编号和存档工作，同时考虑适当的仪器备用量。

(2)根据施工进度，确定埋设安装方法。首先要在桩体上放样定点，在焊接钢板应力计的夹具时，为保证夹具的同心度，要以模具代替仪器安装在夹具中定位。

(3)夹具焊接定位后，应冷却至常温，然后从夹具中取出模具，安装钢板应力计。上夹具螺栓时要对角线逐个均匀上紧，并用指示仪进行跟随量测，在夹具上紧时可根据需要调整仪器的测量范围。

(4)钢板应力计夹紧，并经测量认为仪器工作正常后，将保护罩扣上去，沿保护罩周边焊接，做到密封固定在钢管上。

(5)在安装前后要测量、记录钢板应力计的输出值，如发现仪器不正常应立即返工。

本实施例中在基础底部吸力桶的侧壁上布置2支土压力计，监测筒壁的侧向土压力。土压力计定制适用的土压力计安装护筒(护筒侧壁钻孔并安装O型橡胶圈及压帽螺母，仪器自带电缆出孔后用辅助工具旋紧螺母，可以防止水、泥浆进入护筒内)。

土压力计焊接到吸力桶筒外壁，采用槽钢作为电缆保护罩，并采用厚度为8mm，宽度为40mm的扁钢制作卡箍固定；土压力计及电缆保护罩安装后，保护罩底端采用10mm厚钢板密封。

本例中将土压力计通过支撑座安装在吸力桶下的桶壁外侧，使土压力计整体位于支撑座的内部，仅受力面能通过支撑座的侧向开口与外部土体有效接触。这样，由于土压力计位于支撑座内部，支撑座可有效保护侧土压力计，避免土压力计在下沉和使用过程中被损坏。支撑座下部锥形保护体能减小竖向阻力，减小对外壁局部凸起的防护装置的冲击力，而且，下部锥形保护体能够使得吸力桶在下沉过程中由防护装置冲开的破坏土体能够快速回填，紧密的包围侧土压力监测单元的受力面，从而保证监测性能和精度，以便为更好地验证吸力桶基础的抗倾抗滑稳定性。

土压力计在吸力筒制作时，安装在吸力筒内壁上，安装步骤：

(1)根据安装位置结构特点，定制适用于本工程的土压力计安装护筒(护筒侧壁钻孔并安装O型橡胶圈及压帽螺母，仪器自带电缆出孔后用辅助工具旋紧螺母，可以防止水、泥浆护筒内)。

(2)仪器采购时，进驻仪器生产厂家，在厂家进行土压力计生产时将护筒焊接在仪器上，并根据电缆走向及集中位置，确定各仪器的电缆出线长度，避免现场接长。

(3)在钢管桩制作时，根据设计图纸测量定位测点位置，将包裹土压力计的护筒焊接在钢管桩外壁上，安装前后检查仪器读数，避免仪器损坏。

(4)根据设计电缆走向及现场实际情况，焊接电缆保护角钢，并进行电缆牵引。

(5)检查仪器安装无误后，将半锥形钢板焊接在土压力计护筒周围以减小入土阻力。

(6)在基础吊运、沉桩过程中旁站，随时注意对电缆的保护。

(7)基础沉桩完成后，土压力计电缆根据设计走向牵引至设计位置，需要穿管保护的，根据设计和现场实际情况用电缆保护管保护，电缆及电缆保护管固定方式满足规范、设计等要求。

本实施例中在每个机位的4个吸力桶在筒内侧沿不同高程布置2支渗压计，渗压计安装时用土工布进行包裹并填充细沙，然后再填充粗砂和其他封堵材料进行封堵。

吸力桶桶身开孔

用于渗压计电缆走线，穿完电缆后要封堵。渗压计的安装主要是在吸力桶制作时，安装在吸力桶的桶壁上，其安装步骤如下：

(1)根据设计图纸测量定位测点方位和高程。

(2)将渗压计的保护角钢12.5#角钢和14b#槽钢焊接在吸力筒壁上，在保护角钢的渗压计安装部位钻梅花状透水孔。

(3)将渗压计用土工布进行包裹并填充细沙，然后再填充约20cm的粗砂，最后采用15cm左右的封堵材料进行封堵。

(4)根据设计的渗压计电缆走向及现场实际情况，焊接电缆保护角钢，并进行电缆牵引。

(5)底部设置锥入体作为保护体。

本实施例中在导管支撑梁外壁、海平面高程附近(冰层厚度范围内)沿4个方向布置冰压力计。冰压力采用土压力计进行监测，即在冰层厚度范围内将土压力计的承压面朝向外侧，当冬季海面结冰时，冰产生的冻胀力会直接作用在土压力计的承压面上，则可测得冰层对桩体所产生的挤压力大小。因此，冰压力计的安装埋设可参照土压力计的安装埋设方法。

冰压力计与导管架弦管外壁之间采用10mm厚的钢垫板进行隔离，首先将钢垫板按照冰压力计安装位置焊接在弦管外壁上，然后将冰压力计安装在冰压钢垫板上，并采用卡箍固定，再焊接14b#槽钢保护罩。卡箍采用厚度为8mm，宽度为40mm的扁钢制作。

本实施例中在极端低潮位和设计低潮位之间布置1支参比电极，参比电极布置在按其尺寸设计加工的固定支座上，固定支座提前焊接在设计高程部位。

本例中参比电极绝缘固定在钢护筒内，钢护筒与导管架之间满焊，参比电极不得直接触碰钢护筒或导管架，参比电极安装后采用8个M10螺栓固定钢护筒前封板。

本实施例中钢护筒分为参比电极固定区和走线区，两个区域之间设置分隔板钢护筒前封板设4个

透水孔和8个

螺栓固定孔；参比电极固定区侧封板设4个

透水孔和4个

螺栓固定孔；走线区侧封板设4个

螺栓固定孔；参比电极钢护筒顶部和底部的封板适当位置开孔

用于电缆走线。

本实施例中保护电缆的安装埋设：

(1)电缆走线敷设时，应严格按照电缆走线设计图和技术规范施工，尽可能减少电缆接头。

(2)在电缆走线的线路上，应设置警告标志。尤其是暗埋线，应对准暗线位置和范围设置明显标志。设专人对观测电缆进行日常维护，并健全维护制度。

(3)电缆敷设过程中，要保护好电缆头和编号标准，防止浸水或受潮；应随时检测电缆和仪器的状态及绝缘情况，并记录和说明。

(4)塑料电缆的连接

塑料电缆的连接根据监理人的要求采用常温密封接头或热塑接头方式，常温密封接头具体要求如下：根据设计和现场情况准备仪器的加长电缆；将电缆头护层剥开50～60mm，不要破坏屏蔽层，然后按照绝缘的颜色错落(台阶式)依次剥开绝缘层，剥绝缘层时应避免将导体碰伤；电缆连接前将密封电缆胶的模具预先套入电缆的两端头，模具头、管套入一头，盖套入另一头；将绝缘颜色相同的导体分别叉接并绕接好，用电工绝缘胶布包扎使导体不裸露，并使导体间、导体与屏蔽间得到良好绝缘；接好绝缘(可以互相压按在一起)和地线，将已接好的电缆用电工绝缘胶布螺旋整体缠绕在一起；将电缆竖起(可以用简单的方法固定)，用电工绝缘胶布将底部的托头及管缠绕几圈，托头底部距接好的电缆接头根部30mm；将厂家提供的胶混合搅匀后，从模口上部均匀地倒入，待满后将模口上部盖上盖子；不小于10m长的电缆，在0.5MPa压力水中的绝缘电阻应大于100MΩ；24h后用万用表通电检测，若接线良好，即可埋设电缆。

(5)热塑接头具体要求如下：

将选好的电缆的电缆头外皮剪除80mm，按表5.6.10-1所示，把芯线剪成长度不等的线段。仪器上的电缆头也按相同颜色的对应长度剪短，各芯线连接之后，长度一致，结点错开。切忌搭接在一起。把铜丝的氧化层用砂布擦去，按同种颜色互相搭接，铜丝相互叉入，拧紧，涂上松香粉，放入已熔化好的锡锅内摆动几下取出，使上锡处表面光滑无毛刺，如有应锉平。将热缩管套入电缆的一端，按要求焊接好电缆后，芯线用5～7mm的热缩管，加温热缩，用热风枪从中部向两端均匀地加热，使热缩管均匀地收缩，管内不留空气，热缩管紧密地与芯线结合。在热缩管与电缆外皮搭紧段缠上热熔胶，将预先套在电缆上的18～15mm热缩管移至接头部位，再加温热缩外套。

(6)电缆的保护

电缆连接后，在电缆接头处涂环氧树脂或浸入蜡，以防潮气渗入。应严格防止各种油类沾污腐蚀电缆，经常保持电缆的干燥和清洁。电缆在牵引过程中，要严防施工机械损坏电缆，以及焊接时焊接渣烧坏电缆。电缆牵引时应穿管保护，应及时引入现场测控单元。

本实施例中电缆配有电缆保护管，电缆保护管与导管架弦管、撑管之间每隔1.5m采用10mm厚(可根据管径适当调整)的电缆钢垫板进行隔离，首先将钢垫板按照电缆保护管的位置焊接在弦管、撑管上，然后将电缆保护管采用卡箍固定在钢垫板上；钢垫板的尺寸为80mm×208mm，卡箍采用厚度为8mm，宽度为40mm的扁钢制作。钢垫板与钢管之间满焊，卡箍与钢垫板之间满焊，卡箍与电缆保护管之间点焊即可。

本实施例中传感器支座、参比电极钢护筒、钢垫板、卡箍等构件的材质均为Q235及以上；监测附属构件在主体结构做防腐处理前焊接，与主体结构采用相同的防腐措施。

本实施例中在风机上布置与监测设备配套的数据采集仪，在海上升压站、陆上集控中心放置采集服务器和数据库服务器，实现数据的自动化采集并传输至陆上服务器、进行存储等。

本实施例中数据库服务器通过海上风电桶型导管架基础监测装置监测塔筒、基础结构在风力作用下的倾角，塔筒的筒身挠度、塔筒连接处的应力变化情况，观察导管架基础在使用过程中的变形特性、监测风机各点的振动加速度，从而推算风机整体振动频率得到风机的相关模态信息；同时，数据库服务器通过海上风电桶型导管架基础监测装置在主风向表层吸力桶周围的土体处布置的土压力计与渗压计，并结合对应内壁位置安置应力计，监测在风机安全运行期间吸力桶基础的受力性状监测与周围土体的应力应变特性，实测获得吸力桶变形与侧向土压力与孔隙水压力，揭示海上风电吸力桶导管架基础结构整体的受力稳定性规律。

根据仪器工作原理，倾角仪、加速度计等动态传感器以及钢板应力计、土压力计采用的测量采集单元，可对传感器进行高频测量与采集，所有数据采集单元箱满足防护等级IP68的要求。

同一海上建筑物内的监测仪器电缆根据设计走向牵引至设计位置，尽量集中在一处，以便于接入自动化测量采集单元。同一海上建筑物内，测量采集单元分别通过总线串联，然后按设计要求采用RJ45网口与陆上服务器进行通讯，同时这些采集单元也具备采用光纤或其他方式进行通讯的能力。

各监测设备的测量采集单元，在风机组装时即开始安装，将采集单元箱安装在设计位置，塔筒内的仪器电缆先接入相应采集单元内，并通过外电进行调试；风机吊装完成后，将剩余仪器电缆也接入相应采集单元内；在倒送电后，及时进行自动化系统的调试工作。

自动化系统数据采集软件，具有数据在线采集、电测成果计算、测点数据的报表、图形输出、采集馈控、远程召测、信息报送等六个主要部分。各部分有独立用户界面，既可以和安全监测信息管理及综合分析系统协同工作，又可单独运行。

系统具备多种采集方式和测量控制方式：

①数据采集方式有：选点测量、巡回测量、定时检测，并可在测量控制单元上进行人工测读。

②测量控制方式应有应答式和自报式两种方式采集各类传感器数据，并能够对每支传感器设置其警戒值。当测值超过警戒值，系统能够进行自动报警。

中央控制(应答式)方式：由监测中心监控主机或主站管理计算机命令所有测量控制单元同时巡测或指定单台单点进行选测，测量完毕将数据存入监测中心的数据采集服务器。

自动控制(自报式)方式：由各台测量控制单元自动按设定时间进行巡测、存储，并将所测数据送到监测中心站的监控主机备份保存。

人工测量方式：每台测量控制单元均具备人工测量的接口功能。

同时还支持人工通过软件界面添加人工测量数据。

(1)监测仪器安装附属构件防腐

对于钢板应力计、倾角仪、加速度计等传感器安装所需的附属构件考虑在风机及升压站基础制作过程中同步焊接制作，采用与主体结构相同防腐措施。

(2)传感器防腐

对于传感器自身防腐主要是采用以下两种方式：

①传感器本身材质为不锈钢，在安装完成后采用喷漆在仪器表面喷涂一层油漆以达到防腐效果；

②将传感器固定在不锈钢制作的密封盒中，再将密封盒固定在仪器安装支座上，安装完毕后对紧固螺栓进行喷涂油漆进行防腐，对于存在缝隙的部位则采用聚胺树脂密封膏进行密封以达到防腐效果；

③连接电缆防腐则采用海工电缆制作标准。

(3)自动化数据采集设备防腐

对于布置在现场的自动化数据采集设备，均采用专业的密封箱，待设备安装完成后对于密封箱油漆脱落处及锚固螺栓均采用涂油漆进行防腐处理。

Claims (8)

1.一种海上风电桶型导管架基础监测装置，布置于桶型导管架基础上，其特征在于，包括：

水准仪；

动态双向倾角仪，布置于基础顶法兰附近和基础上方塔筒的顶部附近；

双向振动加速度计，设置于基础顶部及塔筒底部和顶部法兰附近，且沿主风向布置；

钢板应力计，设置于基础的易损或易应力集中部位；

土压力计，设置于基础底部吸力桶的侧壁上，用于监测桶壁的侧向土压力；

渗压计，设置于基础底部吸力桶的桶内侧不同高程位置；

冰压力计，设置于基础上、海平面高程附近；

参比电极，设置于基础上的极端低潮水和设计低潮位之间；

数据采集仪，与监测设备连接，获取监测设备采集的监测数据，监测设备包括所述水准仪、动态双向倾角仪、双向振动加速度计、钢板应力计、土压力计、渗压计、冰压力计和参比电极。

2.根据权利要求1所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，其特征在于：所述水准仪配有多个与所述桶型导管架基础顶部导管架主腿一一对应的几何水准点，几何水准点采用安装于顶部导管架主腿上的水准标芯。

3.根据权利要求1所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，其特征在于：所述动态双向倾角仪布置在每台风机基础顶法兰附近和塔筒顶附近塔筒内壁的传感器支座Ⅰ上，传感器支座Ⅰ沿主风向布置。

4.根据权利要求1所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，其特征在于：所述双向振动加速度计布置在基础顶部、塔筒底部及塔筒顶法兰附近塔筒内壁的传感器支座Ⅱ上，传感器支座Ⅱ沿主风向布置。

5.根据权利要求1所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，其特征在于：所述冰压力计采用土压力计，在冰层厚度范围内将土压力计的承压面朝向外侧，测得冰层对桩体所产生的挤压力大小。

6.一种海上风电桶型导管架基础监测系统，其特征在于，包括：

若干权利要求1～5任意一项所述的海上风电桶型导管架基础监测装置，与海上风机对应设置；

采集服务器，设置于海上升压站，与各海上风机上海上风电桶型导管架基础监测装置中的数据采集仪通讯连接，获取各监测装置采集的监测数据；

数据库服务器，设置有路上集控中心，与所述采集服务器通讯连接，获取采集服务器发送的监测数据，并在监测数据超过相应阈值范围后报警。

7.根据权利要求6所述的海上风电桶型导管架基础监测系统，其特征在于：所述数据库服务器通过海上风电桶型导管架基础监测装置监测塔筒、基础结构在风力作用下的倾角，塔筒的筒身挠度、塔筒连接处的应力变化情况，观察导管架基础在使用过程中的变形特性、监测风机各点的振动加速度，从而推算风机整体振动频率得到风机的相关模态信息。

8.根据权利要求6所述的海上风电桶型导管架基础监测系统，其特征在于：所述数据库服务器通过海上风电桶型导管架基础监测装置在主风向表层吸力桶周围的土体处布置的土压力计与渗压计，并结合对应内壁位置安置应力计，监测在风机安全运行期间吸力桶基础的受力性状监测与周围土体的应力应变特性，实测获得吸力桶变形与侧向土压力与孔隙水压力，揭示海上风电吸力桶导管架基础结构整体的受力稳定性规律。

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