CN118223520A - 一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,涉及海上风机导管架水下封堵灌浆技术领域,现提出如下方案,包括导管架基础和控制面板,通过设置定位块,根据定位位置的需要,打开伺服电机通过螺纹滑杆的滑动带动定位块沿灌浆管的外壁进行自动伸缩运动,达到对灌浆管表面进行调节限位的效果,起到提高对海上风机导管架内部注浆状态稳定性的作用;通过风力数据计算环境风险系数,结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管的稳定系数,基于每一灌浆管在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值,根据系统风险值与风险调节预案的对应关系输出目标调节预案至总控制单元进而调整两个定位块之间的间距避免灌浆不稳定。
Description
技术领域
本发明涉及海上风机导管架水下封堵灌浆技术领域,尤其涉及一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统。
背景技术
在我国,海上风力发电是一个新兴的产业,随着海上风机装机容量逐年增加,海上风电基础呈现多样化,其中,导管架基础作为海上风电基础形式之一,具有重量轻、地质适应性广、结构稳定等特点,目前,导管架基础桩腿与钢管桩过渡段位置通常采用灌浆连接,导管架基础的安装通常需要先将钢管桩基础打入海底,再安装导管架并进行调平,最后对导管架与钢管桩过渡段位置进行灌浆。
但是,现有技术中的封堵灌浆装置在使用时,往往对灌浆管在进行直接使用,对于灌浆管在海面上使用时,对灌浆管表面多部位定位效果不高,使得在通过灌浆管进行海上作业时,会由于风力造成灌浆管出现晃动的情况,降低对导管架内部灌浆稳定性的情况,不满足人们的使用需求,为此需要一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,解决了现有技术中存在的往往对灌浆管在进行直接使用,对于灌浆管在海面上使用时,对灌浆管表面多部位定位效果不高的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,包括导管架基础和控制面板,所述导管架基础的底部固定连接有钢管柱,所述钢管柱的外壁套接有插入海床的桩腿,所述桩腿的表面开设有灌浆孔,所述灌浆孔的内壁嵌入有与桩腿内部贯通的灌浆管,所述导管架基础的外壁固定连接有连接板和对灌浆管灌浆定位输送的定位组件;
所述定位组件包括旋转连接在连接板外壁的螺纹杆,和用于带动螺纹杆进行旋转运动的伺服电机,所述螺纹杆的外壁螺纹连接有与连接板外壁滑动连接的螺纹滑杆,所述连接板的外壁与螺纹滑杆的连接部位开设有固定槽,所述螺纹滑杆的外壁固定连接有套接于灌浆管外壁的定位块,所述控制面板与伺服电机电性连接,并控制定位块的间距。
优选的,所述灌浆孔和桩腿均呈矩形列阵分布在导管架基础的四周,定位块呈对称设置在灌浆管的两端。
优选的,所述螺纹杆设置有两组,两组所述螺纹杆的旋转方向相反。
优选的,所述灌浆管和灌浆孔的连接部位套接有第一密封块,所述第一密封块的外壁可拆卸连接有第二密封块,所述第一密封块的外壁插接有与第二密封块外壁螺纹连接的螺栓,所述第二密封块的外壁固定连接有与螺栓外壁螺纹连接的螺母。
优选的,所述第一密封块和第二密封块的外壁轮廓均呈塔状,且第一密封块和第二密封块的内壁轮廓均与灌浆管和灌浆孔的连接部位外壁轮廓相适配设置。
所述控制面板包括数据获取单元、稳定性分析单元、综合风险计算单元、预案储存单元和总控制单元;
数据获取单元包括风力数据采集模块和管道参数采集模块,其中风力数据采集模块采集导管架基础所处环境中的风力数据发生至稳定性分析单元,管道参数采集单元获取灌浆管的参数信息发送至稳定性分析单元;
稳定性分析单元获取风力数据和参数信息并处理,根据风力数据计算环境风险系数,进而结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管的稳定系数并发送至综合风险计算单元;
综合风险计算单元获取每一灌浆管的稳定系数并处理,基于每一灌浆管在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值,并将系统风险值发送至预案储存单元;
预案储存单元用于储存若干个风险调节预案,获取系统风险值后根据系统风险值与风险调节预案的对应关系输出目标调节预案至总控制单元;
系统风险值与风险调节预案的对应关系如下:
获取预设系统风险判断区间(Cmin,Cmax),若系统风险值Cxt小于或者等于系统风险阈值Cmin,则此时生成一级风险判断信号,对应获取风险调节预案一;
若系统风险值Cxt小于系统风险阈值Cmax且大于系统风险阈值Cmax,则此时生成二级风险判断信号,对应获取风险调节预案二;
若系统风险值Cxt大于或者等于系统风险阈值Cmax,则此时生成三级风险判断信号,对应获取风险调节预案三;
每一风险调节预案包括伺服电机72的转速方向、输出参数W和作用时间Ty,风险调节预案一、风险调节预案二和风险调节预案三中的伺服电机72输出参数逐渐增大。
总控制单元获取目标调节预案后得到调节参数,根据调节参数调节两个伺服电机的输出参数,进而调整两个定位块之间的间距避免灌浆不稳定。
优选的,还包括空间标记单元,其中空间标记单元以导管架基础的中心位置为原点,以导管架基础的横轴方向和纵轴方向作为X轴方向和Y轴方向建立空间布局坐标系,将每一灌浆管的数量标记为M,其中M为大于0的正整数;
优选的,结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管的稳定系数的具体方法如下:
S101、获取风力数据并处理,其中风力数据包括风向数据、风速数据v和温度数据Tm;
S102、获取灌浆管的坐标M(xm,ym),结合风向数据在空间布局坐标系上绘制风向痕迹线,延长风向痕迹线使其与空间布局坐标的Y轴相交得到相交点坐标U(O,yu)
S103、计算风向痕迹线与灌浆管之间的水平夹角θ:
S104、根据以下公式计算环境风险系数Afx:其中e1、e2和e3皆为权重修正系数,且e3<e1<e2,环境风险系数Afx表示灌浆管所处的环境中的环境因素对其安全系数的影响,环境风险系数Afx越大表示灌浆管的不稳定性越高,反之环境风险系数Afx越小则表示灌浆管的不稳定性随之降低;
S105、获取灌浆管的参数信息,参数信息包括注浆压力数据P、定位块间距数据l和灌浆管水平度数据ΔD;
S106、根据以下公式计算灌浆管的稳定系数Bwd:其中e4为权重修正系数,灌浆管的稳定系数Bwd表示灌浆管在灌浆作用和定位块的固定结构影响下的稳定性,灌浆管的稳定系数Bwd越大表示灌浆管的不稳定性越高,反之灌浆管的稳定系数Bwd越小则表示灌浆管的不稳定性随之降低。
其中注浆压力数据P通过设置在灌浆管端口的压力传感器获取,定位块的间距数据通过设置在两个定位块上的位移传感器获取,灌浆管水平度数据ΔD通过设置在灌浆管外侧的水平仪获取;
灌浆管水平度数据ΔD的具体检测方法如下:
以t0为初始时刻,以T为固定周期获取水平仪的监测数据D,计算水平度数据ΔD:其中i=1、2、3、…、n。
优选的,基于每一灌浆管在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值的具体过程如下:
S201、获取每一灌浆管的坐标M(xm,ym),根据坐标位置划定风险影响范围Sm:其中r为预设的风险范围半径;
S202、获取每一灌浆管的稳定系数Bwd,根据以下公式计算系统风险值Cxt:其中e5为风险影响范围Sm的相关比例系数,系统风险值Cxt越大表示整个灌浆系统在灌浆过程中的不稳定性越大,反之系统风险值Cxt越小表示整个灌浆系统在灌浆过程中的不稳定性随之降低。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.通过设置定位块,当在通过灌浆管对海上风机导管架进行水下封堵灌浆时,为了防止海上的大风造成灌浆管出现晃动的情况,影响注浆状态的稳定性,可以根据定位位置的需要,打开伺服电机通过螺纹杆的转动,带动螺纹滑杆沿固定槽的内壁滑动,螺纹滑杆的滑动带动定位块沿灌浆管的外壁进行自动伸缩运动,达到对灌浆管表面进行调节限位的效果,起到提高对海上风机导管架内部注浆状态稳定性的作用。
2.通过设置第一密封块和第二密封块,当在通过灌浆管和灌浆孔配合对海上风机导管架内部进行注浆使用时,为了提高灌浆管与灌浆孔连接部位的密封效果,可以通过螺栓和螺母的螺纹连接,带动第一密封块和第二密封块进行卡合安装,并对灌浆管与灌浆孔的连接部位处进行密封防护效果。
3.通过数据获取单元获取风力数据和灌浆管的参数信息,进而通过风力数据计算环境风险系数,结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管的稳定系数,基于每一灌浆管在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值,根据系统风险值与风险调节预案的对应关系输出目标调节预案至总控制单元进而调整两个定位块之间的间距避免灌浆不稳定。
附图说明
图1为本发明提出的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统的整体结构示意图;
图2为本发明提出的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统的钢管柱与桩腿连接剖视结构示意图;
图3为本发明提出的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统的灌浆管与定位块连接结构示意图;
图4为本发明提出的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统的第一密封块与第二密封块连接爆炸结构示意图;
图5为本发明提出的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统的控制面板结构示意图。
图中:1、导管架基础;2、钢管柱;3、桩腿;4、灌浆孔;5、灌浆管;6、连接板;7、定位组件;71、螺纹杆;72、伺服电机;73、螺纹滑杆;74、固定槽;75、定位块;8、第一密封块;9、第二密封块;10、螺栓;11、螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-3所示,图示中的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,包括导管架基础1,导管架基础1的底部固定连接有钢管柱2,钢管柱2的外壁套接有插入海床的桩腿3,桩腿3的表面开设有灌浆孔4,灌浆孔4的内壁嵌入有与桩腿3内部贯通的灌浆管5,导管架基础1的外壁固定连接有连接板6和对灌浆管5灌浆定位输送的定位组件7。
其中,如图3所示,定位组件7包括旋转连接在连接板6外壁的螺纹杆71,和用于带动螺纹杆71进行旋转运动的伺服电机72,螺纹杆71的外壁螺纹连接有与连接板6外壁滑动连接的螺纹滑杆73,连接板6的外壁与螺纹滑杆73的连接部位开设有固定槽74,螺纹滑杆73的外壁固定连接有套接于灌浆管5外壁的定位块75,起到提高对海上风机导管架内部注浆状态稳定性的作用。
其中,如图3所示,灌浆孔4和桩腿3均呈矩形列阵分布在导管架基础1的四周,有利于通过灌浆孔4和桩腿3均呈矩形列阵分布在导管架基础1的四周,起到对导管架四周进行便于灌胶的作用。
其中,如图3所示,螺纹杆71设置有两组,两组螺纹杆71的旋转方向相反,有利于通过设置两组旋转方向相反的螺纹杆71,实现对两组定位块75相对滑动的控制操作。
其中,如图3所示,定位块75呈对称设置在灌浆管5的两端,有利于通过定位块75呈对称设置在灌浆管5两端的设置,起到对灌浆管5多部位进行限位使用的作用。
实施例2
如图1-4所示,本实施方式对实施例1进一步说明,灌浆管5和灌浆孔4的连接部位套接有第一密封块8,第一密封块8的外壁可拆卸连接有第二密封块9,第一密封块8的外壁插接有与第二密封块9外壁螺纹连接的螺栓10,第二密封块9的外壁固定连接有与螺栓10外壁螺纹连接的螺母11,通过设置第一密封块8和第二密封块9,有利于当在通过灌浆管5和灌浆孔4配合对海上风机导管架内部进行注浆使用时,为了提高灌浆管5与灌浆孔4连接部位的密封效果,可以通过螺栓10和螺母11的螺纹连接,带动第一密封块8和第二密封块9进行卡合安装,并对灌浆管5与灌浆孔4的连接部位处进行密封防护效果。
其中,如图4所示,第一密封块8和第二密封块9的外壁轮廓均呈塔状,且第一密封块8和第二密封块9的内壁轮廓均与灌浆管5和灌浆孔4的连接部位外壁轮廓相适配设置,有利于通过第一密封块8和第二密封块9的外壁轮廓均呈塔状的设置,起到提高对导管架内部灌浆时密封效果的作用。
使用时:首先,当在通过灌浆管5对海上风机导管架进行水下封堵灌浆时,为了防止海上的大风造成灌浆管5出现晃动的情况,影响注浆状态的稳定性,可以根据定位位置的需要,打开伺服电机72通过螺纹杆71的转动,带动螺纹滑杆73沿固定槽74的内壁滑动,螺纹滑杆73的滑动带动定位块75沿灌浆管5的外壁进行自动伸缩运动,达到对灌浆管5表面进行调节限位的效果,起到提高对海上风机导管架内部注浆状态稳定性的作用。
最后,当在通过灌浆管5和灌浆孔4配合对海上风机导管架内部进行注浆使用时,为了提高灌浆管5与灌浆孔4连接部位的密封效果,可以通过螺栓10和螺母11的螺纹连接,带动第一密封块8和第二密封块9进行卡合安装,并对灌浆管5与灌浆孔4的连接部位处进行密封防护效果。
实施例3
如图1-5所示,本实施方式对实施例1进一步说明,所述控制面板与伺服电机72电性连接,并控制定位块75的间距,所述控制面板包括空间标记单元、数据获取单元、稳定性分析单元、综合风险计算单元、预案储存单元和总控制单元;
工作原理如下:
步骤一、空间标记单元以导管架基础1的中心位置为原点,以导管架基础1的横轴方向和纵轴方向作为X轴方向和Y轴方向建立空间布局坐标系,将每一灌浆管5的数量标记为M,其中M为大于0的正整数;
步骤二、数据获取单元包括风力数据采集模块和管道参数采集模块,其中风力数据采集模块采集导管架基础1所处环境中的风力数据发生至稳定性分析单元,管道参数采集单元获取灌浆管5的参数信息发送至稳定性分析单元;
步骤三、稳定性分析单元获取风力数据和参数信息并处理,根据风力数据计算环境风险系数,进而结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管5的稳定系数并发送至综合风险计算单元;
结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管5的稳定系数的具体方法如下:
S101、获取风力数据并处理,其中风力数据包括风向数据、风速数据v和温度数据Tm;
其中风速数据v通过设置在灌浆管5顶端处的风速传感器进行采集,温度数据Tm通过设置在灌浆管5顶端处的温度传感器进行采集,其中风向数据通过设置在灌浆管5顶端处的风向仪进行采集,风速传感器、温度传感器和风向仪的位置均为在图中绘出,其具体位置可根据实际情况进行设置;
S102、获取灌浆管5的坐标M(xm,ym),结合风向数据在空间布局坐标系上绘制风向痕迹线,延长风向痕迹线使其与空间布局坐标的Y轴相交得到相交点坐标U(O,yu)
S103、计算风向痕迹线与灌浆管5之间的水平夹角θ:
S104、根据以下公式计算环境风险系数Afx:其中e1、e2和e3皆为权重修正系数,且e3<e1<e2,环境风险系数Afx表示灌浆管5所处的环境中的环境因素对其安全系数的影响,环境风险系数Afx越大表示灌浆管5的不稳定性越高,反之环境风险系数Afx越小则表示灌浆管5的不稳定性随之降低;
S105、获取灌浆管5的参数信息,参数信息包括注浆压力数据P、定位块75间距数据l和灌浆管5水平度数据ΔD;
S106、根据以下公式计算灌浆管5的稳定系数Bwd:其中e4为权重修正系数,灌浆管5的稳定系数Bwd表示灌浆管5在灌浆作用和定位块75的固定结构影响下的稳定性,灌浆管5的稳定系数Bwd越大表示灌浆管5的不稳定性越高,反之灌浆管5的稳定系数Bwd越小则表示灌浆管5的不稳定性随之降低。
其中注浆压力数据P通过设置在灌浆管5端口的压力传感器获取,定位块75的间距数据通过设置在两个定位块75上的位移传感器获取,灌浆管5的水平度数据ΔD通过设置在灌浆管5外侧的水平仪获取;压力传感器和位移传感器以及水平仪的具体位置均未在图中画出,可根据实际情况适应性调整其分布位置;
灌浆管5的水平度数据ΔD的具体检测方法如下:
以t0为初始时刻,以T为固定周期获取水平仪的监测数据D,计算水平度数据ΔD:其中i=1、2、3、…、n。
步骤四、综合风险计算单元获取每一灌浆管5的稳定系数并处理,基于每一灌浆管5在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值,并将系统风险值发送至预案储存单元;
基于每一灌浆管5在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值的具体过程如下:
S201、获取每一灌浆管5的坐标M(xm,ym),根据坐标位置划定风险影响范围Sm:其中r为预设的风险范围半径;
S202、获取每一灌浆管5的稳定系数Bwd,根据以下公式计算系统风险值Cxt:其中e5为风险影响范围Sm的相关比例系数,系统风险值Cxt越大表示整个灌浆系统在灌浆过程中的不稳定性越大,反之系统风险值Cxt越小表示整个灌浆系统在灌浆过程中的不稳定性随之降低。
步骤五、预案储存单元用于储存若干个风险调节预案,获取系统风险值后根据系统风险值与风险调节预案的对应关系输出目标调节预案至总控制单元;
系统风险值与风险调节预案的对应关系如下:
获取预设系统风险判断区间(Cmin,Cmax),若系统风险值Cxt小于或者等于系统风险阈值Cmin,则此时生成一级风险判断信号,对应获取风险调节预案一;
若系统风险值Cxt小于系统风险阈值Cmax且大于系统风险阈值Cmax,则此时生成二级风险判断信号,对应获取风险调节预案二;
若系统风险值Cxt大于或者等于系统风险阈值Cmax,则此时生成三级风险判断信号,对应获取风险调节预案三;
每一风险调节预案包括伺服电机72的转速方向、输出参数W和作用时间Ty,风险调节预案一、风险调节预案二和风险调节预案三中的伺服电机72输出参数逐渐增大;
步骤六、总控制单元获取目标调节预案后得到调节参数,根据调节参数调节两个伺服电机(72)的输出参数,进而调整两个定位块75之间的间距避免灌浆不稳定。
根据输出参数W与定位块75的移动速率v之间的线性关系:v=kW-v0,其中k为预设比例系数;
可知调节间距Δl=Ty·v,若伺服电机72的转速方向为正方向,则调节后的间距数据L=l-Δl;
若伺服电机72的转速方向为反方向,则调节后的间距数据L=l+Δl。
本发明通过数据获取单元获取风力数据和灌浆管5的参数信息,进而通过风力数据计算环境风险系数,结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管5的稳定系数,基于每一灌浆管5在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值,根据系统风险值与风险调节预案的对应关系输出目标调节预案至总控制单元进而调整两个定位块75之间的间距避免灌浆不稳定。
区间、阈值的大小的设定是为了便于比较,关于阈值的大小,取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据设定基数数量;只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可;
上述公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数和比例系数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置;
在本申请所提供的四个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和系统,可以通过其它的方式实现;例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行;另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其他的形式;
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,包括导管架基础(1)和控制面板,其特征在于:所述导管架基础(1)的底部固定连接有钢管柱(2),所述钢管柱(2)的外壁套接有插入海床的桩腿(3),所述桩腿(3)的表面开设有灌浆孔(4),所述灌浆孔(4)的内壁嵌入有与桩腿(3)内部贯通的灌浆管(5),所述导管架基础(1)的外壁固定连接有连接板(6)和对灌浆管(5)灌浆定位输送的定位组件(7);
所述定位组件(7)包括旋转连接在连接板(6)外壁的螺纹杆(71),和用于带动螺纹杆(71)进行旋转运动的伺服电机(72),所述螺纹杆(71)的外壁螺纹连接有与连接板(6)外壁滑动连接的螺纹滑杆(73),所述连接板(6)的外壁与螺纹滑杆(73)的连接部位开设有固定槽(74),所述螺纹滑杆(73)的外壁固定连接有套接于灌浆管(5)外壁的定位块(75),所述控制面板与伺服电机(72)电性连接,并控制定位块(75)的间距。
2.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,其特征在于:所述灌浆孔(4)和桩腿(3)均呈矩形列阵分布在导管架基础(1)的四周。
3.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,其特征在于:所述螺纹杆(71)设置有两组,两组所述螺纹杆(71)的旋转方向相反,所述定位块(75)呈对称设置在灌浆管(5)的两端。
4.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,其特征在于:所述灌浆管(5)和灌浆孔(4)的连接部位套接有第一密封块(8),所述第一密封块(8)的外壁可拆卸连接有第二密封块(9),所述第一密封块(8)的外壁插接有与第二密封块(9)外壁螺纹连接的螺栓(10),所述第二密封块(9)的外壁固定连接有与螺栓(10)外壁螺纹连接的螺母(11)。
5.根据权利要求4所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,其特征在于:所述第一密封块(8)和第二密封块(9)的外壁轮廓均呈塔状,且第一密封块(8)和第二密封块(9)的内壁轮廓均与灌浆管(5)和灌浆孔(4)的连接部位外壁轮廓相适配设置。
6.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,其特征在于:所述控制面板包括数据获取单元、稳定性分析单元、综合风险计算单元、预案储存单元和总控制单元;
数据获取单元包括风力数据采集模块和管道参数采集模块,其中风力数据采集模块采集导管架基础(1)所处环境中的风力数据发生至稳定性分析单元,管道参数采集单元获取灌浆管(5)的参数信息发送至稳定性分析单元;
稳定性分析单元获取风力数据和参数信息并处理,根据风力数据计算环境风险系数,进而结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管(5)的稳定系数并发送至综合风险计算单元;
综合风险计算单元获取每一灌浆管(5)的稳定系数并处理,基于每一灌浆管(5)在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值,并将系统风险值发送至预案储存单元;
预案储存单元用于储存若干个风险调节预案,获取系统风险值后根据系统风险值与风险调节预案的对应关系输出目标调节预案至总控制单元;
总控制单元获取目标调节预案后得到调节参数,根据调节参数调节两个伺服电机(72)的输出参数,进而调整两个定位块(75)之间的间距避免灌浆不稳定。
7.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,还包括空间标记单元,其特征在于:空间标记单元以导管架基础(1)的中心位置为原点,以导管架基础(1)的横轴方向和纵轴方向作为X轴方向和Y轴方向建立空间布局坐标系,将每一灌浆管(5)的数量标记为M,其中M为大于0的正整数。
8.根据权利要求6所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,其特征在于:结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管(5)的稳定系数的具体方法如下:
S101、获取风力数据并处理,其中风力数据包括风向数据、风速数据v和温度数据Tm;
S102、获取灌浆管(5)的坐标M(xm,ym),结合风向数据在空间布局坐标系上绘制风向痕迹线,延长风向痕迹线使其与空间布局坐标的Y轴相交得到相交点坐标U(O,yu)
S103、计算风向痕迹线与灌浆管(5)之间的水平夹角θ:
S104、根据以下公式计算环境风险系数Afx:其中e1、e2和e3皆为权重修正系数,且e3<e1<e2;
S105、获取灌浆管(5)的参数信息,参数信息包括注浆压力数据P、定位块(75)间距数据l和灌浆管(5)水平度数据ΔD;
S106、根据以下公式计算灌浆管(5)的稳定系数Bwd:其中e4为权重修正系数。
9.根据权利要求6所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,其特征在于:基于每一灌浆管(5)在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值的具体过程如下:
S201、获取每一灌浆管(5)的坐标M(xm,ym),根据坐标位置划定风险影响范围Sm:其中r为预设的风险范围半径;
S202、获取每一灌浆管(5)的稳定系数Bwd,根据以下公式计算系统风险值Cxt:其中e5为风险影响范围Sm的相关比例系数。
10.根据权利要求9所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统,其特征在于:所述风速数据通过风速传感器进行采集,温度数据Tm通过温度传感器进行采集,风向数据通过风向仪进行采集。
Priority Applications (1)
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CN202410080203.XA CN118223520A (zh) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | 一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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CN202410080203.XA CN118223520A (zh) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | 一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统 |
Publications (1)
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CN118223520A true CN118223520A (zh) | 2024-06-21 |
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Family Applications (1)
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CN202410080203.XA Pending CN118223520A (zh) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | 一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统 |
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- 2024-01-19 CN CN202410080203.XA patent/CN118223520A/zh active Pending
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