CN210376219U - 基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置，包括：设于不同塔筒上的若干多功能监测单元组、若干第一通讯模块及监测评估设备；多功能监测单元组通过第一通讯模块与监测评估设备通信连接，多功能监测单元组包括设在同一塔筒内部和/或外部的若干多功能监测单元，多功能监测单元包括：传感器单元、控制电路板、及报警器，传感器单元及报警器分别与控制电路板电连接，传感器单元包括：气敏传感器及腐蚀传感器。本实用新型硫化氢监测系统可快速、高效地完成不同塔筒的现场硫化氢含量的监测；及时主动发现腐蚀隐患；对设备、人员的危害进行监测，提高海上风电的人员与设备的运维安全等级，减少防腐维修费用。
Description
技术领域
本实用新型涉及海上风电设备硫化氢检测技术领域，尤其涉及一种基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置。
背景技术
随着各国对可持续绿色能源的重视，海上风电已经成为可再生能源的重点领域。我国东部沿海地区海上风能有很大的发展潜力，同时，也面临着恶劣环境下海洋设备严重腐蚀的风险。海上风电钢管桩所处环境比较复杂，海洋大气区高湿度、高盐雾、长日照，浪花飞溅区干湿交替，水下区海水浸泡，生物附着等，腐蚀环境非常苛刻，对海上风电设备的腐蚀防护提出了严峻挑战。海上风电场主要分布在我国沿海的近海地区，属海洋大气腐蚀环境，大气中充满着盐雾。海上风机的关键设备在25年设计寿期内需要长期面临恶劣的腐蚀环境，塔筒外部为海洋大气环境，塔筒内部为较为独立的封闭系统，通常情况下有除湿机与空调控制内部环境条件，腐蚀较为轻微，但在风机建设时期、风机停机检修时期，风机塔筒内部都不再是封闭的环境，腐蚀性就会增强。
而塔筒底部与海泥接触，会存在一定程度的微生物腐蚀，同时大量的微生物在厌氧条件下会产生硫酸盐还原菌，细菌进行生物化学作用将释放出硫化氢。随着风机运行时间的增加，硫化氢将逐步富集于塔筒内部，而且硫化氢浓度超标也会对检修人员造成人身伤害。同时溶于水形成弱酸，对金属塔筒形成氢脆破坏，会造成塔筒硫化氢富集区域的突然断裂，以及设备、仪表的破坏等。
为保障海上风机的正常运行，大幅度减少风机故障带来的损失，风电场的检修人员通常需要对上百台风机的腐蚀状况进行检测与监控。由于受到风浪、降雨、雷电等自然环境的影响，人工检测工作量大、周期长，很难在第一时间发现问题，很难实现有效的预防式维修。
目前，海上风电的监测技术主要侧重于风机整体结构的振动监测、沉降监测，定期的防腐检查，并没有针对硫化氢对运维人员的毒性危害监测、硫化氢对设备的腐蚀危害监测技术。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置。
本实用新型的技术方案如下：提供一种基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置，包括：设于不同塔筒上的若干多功能监测单元组、若干第一通讯模块、及监测评估设备；所述多功能监测单元组包括设置在同一塔筒内部和/或外部的若干多功能监测单元，每一所述多功能监测单元通过一所述第一通讯模块与所述监测评估设备通信连接，所述多功能监测单元包括：传感器单元、控制电路板、及报警器，所述传感器单元及报警器分别与所述控制电路板电连接，所述传感器单元包括：气敏传感器及腐蚀传感器。所述气敏传感器能够定性及定量检测有害气体信息。所述腐蚀传感器能够监控风电塔筒的腐蚀状况并获取腐蚀速率。
进一步地，所述气敏传感器为硫化氢传感器。
进一步地，所述多功能监测单元组包括四个所述多功能监测单元，四个所述多功能监测单元分别设置在同一塔筒的顶部、中部、底部外侧、及底部内侧，每一所述多功能监测单元中所述腐蚀传感器的数量为两个，每一所述多功能监测单元中包含的所述报警器包括腐蚀报警器和安全报警器。
进一步地，所述第一通讯模块为有线接口和/或无线通信端口，所述传感器单元还包括温湿度传感器。
进一步地，所述硫化氢监测装置还包括与海上风电塔筒原有腐蚀状态监测装置对接的第二通讯模块，所述第二通讯模块与所述控制电路板通信连接。
采用上述方案，本实用新型硫化氢监测系统可快速、高效地完成不同风电塔筒及同一风电塔筒的不同位置现场硫化氢含量的监测；有效的实现对风机腐蚀环境的掌握，及时、主动发现腐蚀隐患；同时对设备、人员的危害进行监测，提高海上风电的人员与设备的运维安全等级，减少防腐维修总费用。
附图说明
图1为本实用新型基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置的原理图；
图2为本实用新型基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置在塔筒上的布置图；
图3为本实用新型基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置中每一多功能监测单元的原理图；
图4为本实用新型基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
请参阅图1与图2，本实用新型提供一种基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置，包括：设于不同塔筒1上的若干多功能监测单元组2、若干第一通讯模块3、及监测评估设备4，所述多功能监测单元组2包括设置在同一塔筒内部和/或外部的若干多功能监测单元5，每一所述多功能监测单元5通过一所述第一通讯模块3与所述监测评估设备4通信连接，具体地，本实施例中第一通讯模块3为有线接口和/或无线通信端口。具体地，本实施例中每一所述多功能监测单元组2包括四个所述多功能监测单元5，四个所述多功能监测单元5分别设置在同一塔筒1的顶部、中部、底部外侧、及底部内侧，这里塔筒的顶部是塔筒顶部的发电机组的位置，塔筒的底部是塔筒和海水接触部位。具体地，可以将所述多功能监测单元5同时设置在塔筒1的外部和内部。通过在不同塔筒设置所述多功能监测单元组2，及在同一塔筒的不同位置设置所述多功能监测单元5，同时对不同塔筒及同一塔筒不同位置的腐蚀状况进行监测，并将检测到的相关数据传输至所述监测评估设备4，便于同时监控不同塔筒及同一塔筒的不同位置位置的腐蚀状况和安全状况，监测更到位，提高了人员与设备的运维安全等级。
请参阅图1至图4，所述多功能监测单元包括：传感器单元6、控制电路板7、及报警器8，所述传感器单元6及报警器8分别与所述控制电路板7电连接，所述传感器单元6包括：气敏传感器61、腐蚀传感器62、及温湿度传感器63。所述气敏传感器61能够定性及定量检测有害气体信息，具体地，本实用新型中所述气敏传感器61为硫化氢传感器，能够定性检测硫化氢气体并定量检测硫化氢气体含量。所述腐蚀传感器62能够监控塔筒的腐蚀状况并获取腐蚀速率，具体地，本实施例中每组所述多功能监测单元5中采用两个所述腐蚀传感器62，分别监测塔筒同一监测点的不同位置的腐蚀状况，提高监测结果的准确性。每一所述多功能监测单元5中包含的所述报警器8包括腐蚀报警器81和安全报警器82，分别用于腐蚀报警和安全报警。所述温湿度传感器63能够监测并获取温湿度信息，结合环境温湿度条件来综合判断腐蚀情况和硫化氢气体含量更加准确。所述硫化氢监测装置能够通过第二通讯模块9与海上风电塔筒原有腐蚀状态监测装置对接，所述第二通讯模块9与所述控制电路板7通信连接，具体地，所述第二通讯模块9为有线接口和/或无线通信端口。结合图4，本实施例中所述控制电路板7与各个所述传感器单元6及所述报警器8的具体连接关系采用能够实现上述控制功能的现有技术即可。所述控制电路板7设置有有线接口和/或无线通信端口，能够实现与监测评估设备4及原有腐蚀状态监测装置进行通信连接。
综上所述，本实用新型硫化氢监测系统可快速、高效地完成不同风电塔筒及同一风电塔筒的不同位置现场硫化氢含量的监测；有效的实现对风机腐蚀环境的掌握，及时、主动发现腐蚀隐患；同时对设备、人员的危害进行监测，提高海上风电的人员与设备的运维安全等级，减少防腐维修总费用。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置，其特征在于，包括：设于不同塔筒上的若干多功能监测单元组、若干第一通讯模块、及监测评估设备；所述多功能监测单元组包括设置在同一塔筒内部和/或外部的若干多功能监测单元，每一所述多功能监测单元通过一所述第一通讯模块与所述监测评估设备通信连接，所述多功能监测单元包括：传感器单元、控制电路板、及报警器，所述传感器单元及报警器分别与所述控制电路板电连接，所述传感器单元包括：气敏传感器及腐蚀传感器，
所述气敏传感器能够定性及定量检测有害气体信息；
所述腐蚀传感器能够监控风电塔筒的腐蚀状况并获取腐蚀速率。
2.根据权利要求1所述的基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置，其特征在于，所述气敏传感器为硫化氢传感器。
3.根据权利要求1所述的基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置，其特征在于，所述多功能监测单元组包括四个所述多功能监测单元，四个所述多功能监测单元分别设置在同一塔筒的顶部、中部、底部外侧、及底部内侧，每一所述多功能监测单元中所述腐蚀传感器的数量为两个，每一所述多功能监测单元中包含的所述报警器包括腐蚀报警器和安全报警器。
4.根据权利要求1所述的基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置，其特征在于，所述第一通讯模块为有线接口和/或无线通信端口，所述传感器单元还包括温湿度传感器。
5.根据权利要求1所述的基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置，其特征在于，还包括与海上风电塔筒原有腐蚀状态监测装置对接的第二通讯模块，所述第二通讯模块与所述控制电路板通信连接，所述第二通讯模块为有线接口和/或无线通信端口。
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| CN201921233091.8U CN210376219U (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 基于电化学的海上风电塔筒硫化氢监测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112229787A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-01-15 | 深圳国能宸泰科技有限公司 | 一种用于风电装备的自供电环境腐蚀监测系统 |
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