CN214152007U - 一种海上风电场智能监测与预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海上风电场智能监测与预警系统，包括船舶交通管理模块，包括AIS模块和通信模块，AIS模块用于监测船舶的动态信息，通信模块用于与船舶进行通信；海缆在线监测模块，包括温度监测模块、扰动监测模块和埋深监测模块，用于获取海缆的信息；以及数据处理模块，接收海缆在线监测模块的信息和AIS模块的信息，数据处理模块用于控制通信模块的启动或关闭。此海上风电场智能监测与预警系统通过AIS模块获取进入监测范围的船舶信息，并结合海缆在线监测模块提供的实时海缆的信息，监测海缆是否正常工作，通航船舶是否会影响到海缆，船舶涉水深度及其抛锚是否会影响到海缆，若存在事故发生的风险则利用通信模块对船舶进行警告，减少事故发生。

Description

一种海上风电场智能监测与预警系统

技术领域

本实用新型涉及船舶交通技术领域，特别涉及一种海上风电场智能监测与预警系统。

背景技术

风电场建成后将占用了大面积的海域，改变了船舶原有的航行习惯，使周边可通航水域变小，船舶航行通航密度增大，船舶之间航行交叉态势增多，加上风电场作为海上构筑物影响了船舶航行的瞭望，因此船舶之间的碰撞事故、船撞风电场设施的事故、船只抛锚恰好接触到海缆的事故等均有可能使海缆发生故障。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种海上风电场智能监测与预警系统，能够对海域船只及时预警，并对水下海缆进行全面监测，减少事故发生。

根据本实用新型的第一方面实施例，提供一种海上风电场智能监测与预警系统，包括船舶交通管理模块，包括AIS模块和通信模块，AIS模块用于监测船舶的动态信息，通信模块用于与船舶进行通信；海缆在线监测模块，包括温度监测模块、扰动监测模块和埋深监测模块，用于获取海缆的信息；以及数据处理模块，接收海缆在线监测模块的信息和AIS模块的信息，数据处理模块用于控制通信模块的启动或关闭。

有益效果：此海上风电场智能监测与预警系统通过AIS模块获取进入监测范围的船舶信息，并结合海缆在线监测模块提供的实时海缆的信息，具体包括利用温度监测模块监测海缆是否正常工作，利用扰动监测模块监测通航船舶是否会影响到海缆，利用埋深监测模块监测船舶涉水深度及其抛锚是否会影响到海缆，若存在事故发生的风险，数据处理模块则利用通信模块对船舶进行警告，实现对水下海缆的全面监测，并海域船只及时预警，减少事故发生。

根据本实用新型第一方面实施例的海上风电场智能监测与预警系统，还包括无人船模块，无人船模块包括作业无人艇、监控终端和指令发送模块，监控终端接收作业无人艇的信息，并通过指令发送模块控制作业无人艇。

根据本实用新型第一方面实施例的海上风电场智能监测与预警系统，船舶交通管理模块还包括雷达定位装置和视频监控装置，AIS模块与雷达定位装置和视频监控装置配合使用。

根据本实用新型第一方面实施例的海上风电场智能监测与预警系统，船舶交通管理模块还包括电子海图，AIS模块与电子海图配合使用，电子海图内至少显示有船舶的动态信息和海缆的位置信息。

根据本实用新型第一方面实施例的海上风电场智能监测与预警系统，通信模块包括VHF 通讯模块和与VHF通讯模块配合使用的高音喇叭。

根据本实用新型第一方面实施例的海上风电场智能监测与预警系统，船舶交通管理模块还包括水文气象传感器和光电跟踪仪，电子海图显示水文气象传感器和光电跟踪仪的信息。

根据本实用新型第一方面实施例的海上风电场智能监测与预警系统，温度监测模块包括设置在海缆上的第一传感光纤和与第一传感光纤连接的温度分析仪，数据处理模块接收温度分析仪的信息。

根据本实用新型第一方面实施例的海上风电场智能监测与预警系统，埋深监测模块包括设置在海缆上的第二传感光纤和与第二传感光纤连接的埋深监测主机，数据处理模块接收埋深监测主机的信息。

根据本实用新型第一方面实施例的海上风电场智能监测与预警系统，扰动监测模块包括设置在海缆上的第三传感光纤和与第三传感光纤连接的振动信号分析仪，数据处理模块接收振动信号分析仪的信息。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1为本实用新型实施例的框架图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，一种海上风电场智能监测与预警系统，包括船舶交通管理模块30、海缆在线监测模块20和数据处理模块10，其中船舶交通管理模块30包括AIS模块31和通信模块33，AIS模块31能感应船舶的AIS装置，AIS模块31用于监测船舶的动态信息，通信模块33用于与船舶进行通信；海缆在线监测模块20包括温度监测模块21、扰动监测模块23和埋深监测模块22，用于获取海缆的信息，具体包括海缆的温度情况、海缆周围的水流扰动程度以及海缆埋设深度；数据处理模块10接收海缆在线监测模块20的信息和AIS模块31的信息，判断通航船舶是否对海缆造成影响，并作出判断是否启动通信模块33对通航船舶作出警告，因此数据处理模块10用于控制通信模块33的启动或关闭。此海上风电场智能监测与预警系统通过AIS模块31获取进入监测范围的船舶信息，并结合海缆在线监测模块20提供的实时海缆的信息，具体包括利用温度监测模块21监测海缆是否正常工作，利用扰动监测模块23监测通航船舶是否会影响到海缆，利用埋深监测模块22监测船舶涉水深度及其抛锚是否会影响到海缆，若存在事故发生的风险，数据处理模块10则利用通信模块33对船舶进行警告，实现对水下海缆的全面监测，并海域船只及时预警，减少事故发生。

在本实施例中，还包括无人船模块40，无人船模块40包括作业无人艇41、监控终端42 和指令发送模块43，监控终端42接收作业无人艇41的信息，并通过指令发送模块43控制作业无人艇41。在海域中建设无人船岸基站，待机的作业无人艇41均停靠于无人船岸基站，通过在监控终端42与无人船岸基站之间建立通讯协议形成指令发送模块43，使得操作人员可通过指令发送模块43控制作业无人艇41的出航数量，并实时监测作业无人艇41的轨迹以及透过作业无人艇41监测海域周围环境状况。

在本实施例中，船舶交通管理模块30还包括雷达定位装置311和视频监控装置312，AIS 模块31与雷达定位装置311和视频监控装置312配合使用。具体的，AIS模块31能与船舶上的AIS装置连接并计算分析船舶未来的航行方向，雷达定位装置311可实时显示进入海域的船舶的具体位置，操作人员可利用视频监控装置312获取现场的实际状况，根据具体情况具体分析并做出最佳选择。

在本实施例中，船舶交通管理模块30还包括电子海图32，AIS模块31与电子海图32配合使用，电子海图32内至少显示有船舶的动态信息和海缆的位置信息。操作人员可在电子海图32上实时监测海域上的各种状况、数据处理模块10获取的各类信息以及数据处理模块 10分析得到的运算结果，方便及时应对突发情况和危险情况。

在本实施例中，通信模块33包括VHF通讯模块331和与VHF通讯模块331配合使用的高音喇叭332，VHF通讯模块331能感应船舶上的VHF通讯装置，保证准确无误的为船舶提供信息并发出警告，同时还搭配高音喇叭332直接发出声音警报，确保能及时排除危险，并警示周围的船舶。

在本实施例中，船舶交通管理模块30还包括水文气象传感器322和光电跟踪仪321，电子海图32显示水文气象传感器322和光电跟踪仪321的信息。具体的，水文气象传感器322 用于获取实时的气象数据，包括风速风向、能见度、温湿度、雨量计等。光电跟踪仪321能用于跟踪船舶，与AIS模块31配合使用进行船舶未来的航行方向的分析，能提高计算的精度，方便船舶及时纠正航行方向。

优选的，温度监测模块21包括设置在海缆上的第一传感光纤和与第一传感光纤连接的温度分析仪，数据处理模块10接收温度分析仪的信息。第一传感光纤一般设置于海缆内，用于检测海缆的工作温度，避免海缆自身出现的事故对通航船舶造成影响。

优选的，埋深监测模块22包括设置在海缆上的第二传感光纤和与第二传感光纤连接的埋深监测主机，数据处理模块10接收埋深监测主机的信息。第二传感光纤一般设置于海缆的表面，用于显示出海缆在海域中的具体深度，由于整条海缆在海域中的不同位置会埋设在不同的深度，因此需要对海缆的表面进行全面的测量，避免船舶在通航的某个时间点上与海缆发生碰撞并造成事故。

优选的，扰动监测模块23包括设置在海缆上的第三传感光纤和与第三传感光纤连接的振动信号分析仪，数据处理模块10接收振动信号分析仪的信息。第三传感光纤设置于海缆上并检测海缆周围的环境，当船舶在通航时会扰动河水，若震动影响过大可能会对海缆造成破坏，同时若船舶停止扰动则可能存在抛锚现象，若不根据提示抛锚则很有可能损坏位于下方的海缆，因此船舶通航造成的振动需要在一个合格的区间范围内。

此海上风电场智能监测与预警系统利用数据处理模块10分别处理船舶的信息和海缆的信息，在保证船舶的通航安全情况下，能让通航船舶及时获取海缆的各种信息，让通航船舶及时改变通航方向或速度以规避风险，实现减少事故发生的效果。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种海上风电场智能监测与预警系统，其特征在于，包括：

船舶交通管理模块，包括AIS模块和通信模块，所述AIS模块用于监测船舶的动态信息，所述通信模块用于与船舶进行通信；

海缆在线监测模块，包括温度监测模块、扰动监测模块和埋深监测模块，用于获取海缆的信息；以及

数据处理模块，接收所述海缆在线监测模块的信息和所述AIS模块的信息，所述数据处理模块用于控制所述通信模块的启动或关闭。

2.根据权利要求1所述的海上风电场智能监测与预警系统，其特征在于：还包括无人船模块，所述无人船模块包括作业无人艇、监控终端和指令发送模块，所述监控终端接收所述作业无人艇的信息，并通过所述指令发送模块控制所述作业无人艇。

3.根据权利要求1所述的海上风电场智能监测与预警系统，其特征在于：所述船舶交通管理模块还包括雷达定位装置和视频监控装置，所述AIS模块与所述雷达定位装置和所述视频监控装置配合使用。

4.根据权利要求1或3所述的海上风电场智能监测与预警系统，其特征在于：所述船舶交通管理模块还包括电子海图，所述AIS模块与所述电子海图配合使用，所述电子海图内至少显示有船舶的动态信息和海缆的位置信息。

5.根据权利要求4所述的海上风电场智能监测与预警系统，其特征在于：所述通信模块包括VHF通讯模块和与所述VHF通讯模块配合使用的高音喇叭。

6.根据权利要求4所述的海上风电场智能监测与预警系统，其特征在于：所述船舶交通管理模块还包括水文气象传感器和光电跟踪仪，所述电子海图显示所述水文气象传感器和所述光电跟踪仪的信息。

7.根据权利要求1所述的海上风电场智能监测与预警系统，其特征在于：所述温度监测模块包括设置在海缆上的第一传感光纤和与所述第一传感光纤连接的温度分析仪，所述数据处理模块接收所述温度分析仪的信息。

8.根据权利要求7所述的海上风电场智能监测与预警系统，其特征在于：所述埋深监测模块包括设置在海缆上的第二传感光纤和与所述第二传感光纤连接的埋深监测主机，所述数据处理模块接收所述埋深监测主机的信息。

9.根据权利要求7或8所述的海上风电场智能监测与预警系统，其特征在于：所述扰动监测模块包括设置在海缆上的第三传感光纤和与所述第三传感光纤连接的振动信号分析仪，所述数据处理模块接收所述振动信号分析仪的信息。

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