CN217770245U - 一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及海上风电检测技术领域，尤其涉及一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，包括移动船舶、悬浮平台装置和激光选通成像装置，所述悬浮平台包括浮筒和移动机构，所述激光选通成像装置通过移动机构连接于浮筒底部；所述激光选通成像装置包括频闪激光照明单元和两个可选的固态摄像头单元；所述移动船舶上设有船载控制系统，所述移动机构的移动、频闪激光照明单元和固态摄像头单元的输出端均与船载控制系统连接。本实用新型通过设置于浮筒结合的激光选通成像装置解决浑浊水体可视化的监测装置，使用距离选通成像技术来减少悬浮物质的反向散射，从而捕获更清晰的水底图像。
Description
技术领域
本实用新型涉及海上风电检测技术领域，具体为一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置。
背景技术
在海上风电和水下工程和设备领域，对于浑浊水体中水下设备的实时监测始终是一个难题。
目前主要是采用潜水员探摸，以及多波束声纳扫测的方式，对水下基础进行定期的监测。但这一监测测方式一般时间间隔较久，对于突发状况很难及时发现，并且无法直观地呈现各种细节和问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，包括移动船舶、悬浮平台装置和激光选通成像装置，所述悬浮平台包括浮筒和移动机构，所述激光选通成像装置通过移动机构连接于浮筒底部；所述激光选通成像装置包括频闪激光照明单元和两个可选的固态摄像头单元；所述移动船舶上设有船载控制系统，所述移动机构的移动、频闪激光照明单元和固态摄像头单元的输出端均与船载控制系统连接。
优选的，所述浮筒由钢质材料制成。
优选的，所述移动机构包括连接杆和旋转云台，所述连接杆的一端与浮筒连接，另一端与旋转云台连接；所述旋转云台与激光选通成像装置连接；所述连接杆呈伸缩结构，所述连接杆的伸缩和旋转云台的转动均由船载控制系统控制。
优选的，所述连接杆包括中空的固定杆、气缸和活动杆，气缸通过螺栓连接于固定杆内部，气缸的活塞杆与活动杆螺栓连接，活动杆与旋转云台螺栓连接，气缸的启动由船载控制系统控制。
优选的，所述连接杆和旋转云台上均连接有复合脐带，所述复合脐带的另一端与船载控制系统连接。
优选的，所述激光选通成像装置的外侧设有透明保护外壳，所述透明保护外壳与旋转云台连接。
优选的，所述浮筒上还设有无线定位发射器，所述无线定位发射器用于监控浮筒位置，所述无线定位发射器的发射信号由船载控制系统接收。
优选的，所述频闪激光照明单元和固态摄像头单元的输出端均使用复合脐带与船载控制系统连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置通过设置于浮筒结合的激光选通成像装置解决浑浊水体可视化的监测装置，使用距离选通成像技术来减少悬浮物质的反向散射，从而捕获更清晰的水底图像，通过数据分析和处理可以用于提供3D图像，根据水质可以在最远10-15米的距离提供密集的3D数据。
该装置可用于海上风电基础的监测，以及电缆连接段的实时观测等，以及各种水下结构和设备的监测，同时通过特定的数据处理，同时可实现3D成像的拓展性应用，以及对于移动性物体的实时监测，可以对浑浊水体中的设备进行快速和直观的监测，克服过去浑浊水体无法成像，必须通过潜水员探摸的难题，通过简单改造(在平台上端安装能源)实现长期的实时观测。
进一步的，移动机构有助于对指定的水下目标进行作业，从而可以用于海上不同深度的水下设备以及基础的实时观测。伸缩结构设置的连接杆可以带动激光选通成像装置在不同深度的水体中进行数据采集；旋转云台则可以带动激光选通成像装置实现不同角度的数据采集。
进一步的，透明保护外壳可以对激光选通成像装置实现60度全景式高度透明的密封装置所密封，可最大程度减少光损失。
附图说明
图1是本实用新型一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置的示意图。
图2是本实用新型一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置中船载控制系统的原理示意图。
图中，1、浮筒；2、激光选通成像装置；3、连接杆；4、旋转云台；5、移动船舶；6、复合脐带；7、无线定位发射器；8、船载控制系统。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型公开了一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，参照图1，包括移动船舶5、悬浮平台装置和激光选通成像装置2，移动船舶5上设有船载控制系统8，船载控制系统8中设置有序列发生器和处理器，激光选通成像装置2的摄像、拍照行为由船载控制系统8控制。激光选通成像装置2包括频闪激光照明单元和两个可选的固态摄像头单元，频闪激光照明单元和固态摄像头单元的输出端均与船载控制系统8连接。
激光选通成像装置2利用激光脉冲到达相机的飞行时间(TOF)：从目标反射的光将比沿到达目标的路径反向散射更晚到达相机。其主要原理如图2所示：近距离和远距离目标的反射在时间上是分开的。一系列激光脉冲用于覆盖预设范围。由于激光的高脉冲速率，8m的范围将在不到十分之一秒内覆盖。减少的反向散射可提供更清晰的海底图像，到目标的距离可提供3D点云，可实现3D成像与运动物体的监测。
悬浮平台包括浮筒1和移动机构，浮筒1由钢质材料制成。浮筒1上设有无线定位发射器7，无线定位发射器7用于监控浮筒1位置，无线定位发射器7的发射信号由船载控制系统8接收。
激光选通成像装置2通过移动机构连接于浮筒1底部，移动机构由船载控制系统8控制进行移动。激光选通成像装置2的外侧设有透明保护外壳，透明保护外壳与旋转云台4连接。
移动机构包括连接杆3和旋转云台4，连接杆3的一端与浮筒1连接，另一端与旋转云台4连接；旋转云台4与激光选通成像装置2连接；连接杆3呈伸缩结构，本实施例中连接杆3包括中空的固定杆、气缸和活动杆，气缸通过螺栓连接于固定杆内部，气缸的活塞杆与活动杆螺栓连接，活动杆与旋转云台4螺栓连接，气缸的启动由船载控制系统8控制。
连接杆3的伸缩和旋转云台4的转动均由船载控制系统8控制。
连接杆3和旋转云台4上均连接有复合脐带6，复合脐带6的另一端与船载控制系统8连接。
本实用新型一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置的实施原理为：使用时，通过移动船舶5上的船载控制系统8控制连接杆3和旋转云台4进行移动，使得激光选通成像装置2位于水体中的指定位置，之后利用船载控制系统8控制固态摄像头单元进行拍照，获得照片通过复合脐带6传输至船载控制系统8进行采集和存储，以供后序使用。
本实用新型通过设置于浮筒1结合的激光选通成像装置2解决浑浊水体可视化的监测装置，使用距离选通成像技术来减少悬浮物质的反向散射，从而捕获更清晰的水底图像，通过数据分析和处理可以用于提供3D图像，根据水质可以在最远10-15米的距离提供密集的3D数据。
该装置可用于海上风电基础的监测，以及电缆连接段的实时观测等，以及各种水下结构和设备的监测，同时通过特定的数据处理，同时可实现3D成像的拓展性应用，以及对于移动性物体的实时监测，可以对浑浊水体中的设备进行快速和直观的监测，克服过去浑浊水体无法成像，必须通过潜水员探摸的难题，通过简单改造(在平台上端安装能源)实现长期的实时观测。
Claims (8)
1.一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，其特征在于，包括移动船舶(5)、悬浮平台装置和激光选通成像装置(2)，所述悬浮平台包括浮筒(1)和移动机构，所述激光选通成像装置(2)通过移动机构连接于浮筒(1)底部；所述激光选通成像装置(2)包括频闪激光照明单元和两个可选的固态摄像头单元；所述移动船舶(5)上设有船载控制系统(8)，所述移动机构的移动、频闪激光照明单元和固态摄像头单元的输出端均与船载控制系统(8)连接。
2.根据权利要求1所述的漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，其特征在于，所述浮筒(1)由钢质材料制成。
3.根据权利要求1所述的漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，其特征在于，所述移动机构包括连接杆(3)和旋转云台(4)，所述连接杆(3)的一端与浮筒(1)连接，另一端与旋转云台(4)连接；所述旋转云台(4)与激光选通成像装置(2)连接；所述连接杆(3)呈伸缩结构，所述连接杆(3)的伸缩和旋转云台(4)的转动均由船载控制系统(8)控制。
4.根据权利要求3所述的漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，其特征在于，所述连接杆(3)包括中空的固定杆、气缸和活动杆，气缸通过螺栓连接于固定杆内部，气缸的活塞杆与活动杆螺栓连接，活动杆与旋转云台(4)螺栓连接，气缸的启动由船载控制系统(8)控制。
5.根据权利要求3所述的漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，其特征在于，所述连接杆(3)和旋转云台(4)上均连接有复合脐带(6)，所述复合脐带(6)的另一端与船载控制系统(8)连接。
6.根据权利要求1所述的漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，其特征在于，所述激光选通成像装置(2)的外侧设有透明保护外壳，所述透明保护外壳与旋转云台(4)连接。
7.根据权利要求1所述的漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，其特征在于，所述浮筒(1)上还设有无线定位发射器(7)，所述无线定位发射器(7)用于监控浮筒(1)位置，所述无线定位发射器(7)的发射信号由船载控制系统(8)接收。
8.根据权利要求1所述的漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置，其特征在于，所述频闪激光照明单元和固态摄像头单元的输出端均使用复合脐带(6)与船载控制系统(8)连接。
Priority Applications (1)
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| CN202221347497.0U CN217770245U (zh) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置 |
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Publications (1)
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| CN217770245U true CN217770245U (zh) | 2022-11-08 |
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| CN202221347497.0U Active CN217770245U (zh) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 一种漂浮式浑浊水体风电基础的水下设备监测装置 |
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