本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種漂浮式動態(tài)調(diào)平組件及測風(fēng)裝置。
背景技術(shù):
如今陸上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展已趨于成熟和穩(wěn)定,受陸上風(fēng)資源和開發(fā)的限制,海上風(fēng)電逐漸列入各國尋求新的風(fēng)資源開發(fā)項(xiàng)目,隨著國內(nèi)外海上風(fēng)電技術(shù)的逐漸成熟,世界各國海上風(fēng)電場的開發(fā)項(xiàng)目及建設(shè)越來越多,我國在海上風(fēng)電方面加大了投入力度,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)均新立項(xiàng)建立海上風(fēng)電場,其中上海和江蘇如東地區(qū)已經(jīng)建立了近海風(fēng)電場。隨著技術(shù)的不斷成熟,海上風(fēng)電逐漸向深海區(qū)域發(fā)展,遠(yuǎn)離大陸架的深海風(fēng)場開發(fā)漸漸興起,深海水域風(fēng)場的開發(fā)必將成為今后發(fā)展的重要方向。
海上風(fēng)電場具有風(fēng)能資源儲量大、開發(fā)效率高、環(huán)境污染小、不占用耕地等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過多年發(fā)展,我國的陸上風(fēng)場得到了大力開發(fā),并逐漸趨于穩(wěn)定發(fā)展階段,而海上風(fēng)電卻還處于起步階段。在海上建造風(fēng)場前,需在擬建風(fēng)場的海域建設(shè)海上測風(fēng)塔,以達(dá)到實(shí)測風(fēng)資源數(shù)據(jù)及相關(guān)氣象和水文資料,從而確定該海域是否適合建設(shè)海上風(fēng)電場。同時(shí),在海上建造的風(fēng)力發(fā)電裝置在運(yùn)行過程中,也需要測風(fēng)塔各種數(shù)據(jù)的支持。
目前,陸地上的測風(fēng)塔一般為拉線式結(jié)構(gòu),塔架通過多層拉索固定在地面上,但是在遠(yuǎn)離大陸架的深海區(qū)域,這種結(jié)構(gòu)形式的測風(fēng)塔將無法實(shí)現(xiàn)。而應(yīng)用于海上的測風(fēng)塔國內(nèi)一般采用三角桁架、鋼管裙樁或PHC裙樁等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),國際上一般采用單樁、導(dǎo)管架、PHC裙樁、漂浮等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),這些測風(fēng)塔都有共同的特征:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工難度大,施工周期長,成本高,維修困難,并且塔身為固定式高聳結(jié)構(gòu),底部不具有調(diào)平功能,且基礎(chǔ)不具備重復(fù)利用性,拆除費(fèi)用高等問題。
例如圖1中的立柱式鋼管樁測風(fēng)塔,包括測風(fēng)塔體1a、鋼結(jié)構(gòu)平臺2a和立柱鋼管3a,鋼結(jié)構(gòu)平臺2a位于測風(fēng)塔體1a和立柱鋼管3a之間;該測風(fēng)塔需通施工船舶進(jìn)行打樁,鋼結(jié)構(gòu)平臺與樁進(jìn)行灌漿連接,施工工藝難度及施工費(fèi)用高,施工效率低;而且測風(fēng)塔是固定式高聳結(jié)構(gòu),拖航時(shí)重心很高,影響拖航的穩(wěn)定性,增加了拖航難度與成本,對安裝精度要求也較高。
而在專利201410534948.5中公開了一種海上漂浮式測風(fēng)塔結(jié)構(gòu),包括測風(fēng)塔架1b、漂浮平臺2b、自平衡平臺3b和固定錨鏈4b,自平衡平臺3b設(shè)置在測風(fēng)塔架1b底端,漂浮平臺2b設(shè)置在測風(fēng)塔架1b上,固定錨鏈4b設(shè)置在測風(fēng)塔架1b下方,用于海上測風(fēng)時(shí),漂浮平臺2b受海況影響較大,如海浪拍打撞擊或潮汐涌浪周期性的拍打作用,勢必引起測風(fēng)平臺周期性晃動,影響測風(fēng)數(shù)據(jù)的精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提供一種漂浮式動態(tài)調(diào)平組件,以解決現(xiàn)有技術(shù)中漂浮在海上的支撐平臺調(diào)平精度低的問題。
本實(shí)用新型提供的漂浮式動態(tài)調(diào)平組件,包括:自上而下依次設(shè)置的支撐平臺、漂浮組件和錨索;
所述支撐平臺設(shè)有容水艙,所述容水艙設(shè)有與其相連通的注排水口;
所述漂浮組件包括至少三個(gè)浮箱和與各所述浮箱固定連接的連接臂,所述連接臂與所述支撐平臺固定連接,且各所述浮箱相對于所述支撐平臺的豎直對稱中心線周向均勻分布;
所述錨索的一端與所述連接臂固定連接,另一端與海床固定連接。
進(jìn)一步地,所述浮箱的外側(cè)底部設(shè)有漿葉,所述浮箱的內(nèi)部設(shè)有用于驅(qū)動所述漿葉轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(jī)和與所述驅(qū)動電機(jī)電連接的驅(qū)動器。
進(jìn)一步地,所述浮箱的頂部設(shè)有自帶密封結(jié)構(gòu)的檢修口。
進(jìn)一步地,所述支撐平臺上設(shè)置有控制終端、水平感應(yīng)器和驅(qū)動控制器,所述控制終端和所述水平感應(yīng)器均與所述驅(qū)動控制器電連接,所述驅(qū)動控制器與所述驅(qū)動器電連接。
進(jìn)一步地,所述支撐平臺上還設(shè)有太陽能供電系統(tǒng),所述太陽能供電系統(tǒng)與所述驅(qū)動器和所述驅(qū)動控制器均電連接。
進(jìn)一步地,所述支撐平臺與所述連接臂之間設(shè)有第一支撐臂;所述第一支撐臂的上端與所述支撐平臺固定連接,下端與所述連接臂固定連接。
本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于提供一種測風(fēng)裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中在海上的測風(fēng)裝置調(diào)平精度低的問題。
本實(shí)用新型提供的測風(fēng)裝置,包括:所述漂浮式動態(tài)調(diào)平組件和固定連接在所述漂浮式動態(tài)調(diào)平組件上方的測風(fēng)平臺,所述測風(fēng)平臺上設(shè)有雷達(dá)測風(fēng)儀,所述雷達(dá)測風(fēng)儀與太陽能供電系統(tǒng)電連接。
進(jìn)一步地,所述測風(fēng)平臺與所述支撐平臺之間設(shè)有第二支撐臂;所述第二支撐臂的上端與所述測風(fēng)平臺固定連接,下端與所述支撐平臺固定連接。
進(jìn)一步地,所述測風(fēng)平臺上還設(shè)有用于提高所述測風(fēng)平臺的水平度的輔助調(diào)平機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步地,所述連接臂、所述第一支撐臂或/和所述第二支撐臂為中空結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的有益效果為:
本實(shí)用新型提供的漂浮式動態(tài)調(diào)平組件通過支撐平臺、浮箱和錨索的設(shè)置,當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定海域后,開始向支撐平臺的容水艙內(nèi)實(shí)施注水,使浮箱沉入水中,而支撐平臺則漂浮在水面之上,然后將錨定拋入海底,使整個(gè)調(diào)平組件與海床固定不會漂移,由于浮箱沉入水中后又不會隨著波浪而上下浮動,同時(shí)由于浮箱相對于支撐平臺的豎直對稱中心線周向均勻分布,能夠依靠浮箱自身狀態(tài)的調(diào)平能力,快速調(diào)平漂浮式動態(tài)調(diào)平組件,使該漂浮式動態(tài)調(diào)平組件快速的處于平衡狀態(tài),提高了調(diào)平精度;而且在整個(gè)漂浮式動態(tài)調(diào)平組件使用過程中,無需打樁,使用完畢后,解開錨索即可隨意在海上漂移,同時(shí)又提高了拖航的穩(wěn)定性。
由于該測風(fēng)裝置設(shè)置了上述漂浮式動態(tài)調(diào)平組件,所以其具有上述漂浮式動態(tài)調(diào)平組件所有優(yōu)點(diǎn),因此在測風(fēng)過程中,能夠提高測風(fēng)平臺的調(diào)平精度,此外雷達(dá)測風(fēng)儀的設(shè)置可以降低整個(gè)測風(fēng)裝置的重心,從而提高拖航穩(wěn)定性。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實(shí)施方式和現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖,且圖中的波浪線表示海平面。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為現(xiàn)有技術(shù)二的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3本實(shí)用新型實(shí)施例一漂浮式動態(tài)調(diào)平組件的俯視圖;
圖4為圖3中所述的浮箱結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為圖3中所述的驅(qū)動平衡控制原理圖;
圖6本實(shí)用新型實(shí)施例二的測風(fēng)裝置在拖航狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為圖6中所述的測風(fēng)裝置在測風(fēng)狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:
1a-測風(fēng)塔體; 2a-鋼結(jié)構(gòu)平臺; 3a-立柱鋼管;
1b-測風(fēng)塔架; 2b-漂浮平臺; 3b-自平衡平臺;
4b-固定錨鏈;
1-浮箱; 101-檢修口; 102-驅(qū)動器;
103-漿葉; 104-驅(qū)動電機(jī);
2-連接臂; 3-錨索;
4-支撐平臺; 401-容水艙; 402-注排水口;
5-測風(fēng)平臺; 501-雷達(dá)測風(fēng)儀; 502-輔助調(diào)平機(jī)構(gòu);
6-第二支撐臂; 7-第一支撐臂。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
實(shí)施例一
如圖3-5所示,本實(shí)施例提供一種漂浮式動態(tài)調(diào)平組件,包括自上而下依次設(shè)置的支撐平臺4、漂浮組件和錨索3。
其中,
支撐平臺4設(shè)有容水艙401,容水艙401設(shè)有與其相連通的注排水口402。
漂浮組件包括至少三個(gè)浮箱1和與各浮箱1固定連接的連接臂2,連接臂2與支撐平臺4固定連接,且各浮箱1相對于支撐平臺4的豎直對稱中心線周向均勻分布。
錨索3的一端與連接臂2固定連接,另一端與海床固定連接。
在該漂浮式動態(tài)調(diào)平組件中,通過支撐平臺4、浮箱1和錨索3的設(shè)置,當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定海域后,開始向支撐平臺4的容水艙內(nèi)實(shí)施注水,使浮箱1沉入水中,而支撐平臺4則漂浮在水面之上,然后將錨定拋入海底,使整個(gè)調(diào)平組件與海床固定不會漂移,由于浮箱1沉入水中后又不會隨著波浪而上下浮動,同時(shí)由于浮箱1相對于支撐平臺4的豎直對稱中心線周向均勻分布,能夠依靠浮箱1自身狀態(tài)的調(diào)平能力,快速調(diào)平漂浮式動態(tài)調(diào)平組件,使該漂浮式動態(tài)調(diào)平組件快速的處于平衡狀態(tài),提高了調(diào)平精度低的問題;而且在整個(gè)漂浮式動態(tài)調(diào)平組件使用過程中,無需打樁,使用完畢后,解開錨索3后即可隨意在海上漂移,同時(shí)又提高了拖航的穩(wěn)定性,而且無需裝船運(yùn)輸,大大的降低了運(yùn)輸成本。
需要說明的是,本實(shí)施例中的浮箱1可以設(shè)置至少3個(gè),具體的,如圖3所示,浮箱設(shè)置4個(gè),該4個(gè)浮箱1由成垂直設(shè)置的連接臂2連接,如此設(shè)置可以使支撐平臺4周圍受力均勻,從而使支撐平臺4趨于水平,且保證整個(gè)漂浮式動態(tài)調(diào)平組件的穩(wěn)定性。當(dāng)然,雖然圖中未顯示,但是浮箱1還可以設(shè)置3個(gè)、5個(gè)及更多。
具體的,浮箱1的外側(cè)底部設(shè)有漿葉103,浮箱1的內(nèi)部設(shè)有用于驅(qū)動漿葉103轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(jī)104和與驅(qū)動電機(jī)104電連接的驅(qū)動器102。
由于海上工況較為復(fù)雜,特別是受海表波浪和風(fēng)載影響較大,將浮箱1沉入水中可降低外界對整個(gè)漂浮式動態(tài)調(diào)平組件的影響,但在錨索3固定下,整個(gè)平臺在海上勢必會產(chǎn)生一定的波動,而針對此種狀況,采用相對于支撐平臺4的豎直對稱中心線周向均勻分布的浮箱1的設(shè)置,同時(shí)在每個(gè)浮箱1的底部均設(shè)置有漿葉103,漿葉103在驅(qū)動電機(jī)104的作用下產(chǎn)生動力,對浮箱1自身狀態(tài)的調(diào)平提供驅(qū)動力(例如:向上的驅(qū)動力),使浮箱1結(jié)構(gòu)維持在有效的水平范圍之內(nèi)。
具體的,浮箱1的頂部設(shè)有自帶密封結(jié)構(gòu)的檢修口101,在整個(gè)漂浮式動態(tài)調(diào)平組件漂浮在水面上時(shí)方可進(jìn)入,便于對浮箱1內(nèi)部的設(shè)備及線路進(jìn)行檢修。
需要說明的是,容水艙401的設(shè)置能夠使支撐平臺4下沉和上浮,并通過注排水口402與外界保持相通,當(dāng)使用漂浮式動態(tài)調(diào)平組件時(shí),只需向容水艙401內(nèi)部注水,即可實(shí)現(xiàn)下沉的目的,當(dāng)使用完畢后,只需將容水艙401內(nèi)的水排出,即可實(shí)現(xiàn)上浮的目的,該漂浮式動態(tài)調(diào)平組件具有可重復(fù)利用的優(yōu)點(diǎn);此處需要說明的是,注排水所用設(shè)備均設(shè)置在所用拖輪上,這樣提高了操作的便利性,降低了支撐平臺4的故障風(fēng)險(xiǎn)。
還需要說明的是,浮箱1為密閉艙室,浮箱1與外界連通的地方均做了密封處理,避免浮箱1沉入水底后進(jìn)水而影響漂浮式動態(tài)調(diào)平組件的調(diào)平功能。
還需要說明的是,支撐平臺4也為密閉艙室,支撐平臺4與外界連通的地方均做了密封處理,避免在作業(yè)的工程中進(jìn)水而影響漂浮式動態(tài)調(diào)平組件的調(diào)平功能。
本實(shí)施例中,支撐平臺4上設(shè)置有控制終端、水平感應(yīng)器和驅(qū)動控制器,控制終端和水平感應(yīng)器均與驅(qū)動控制器電連接,驅(qū)動控制器與驅(qū)動器102電連接,如圖5所示,水平感應(yīng)器用于感應(yīng)并反饋支撐平臺的水平度信息,驅(qū)動控制器將作出相應(yīng)的驅(qū)動調(diào)節(jié)動作,例如,當(dāng)水平感應(yīng)器感應(yīng)到支撐平臺4傾斜時(shí),水平感應(yīng)器就會迅速作出反應(yīng),將該傾斜信號反饋到驅(qū)動控制器,驅(qū)動控制器發(fā)號動作指令到驅(qū)動器102中,驅(qū)動器102控制驅(qū)動電機(jī)104轉(zhuǎn)動,同時(shí)漿葉103在驅(qū)動電機(jī)104的帶動下對浮箱1自身狀態(tài)的調(diào)平提供驅(qū)動力,迅速彌補(bǔ)該由于位移差而造成的傾斜度,進(jìn)一步調(diào)節(jié)支撐平臺4的水平度,甚至使支撐平臺4的水平度調(diào)整到位,使支撐平臺4的水平度維持在一個(gè)合理的范圍之內(nèi),以確保達(dá)到所需水平精度的要求。
具體的,支撐平臺4上還設(shè)有太陽能供電系統(tǒng),太陽能供電系統(tǒng)與驅(qū)動器102和驅(qū)動控制器均電連接,通過太陽能供電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電,通過驅(qū)動器102為驅(qū)動電機(jī)104提供驅(qū)動漿葉103所需動力及其他裝置所需能量,同時(shí)將驅(qū)動控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線自動控制,并實(shí)施遠(yuǎn)程自動調(diào)平,并達(dá)到節(jié)能的效果。
需要說明的是,太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能電池板、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和蓄電池,其中,太陽能電池板將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能;小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪軸的機(jī)械能,再通過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)速度提升,驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電;太陽能電池板和小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能一部分對驅(qū)動器102和驅(qū)動控制器供電,另一部分儲存在蓄電池中,便于夜晚時(shí)使用。
本實(shí)施例中,支撐平臺4與連接臂2之間設(shè)有第一支撐臂7;第一支撐臂7的上端與支撐平臺4固定連接,第一支撐臂7的下端與連接臂2固定連接;第一支撐臂7的設(shè)置能夠替代支撐平臺4底部與連接臂2連接的部分,不僅起到支撐的作用,還具有質(zhì)量輕、節(jié)省耗材等優(yōu)點(diǎn)。
需要說明的是,連接臂2和第一支撐臂7均可設(shè)置為中空結(jié)構(gòu),能夠便于浮箱1內(nèi)部的線路布置,與此同時(shí)還具有質(zhì)量輕、節(jié)省耗材的優(yōu)點(diǎn)。此外,連接臂2能夠支撐浮箱1,第一支撐臂7能夠?qū)χ纹脚_4起到支撐作用,且當(dāng)連接臂2或/和第一支撐臂7為中空結(jié)構(gòu)時(shí)還利于整個(gè)漂浮式動態(tài)調(diào)平組件漂浮在水面上。
或者,連接臂2和第一支撐臂7中的一個(gè)可設(shè)置為中空結(jié)構(gòu),另一個(gè)設(shè)置為實(shí)心結(jié)構(gòu),在便于浮箱1內(nèi)部的線路布置的同時(shí),也具有上述質(zhì)量輕、節(jié)省耗材等優(yōu)點(diǎn)。
或者,連接臂2和第一支撐臂7均可設(shè)置為實(shí)心結(jié)構(gòu),此時(shí)線路設(shè)置在連接臂2和第一支撐臂7的外側(cè),此處需要說明的是,漂浮式動態(tài)調(diào)平組件使用的線路均進(jìn)行防水處理,因此線路與海水接觸后也不會有任何影響。
實(shí)施例二
如圖6-7所示,本實(shí)施例提供一種測風(fēng)裝置,包括:漂浮式動態(tài)調(diào)平組件和固定連接在漂浮式動態(tài)調(diào)平組件上方的測風(fēng)平臺5,測風(fēng)平臺5上設(shè)有雷達(dá)測風(fēng)儀501,雷達(dá)測風(fēng)儀501與太陽能供電系統(tǒng)電連接。由于整個(gè)測風(fēng)裝置采用模塊化設(shè)計(jì)和組裝,可在陸上組裝后將整體吊裝入海,依靠漂浮式動態(tài)調(diào)平組件上的浮箱1提供的浮力使整個(gè)測風(fēng)平臺5漂浮在海面上,此時(shí),支撐平臺4是懸空狀態(tài),能夠減小拖航阻力,方便進(jìn)行拖航作業(yè);當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定海域后,實(shí)施下沉操作,使浮箱1沉入水中,而此時(shí)支撐平臺4是漂浮在水面的狀態(tài);漂浮式動態(tài)調(diào)平組件的設(shè)置提高了測風(fēng)平臺5的調(diào)平能力,解決了測風(fēng)平臺5受海況影響導(dǎo)致測風(fēng)平臺5周期性波動問題。
由于該測風(fēng)裝置設(shè)置了上述漂浮式動態(tài)調(diào)平組件,所以其具有上述漂浮式動態(tài)調(diào)平組件所有優(yōu)點(diǎn),因此在測風(fēng)過程中,能夠提高測風(fēng)平臺5的調(diào)平精度,此外雷達(dá)測風(fēng)儀501的設(shè)置可以降低整個(gè)測風(fēng)裝置的重心,從而提高拖航穩(wěn)定性。
此外,到達(dá)預(yù)定海域后,通過注排水口對容水艙開始注水使浮箱下沉,當(dāng)支撐平臺內(nèi)的注水量達(dá)到一定重量后,由于浮箱提供的浮力不足以支撐整個(gè)支撐平臺的重量,將使浮箱沉入水中,而此時(shí)支撐平臺漂浮在水面上,以提供一定的浮力將浮箱一起使整個(gè)平臺懸浮在海面,這樣沉入水中的浮箱降低了海表面環(huán)境影響,浮箱之間傳遞至自身的波動影響將減少,再使用錨索將平臺與海床固定,調(diào)節(jié)錨索張緊程度;然后再通過錨索3將測風(fēng)裝置與海床固定,調(diào)節(jié)好錨索3張緊程度后,開始調(diào)整雷達(dá)測風(fēng)儀501,開始測風(fēng);測風(fēng)完成后,收起錨索3,將支撐平臺4內(nèi)的水排出,直至使整個(gè)支撐平臺4漂浮在水面之上,然后再將該測風(fēng)裝置拖航至另一海域進(jìn)行測風(fēng)。由于只需要向支撐平臺4的容水艙內(nèi)進(jìn)行注水和排水的作業(yè),即可實(shí)現(xiàn)支撐平臺4的上浮和下沉,因此測風(fēng)裝置具有可重復(fù)利用的優(yōu)點(diǎn)。
在使用該測風(fēng)裝置時(shí),由于測風(fēng)裝置從制造到測風(fēng),以及整個(gè)過程均不需要打樁、挖掘、海底掃平等作業(yè),因此無需使用大型的船舶即可將測風(fēng)裝置拖航至預(yù)定海域;具有拖航穩(wěn)定性高,施工速度快,大幅降低了運(yùn)輸成本和制作成本,提高安裝效率的優(yōu)點(diǎn)。
需要說明的是,現(xiàn)有技術(shù)的測風(fēng)塔一般為高聳塔架結(jié)構(gòu),存在不可調(diào)節(jié)性或機(jī)械式自動調(diào)平響應(yīng)遲緩的缺陷,而且測風(fēng)塔的高度一般都在100m以上;本測風(fēng)裝置的整體高度不超過30m,因此無需海上高空作業(yè),且維護(hù)簡單,降低了整個(gè)測風(fēng)裝置的重心高度,有利于拖航。
還需要說明的是,雷達(dá)測風(fēng)儀501與太陽能供電系統(tǒng)電連接,通過太陽能供電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電,為雷達(dá)測風(fēng)儀501提供所需能量;由于太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能電池板、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和蓄電池,太陽能電池板和小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能一部分對雷達(dá)測風(fēng)儀501供電,另一部分儲存在蓄電池中,便于夜晚時(shí)使用。
本實(shí)施例中,測風(fēng)平臺5與支撐平臺4之間設(shè)置有第二支撐臂6;第二支撐臂6的上端與測風(fēng)平臺5固定連接,下端與支撐平臺4固定連接,由于第二支撐臂6的設(shè)置能夠替代支撐平臺4頂部與測風(fēng)平臺5連接的部分,不僅起到支撐的作用,還具有質(zhì)量輕、節(jié)省耗材等優(yōu)點(diǎn)。
需要說明的是,第二支撐臂6可設(shè)置為中空結(jié)構(gòu),能夠便于測風(fēng)平臺5內(nèi)部的線路布置,與此同時(shí)還具有質(zhì)量輕、節(jié)省耗材的優(yōu)點(diǎn),此外還能有效支撐測風(fēng)平臺5。
或者,第二支撐臂6可設(shè)置為實(shí)心結(jié)構(gòu),線路設(shè)置在第二支撐臂6的外側(cè),此處需要說明的是,使用的所有的線路均進(jìn)行防水處理,因此線路與海水接觸后也不會有任何影響。
本實(shí)施例中,測風(fēng)平臺5上還設(shè)有用于提高測風(fēng)平臺5的水平度的輔助調(diào)平機(jī)構(gòu)502;測風(fēng)平臺5可以采用多種結(jié)構(gòu),具體的,例如,測風(fēng)平臺5呈正多邊形,此時(shí)可以將輔助調(diào)平機(jī)構(gòu)502設(shè)置在測風(fēng)平臺5的端點(diǎn)處。
需要說明的是,該輔助調(diào)平機(jī)構(gòu)502包括液壓缸,通過控制液壓缸工作以對整個(gè)測風(fēng)裝置進(jìn)行微調(diào),使測風(fēng)平臺水平度更加精準(zhǔn)。例如,液壓缸可采用擺動式液壓缸,其包括輸出扭矩實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動的執(zhí)行元件,其中執(zhí)行元件分為葉片式和螺旋擺動式,該測風(fēng)平臺以螺旋擺動式為例進(jìn)行說明,而雙螺旋擺動式液壓缸是依靠兩個(gè)螺旋副在液壓缸內(nèi)活塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動與自轉(zhuǎn)運(yùn)動的復(fù)合運(yùn)動,從而實(shí)現(xiàn)擺動運(yùn)動,從而彌補(bǔ)測風(fēng)平臺的傾斜度,保證整個(gè)測風(fēng)平臺的水平度要求,進(jìn)一步保證雷達(dá)測風(fēng)儀的精度要求,提高測風(fēng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;此處需要說明的是,輔助調(diào)平機(jī)構(gòu)502不僅僅限于液壓缸,也可以采用電機(jī)驅(qū)動的隨動調(diào)平組件或其他驅(qū)動調(diào)節(jié)裝置。
還需要說明的是,當(dāng)支撐平臺4上的水平感應(yīng)器感應(yīng)到漂浮式動態(tài)調(diào)平組件傾斜時(shí),水平感應(yīng)器就會迅速作出反應(yīng),將該傾斜信號反饋到驅(qū)動控制器,通過漿葉103在驅(qū)動電機(jī)104的帶動下對浮箱1自身狀態(tài)的調(diào)平提供驅(qū)動力,進(jìn)一步調(diào)節(jié)支撐平臺4的水平度;然后再將位置信號反饋到測風(fēng)平臺5的控制系統(tǒng)上,通過控制液壓缸對測風(fēng)平臺5進(jìn)行調(diào)平,迅速彌補(bǔ)該由于位移差而造成的傾斜度;最終能夠?qū)⑵∈絼討B(tài)調(diào)平組件調(diào)平后的位移偏差進(jìn)行補(bǔ)償,以達(dá)到所需水平精度要求,且具有安裝方便,施工難度低的優(yōu)點(diǎn)。
測風(fēng)施工流程如下:
1、測風(fēng)裝置下海之前,可在距離測風(fēng)海域較近的港口或碼頭完成浮箱1與測風(fēng)平臺5的組裝,避免了海下施工和組裝困難的問題,同時(shí)還具有施工速度快,安裝效率高和制作成本低的優(yōu)點(diǎn);
2、利用岸上吊裝設(shè)備將測風(fēng)裝置吊裝入海,依靠浮箱1提供的浮力使整個(gè)測風(fēng)裝置漂浮于海面上,于此同時(shí)支撐平臺4未起到提供浮力的作用,方便拖輪將其拖航至預(yù)定測風(fēng)海域,能夠減少拖航時(shí)的阻力;
3、拖航到預(yù)定測風(fēng)海域后,通過注排水口402對支撐平臺4的容水艙401內(nèi)開始注水使浮箱1下沉,同時(shí)使支撐平臺4懸浮在海面上,再使用錨索3將支撐平臺4與海床固定,調(diào)節(jié)錨索3張緊程度,實(shí)現(xiàn)支撐平臺4的定位;
4、調(diào)試?yán)走_(dá)測風(fēng)儀501,使其達(dá)到工作狀態(tài)要求;
5、開始測風(fēng),將測風(fēng)平臺5進(jìn)行調(diào)平,并通過整個(gè)調(diào)平系統(tǒng)保證測風(fēng)平臺5的水平度要求,使其滿足雷達(dá)測風(fēng)儀501的測風(fēng)精度要求;
6、測風(fēng)完成后,收起錨索3,將支撐平臺4容艙室401內(nèi)的水排出艙外,使整個(gè)支撐平臺4上浮至水面之上,再將整個(gè)測風(fēng)裝置拖航至另一海域測風(fēng)。
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。