1. 應用背景
風(fēng)力發(fā)電是一種高效、節能、環(huán)保的電能生產(chǎn)方式，加上我國是一個(gè)風(fēng)力資源比較豐富的國家，大規模的開(kāi)發(fā)和建設風(fēng)電對于緩解我國能源短缺和環(huán)境污染的突出問(wèn)題具有極大的現實(shí)意義。
風(fēng)電機組的塔桿是風(fēng)電機組的重要部件之一，具有支撐風(fēng)電機組和降低機組震動(dòng)的雙重作用。然而在實(shí)際運行中由于其受各種力和力矩比較復雜，在各種力和力矩的綜合不平衡作用下機組塔桿極易發(fā)生傾斜和沉降，從而給風(fēng)電機組的安全運行帶來(lái)隱患 ，而一旦風(fēng)電機組桿塔發(fā)生傾斜倒塌，將會(huì )造成巨大的經(jīng)濟損失， 甚至會(huì )對人身安全構成威脅。
目前，在現場(chǎng)風(fēng)電機組的運行中主要通過(guò)人工巡檢的方式對風(fēng)電機組桿塔的傾斜或沉降程度進(jìn)行檢查和識別，這種巡檢方式雖然簡(jiǎn)單、便于實(shí)施，但人工勞動(dòng)強度大，而且住往由于工作人員的大意和疏忽極有可能造成安全隱患發(fā)現不及時(shí)，進(jìn)而釀成重大事故?；诖?，采用靜力水準測量系統自動(dòng)化沉降監測，通過(guò)對實(shí)測數據的處理，能夠達到有效預測風(fēng)電塔的沉降或傾斜狀況。
2. 產(chǎn)品概述
液壓式靜力水準儀是監測工程沉降系統中的重要底層監測傳感器；靜力水準測量系統是通過(guò)測量?jì)牲c(diǎn)間或多點(diǎn)間液面沉降相對液面高度變化的精密儀器。主要用于大壩、核電站、風(fēng)力電站、高層建筑、礦山、滑坡、橋梁等垂直位移和傾斜的監測。
靜力水準系統一般安裝在被測物體等高的測墩（基臺）上或被測物體墻壁等高線(xiàn)上，通常采用模塊化自動(dòng)測量單元采集數據，通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通訊與計算機連接，從而實(shí)現自動(dòng)化觀(guān)測。
3. 監測系統組成
靜力水準監測系統由采集器、一只基準點(diǎn)靜力水準儀和若干只監測點(diǎn)靜力水準儀，通過(guò)水準儀的安裝架、數據傳輸線(xiàn)纜、液體連通管及固定配件、大氣連通管及固定配件、干燥管、液體等組成。安裝方式分為測墩平裝式安裝和墻壁側裝式安裝兩種方式，視現場(chǎng)條件和設計要求選定。
4. 系統工作原理
靜力水準監測系統由監測點(diǎn)傳感器、基準點(diǎn)傳感器、儲液罐、采集系統、數據處理中心組成，傳感監測系統至少由三只傳感器組成，其中一個(gè)基準點(diǎn)和至少2個(gè)監測點(diǎn)組成。
采集系統實(shí)時(shí)或按設定時(shí)間、頻率采集監測點(diǎn)的數據和基準點(diǎn)的數據傳輸至數據處理中心，數據處理中心通過(guò)對各時(shí)間段采集到的數據綜合分析對比，得出監測點(diǎn)的沉降數據，以此來(lái)判定被監測點(diǎn)是否處于安全狀態(tài)。
所有靜力水準儀的壓力通過(guò)聯(lián)通管以串聯(lián)或并聯(lián)形式連接至貯液容器的接口上，貯液容器內注入液體后，液體通過(guò)聯(lián)通管傳輸到每一個(gè)靜力水準儀的壓力腔內，同時(shí)排除腔體和管道內的空氣以減少空氣在冷熱狀態(tài)下對傳感器精度的影響；當液體液面*靜止后系統中所有連通容器內的液面應同在一個(gè)大地水準面上，此時(shí)每一容器的液位由傳感器測出差異沉降。
為保證測量的準確性及應用有效性，多個(gè)監測點(diǎn)與監測點(diǎn)相鄰之間的距離應控制在30米以?xún)?，具體間距布設由設計單位依據現場(chǎng)工況確定。
5. 風(fēng)電塔項目安裝
初次安裝監測系統時(shí)，需結合現場(chǎng)施工情況遵循先后主次的順序操作，合理的規劃安裝順序可有效避免安裝過(guò)程的失誤造成的返工。
正常順序為：
① 測量基準點(diǎn)與監測點(diǎn)之間的水平高度，基準點(diǎn)與監測點(diǎn)水平高度保持一致，儲液罐應高于所有測點(diǎn)。
監測點(diǎn)布置示意圖
② 確定監測點(diǎn)的位置，外部基準點(diǎn)固定到基準點(diǎn)保護裝置安裝板上；風(fēng)筒內2、3、4號監測點(diǎn)呈等邊三角形位置安裝，距離盡量保持一致。
③ 安裝水準儀，連接液管、氣管和通信線(xiàn)纜。
④ 進(jìn)行通信測試，通信線(xiàn)連接到采集儀上，讀取數據觀(guān)察各個(gè)水準儀是否正常工作。
⑤ 系統充液，充液方向由外部往風(fēng)筒內部2、3、4號點(diǎn)填充，充液完成后需進(jìn)行排氣處理。然后打開(kāi)儲液罐填充硅油，后檢查各接頭有無(wú)氣泡和漏液。
⑥ 管線(xiàn)之間加裝保溫管，用開(kāi)口的保溫管包裹住所有裸露在地面的波紋管，然后用警示膠帶纏繞密封。然后把波紋管接頭與保護罩連接好，蓋上保護罩。
⑦ 固定好各監測點(diǎn)，4號點(diǎn)末端通訊連接采集儀，數據讀取，以安裝完靜止2小時(shí)后的數據為準。
系統安裝完成！
6. 結語(yǔ)
隨著(zhù)風(fēng)電行業(yè)的不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電塔自動(dòng)化沉降監測系統的廣泛應用對風(fēng)電場(chǎng)安全運行管理具有重大意義。通過(guò)對風(fēng)電塔基礎的實(shí)時(shí)過(guò)程監測，可以及時(shí)的發(fā)現風(fēng)電塔沉降并做到預警機制，將其消滅在萌芽當中，杜絕倒塌事故的發(fā)生。
我司為自動(dòng)化結構健康監測開(kāi)設了專(zhuān)項的事業(yè)部門(mén)，為風(fēng)電塔、地鐵隧道、綜合管廊、鐵路路基、橋梁、樓房等提供完善的自動(dòng)化監測服務(wù)，項目經(jīng)驗豐富。
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