[發明專利]一種海上風電混凝土浮式基礎結構裂縫監測系統及方法

在審

• 申請號: 202210246480.4
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114754682A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 劉欣怡;胡中波;李闊;剛傲
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/14;G01B11/24;G01N21/95;E02D33/00;E02D27/42;E02D31/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 吳中偉

1.一種海上風電混凝土浮式基礎結構裂縫監測系統，其特征在于，

包括主控機及位于防腐涂層之下粘附于混凝土浮式基礎結構上的光電信號收發器陣列和光纖網絡；所述光電信號收發器陣列包括在混凝土浮式基礎結構表面按照一定位置組合排列的光電信號收發器；所述光纖網絡連接光電信號收發器，各個所述光電信號收發器與所述主控機通訊。

2.如權利要求1所述的一種海上風電混凝土浮式基礎結構裂縫監測系統，其特征在于，

所述光電信號收發器包括光信號發射單元、光信號接收單元、光電信號轉換單元和無線電信號發射單元；所述光信號發射單元、光信號接收單元均連接所述光電信號轉換單元，所述光電信號轉換單元連接所述無線電信號發射單元；光電信號收發器通過所述無線電信號發射單元與所述主控機通訊。

3.如權利要求1所述的一種海上風電混凝土浮式基礎結構裂縫監測系統，其特征在于，所述光電信號收發器的外殼采用聚乙烯外殼。

4.如權利要求1所述的一種海上風電混凝土浮式基礎結構裂縫監測系統，其特征在于，

所述光電信號收發器在混凝土浮式基礎結構表面的組合排列方式包括：

在混凝土浮式基礎結構表面建立定位網格，每四個光電信號收發器定位一個定位網格，即每一個定位網格的每個角點處設置有一個光電信號收發器。

5.如權利要求4所述的一種海上風電混凝土浮式基礎結構裂縫監測系統，其特征在于，

所述每一個定位網格中均設置有所述光纖網絡，所述光纖網絡由縱向光纖及橫向光纖排布組成，所述縱向與橫向光纖的交匯點為光纖網節點；所述光纖網節點處兩條光纖中的光信號可以相互交匯并傳遞，且每個光纖網節點有其獨立的編號。

6.一種海上風電混凝土浮式基礎結構裂縫監測方法，應用于如權利要求1-5任意一項所述的監測系統，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過光電信號收發器采集每個光纖網節點中的光信號，并通過無線電信號發送至主控機，進行完整的混凝土結構表面監測坐標系的建立；

S2、通過實時監測每個光纖網節點中是否有光信號，從而判斷光纖網中是否產生斷裂，若是，則進入步驟S3，否則，返回本步驟；

S3、基于缺失了光信號的光纖網節點，確定出混凝土結構表面裂縫的相關信息，并實時發送給主控機；

S4、主控機持續監測已出現的裂縫附近是否有光纖網節點持續出現光信號缺失的現象，以判斷裂縫是否在持續擴大或增多，若光信號缺失的光纖網節點數量超過設定閾值，則發出報警。

7.如權利要求6所述的一種海上風電混凝土浮式基礎結構裂縫監測方法，其特征在于，

步驟S3中，所述混凝土結構表面裂縫的相關信息包括：裂縫的位置、長度、寬度、大致形狀和出現時間信息。

8.如權利要求7所述的一種海上風電混凝土浮式基礎結構裂縫監測方法，其特征在于，

所述混凝土表面裂縫的位置、長度、寬度、大致形狀通過監測缺失光信號的光纖網節點數量及分布情況確定；所述混凝土表面裂縫損傷出現時間通過監測光纖網節點缺失光信號的時間確定。