【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风机导管架水下封堵灌浆，尤其涉及一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统。
技术介绍
1、在我国，海上风力发电是一个新兴的产业，随着海上风机装机容量逐年增加，海上风电基础呈现多样化，其中，导管架基础作为海上风电基础形式之一，具有重量轻、地质适应性广、结构稳定等特点，目前，导管架基础桩腿与钢管桩过渡段位置通常采用灌浆连接，导管架基础的安装通常需要先将钢管桩基础打入海底，再安装导管架并进行调平，最后对导管架与钢管桩过渡段位置进行灌浆。
2、但是，现有技术中的封堵灌浆装置在使用时，往往对灌浆管在进行直接使用，对于灌浆管在海面上使用时，对灌浆管表面多部位定位效果不高，使得在通过灌浆管进行海上作业时，会由于风力造成灌浆管出现晃动的情况，降低对导管架内部灌浆稳定性的情况，不满足人们的使用需求，为此需要一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，解决了现有技术中存在的往往对灌浆管在进行直接使用，对于灌浆管在海面上使用时，对灌浆管表面多部位定位效果不高的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，包括导管架基础和控制面板，所述导管架基础的底部固定连接有钢管柱，所述钢管柱的外壁套接有插入海床的桩腿，所述桩腿的表面开设有灌浆孔，所述灌浆孔的内壁嵌入有与桩腿内部贯通的灌浆管，所述导管架基础的外壁固定连接有连接板和对灌浆管灌浆定位输送的定位组件；>
3、所述定位组件包括旋转连接在连接板外壁的螺纹杆，和用于带动螺纹杆进行旋转运动的伺服电机，所述螺纹杆的外壁螺纹连接有与连接板外壁滑动连接的螺纹滑杆，所述连接板的外壁与螺纹滑杆的连接部位开设有固定槽，所述螺纹滑杆的外壁固定连接有套接于灌浆管外壁的定位块，所述控制面板与伺服电机电性连接，并控制定位块的间距。
4、优选的，所述灌浆孔和桩腿均呈矩形列阵分布在导管架基础的四周，定位块呈对称设置在灌浆管的两端。
5、优选的，所述螺纹杆设置有两组，两组所述螺纹杆的旋转方向相反。
6、优选的，所述灌浆管和灌浆孔的连接部位套接有第一密封块，所述第一密封块的外壁可拆卸连接有第二密封块，所述第一密封块的外壁插接有与第二密封块外壁螺纹连接的螺栓，所述第二密封块的外壁固定连接有与螺栓外壁螺纹连接的螺母。
7、优选的，所述第一密封块和第二密封块的外壁轮廓均呈塔状，且第一密封块和第二密封块的内壁轮廓均与灌浆管和灌浆孔的连接部位外壁轮廓相适配设置。
8、所述控制面板包括数据获取单元、稳定性分析单元、综合风险计算单元、预案储存单元和总控制单元；
9、数据获取单元包括风力数据采集模块和管道参数采集模块，其中风力数据采集模块采集导管架基础所处环境中的风力数据发生至稳定性分析单元，管道参数采集单元获取灌浆管的参数信息发送至稳定性分析单元；
10、稳定性分析单元获取风力数据和参数信息并处理，根据风力数据计算环境风险系数，进而结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管的稳定系数并发送至综合风险计算单元；
11、综合风险计算单元获取每一灌浆管的稳定系数并处理，基于每一灌浆管在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值，并将系统风险值发送至预案储存单元；
12、预案储存单元用于储存若干个风险调节预案，获取系统风险值后根据系统风险值与风险调节预案的对应关系输出目标调节预案至总控制单元；
13、系统风险值与风险调节预案的对应关系如下：
14、获取预设系统风险判断区间(cmin，cmax)，若系统风险值cxt小于或者等于系统风险阈值cmin，则此时生成一级风险判断信号，对应获取风险调节预案一；
15、若系统风险值cxt小于系统风险阈值cmax且大于系统风险阈值cmax，则此时生成二级风险判断信号，对应获取风险调节预案二；
16、若系统风险值cxt大于或者等于系统风险阈值cmax，则此时生成三级风险判断信号，对应获取风险调节预案三；
17、每一风险调节预案包括伺服电机72的转速方向、输出参数w和作用时间ty，风险调节预案一、风险调节预案二和风险调节预案三中的伺服电机72输出参数逐渐增大。
18、总控制单元获取目标调节预案后得到调节参数，根据调节参数调节两个伺服电机的输出参数，进而调整两个定位块之间的间距避免灌浆不稳定。
19、优选的，还包括空间标记单元，其中空间标记单元以导管架基础的中心位置为原点，以导管架基础的横轴方向和纵轴方向作为x轴方向和y轴方向建立空间布局坐标系，将每一灌浆管的数量标记为m，其中m为大于0的正整数；
20、优选的，结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管的稳定系数的具体方法如下：
21、s101、获取风力数据并处理，其中风力数据包括风向数据、风速数据v和温度数据tm；
22、s102、获取灌浆管的坐标m(xm，ym)，结合风向数据在空间布局坐标系上绘制风向痕迹线，延长风向痕迹线使其与空间布局坐标的y轴相交得到相交点坐标u(o,yu)
23、s103、计算风向痕迹线与灌浆管之间的水平夹角θ：
24、
25、s104、根据以下公式计算环境风险系数afx：其中e1、e2和e3皆为权重修正系数，且e3＜e1＜e2，环境风险系数afx表示灌浆管所处的环境中的环境因素对其安全系数的影响，环境风险系数afx越大表示灌浆管的不稳定性越高，反之环境风险系数afx越小则表示灌浆管的不稳定性随之降低；
26、s105、获取灌浆管的参数信息，参数信息包括注浆压力数据p、定位块间距数据l和灌浆管水平度数据δd；
27、s106、根据以下公式计算灌浆管的稳定系数bwd：其中e4为权重修正系数，灌浆管的稳定系数bwd表示灌浆管在灌浆作用和定位块的固定结构影响下的稳定性，灌浆管的稳定系数bwd越大表示灌浆管的不稳定性越高，反之灌浆管的稳定系数bwd越小则表示灌浆管的不稳定性随之降低。
28、其中注浆压力数据p通过设置在灌浆管端口的压力传感器获取，定位块的间距数据通过设置在两个定位块上的位移传感器获取，灌浆管水平度数据δd通过设置在灌浆管外侧的水平仪获取；
29、灌浆管水平度数据δd的具体检测方法如下：
30、以t0为初始时刻，以t为固定周期获取水平仪的监测数据d，计算水平度数据δd：其中i＝1、2、3、…、n。
31、优选的，基于每一灌浆管在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值的具体过程如下：
32、s201、获取每一灌浆管的坐标m(xm，ym)，根据坐标位置划定风险影响范围sm：其中r为预设的风险范围半径；
33、s202、获取每一灌浆管的稳定系数bwd，根据以下公式计算系统风险值cxt：其中e5为风险影响范围sm的相关比例系数，系统风险值cx本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，包括导管架基础(1)和控制面板，其特征在于：所述导管架基础(1)的底部固定连接有钢管柱(2)，所述钢管柱(2)的外壁套接有插入海床的桩腿(3)，所述桩腿(3)的表面开设有灌浆孔(4)，所述灌浆孔(4)的内壁嵌入有与桩腿(3)内部贯通的灌浆管(5)，所述导管架基础(1)的外壁固定连接有连接板(6)和对灌浆管(5)灌浆定位输送的定位组件(7)；
2.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：所述灌浆孔(4)和桩腿(3)均呈矩形列阵分布在导管架基础(1)的四周。
3.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：所述螺纹杆(71)设置有两组，两组所述螺纹杆(71)的旋转方向相反，所述定位块(75)呈对称设置在灌浆管(5)的两端。
4.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：所述灌浆管(5)和灌浆孔(4)的连接部位套接有第一密封块(8)，所述第一密封块(8)的外壁可拆卸连接有第二密封块(9)，所述第一密封块(8)的外壁插接有与第二密封块(
5.根据权利要求4所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：所述第一密封块(8)和第二密封块(9)的外壁轮廓均呈塔状，且第一密封块(8)和第二密封块(9)的内壁轮廓均与灌浆管(5)和灌浆孔(4)的连接部位外壁轮廓相适配设置。
6.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：所述控制面板包括数据获取单元、稳定性分析单元、综合风险计算单元、预案储存单元和总控制单元；
7.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，还包括空间标记单元，其特征在于：空间标记单元以导管架基础(1)的中心位置为原点，以导管架基础(1)的横轴方向和纵轴方向作为X轴方向和Y轴方向建立空间布局坐标系，将每一灌浆管(5)的数量标记为M，其中M为大于0的正整数。
8.根据权利要求6所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：结合环境风险系数和参数信息计算每一灌浆管(5)的稳定系数的具体方法如下：
9.根据权利要求6所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：基于每一灌浆管(5)在空间布局坐标系内的坐标位置计算系统风险值的具体过程如下：
10.根据权利要求9所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：所述风速数据通过风速传感器进行采集，温度数据Tm通过温度传感器进行采集，风向数据通过风向仪进行采集。
...【技术特征摘要】
1.一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，包括导管架基础(1)和控制面板，其特征在于：所述导管架基础(1)的底部固定连接有钢管柱(2)，所述钢管柱(2)的外壁套接有插入海床的桩腿(3)，所述桩腿(3)的表面开设有灌浆孔(4)，所述灌浆孔(4)的内壁嵌入有与桩腿(3)内部贯通的灌浆管(5)，所述导管架基础(1)的外壁固定连接有连接板(6)和对灌浆管(5)灌浆定位输送的定位组件(7)；
2.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：所述灌浆孔(4)和桩腿(3)均呈矩形列阵分布在导管架基础(1)的四周。
3.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：所述螺纹杆(71)设置有两组，两组所述螺纹杆(71)的旋转方向相反，所述定位块(75)呈对称设置在灌浆管(5)的两端。
4.根据权利要求1所述的一种海上风机导管架水下封堵灌浆系统，其特征在于：所述灌浆管(5)和灌浆孔(4)的连接部位套接有第一密封块(8)，所述第一密封块(8)的外壁可拆卸连接有第二密封块(9)，所述第一密封块(8)的外壁插接有与第二密封块(9)外壁螺纹连接的螺栓(10)，所述第二密封块(9)的外壁固定连接有与螺栓(10)外壁螺纹连接的螺母(11)。
5.根据权利要求4所述的一种海上风机导管架水下封...
【专利技术属性】
技术研发人员：季青，毛志强，陈子龙，孙伟伟，张成，严善良，荣波，
申请(专利权)人：江苏长风海洋装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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