一种海上风电运维登乘系统及方法与流程

专利2025-03-16  15


本发明涉及海上风电运维,具体为一种海上风电运维登乘系统及方法。


背景技术:

1、随着海上风电场向远海、深海区域拓展,运维作业面临着前所未有的挑战,主要包括运维难度加大、成本攀升、施工风险增高以及专业人才短缺等问题。

2、在海上风电运维的诸多环节中,风机登程是至关重要的一环,它直接关系到运维人员的安全与作业效率。风机登程指的是运维人员利用专业设备从运维船安全转移至风电机组塔架的过程。然而,传统的登程方式如爬梯系统、吊篮系统、登程栈桥及直升机运输等,均存在不同程度的局限性。

3、海况适应性差:爬梯系统和栈桥系统在恶劣海况下,如强风、大浪等,难以确保运维人员的安全。运维船与风机塔架间的剧烈相对运动不仅增加了作业难度,还极大地提升了安全风险。

4、经济成本高:吊篮、栈桥等设备的安装、维护成本高昂,且需要专业的技术人员进行操作和维护,这无疑增加了风电场的整体运维负担。

5、环境影响显著:频繁的登程作业可能带来机械噪声污染,对海洋生态造成干扰,甚至引发物理损害,不利于海洋环境的可持续发展。

6、应用局限性:不同风机塔筒的尺寸、设计差异,以及特定环境条件的限制,使得传统登程方式难以全面适应,影响了运维作业的灵活性和效率。


技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种海上风电运维登乘系统及方法。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的:

3、一种海上风电运维登乘系统,包括:固定锚点,牵引绳,牵引机;

4、所述固定锚点固定于风电运维平台;所述牵引机设置于运维船上;所述牵引绳两端分别连接于所述固定锚点和所述牵引机;

5、所述牵引机上设置有张力检测器,所述张力检测器用于实时监测所述牵引绳张力,所述牵引机根据所述张力检测器的监测结果对所述牵引绳进行收放;

6、运维人员通过所述牵引绳往返于所述风电运维平台和所述运维船。

7、进一步地,所述系统还包括:安全钩;

8、所述安全钩用于连接捆带及所述牵引绳;所述捆带固定于所述固定锚点。

9、进一步地,所述系统还包括:无人机;所述无人机底部设置有用于固定所述捆带的捆带固定装置;

10、所述无人机将所述捆带固定于所述固定锚点上。

11、进一步地,所述安全钩包括:滑轮;所述牵引绳穿过所述滑轮对运维人员进行牵引。

12、进一步地,所述系统还包括:滑动装置;

13、所述滑动装置一端连接在运维人员的吊具上、另一端通过所述滑轮与所述牵引绳连接;所述滑动装置用于辅助运维人员沿着所述牵引绳方向滑行。

14、进一步地,所述滑动装置包括:速度控制闸,用于运维人员在返回运维船过程中控制速度。

15、进一步地,所述固定锚点为不锈钢材质的l形锚点,所述固定锚点的尺寸和位置根据风机塔筒的特征进行设置。

16、进一步地,所述牵引绳包括:绳索固定器、防撞弹簧;

17、所述绳索固定器固定于所述牵引绳端部,所述绳索固定器用于防止所述牵引绳在牵拉过程中缠绕;

18、所述防撞弹簧与所述绳索固定器连接,所述防撞弹簧用于为运维人员提供制动及缓冲。

19、一种海上风电运维登乘方法,应用于如上任一所述的海上风电运维登乘系统,所述方法包括以下步骤:

20、通过无人机将与牵引绳一端连接的捆带安装于固定锚点;

21、运维人员通过吊具与所述牵引绳连接;

22、通过牵引机对所述牵引绳进行收放;

23、运维人员抵达风电运维平台进行作业;

24、通过所述牵引机反向放绳,运维人员返回运维船;通过所述无人机对所述固定锚点上的所述捆带进行回收。

25、进一步地,收放过程中,通过张力检测器实时监测所述牵引绳张力,所述牵引机根据所述张力检测器的监测结果对所述牵引绳的收放进行调节,保持所述牵引绳处于直线状态。

26、本发明的有益效果在于:

27、本发明的海上风电运维登乘系统通过绳桥系统,即牵引绳与安全钩、滑动装置的结合,为运维人员提供了一条稳定、安全的登乘通道。即使在海浪大、风速高的恶劣环境下,张力检测器实时监测并调节牵引绳的张力,保持其直线状态,大大降低了因船体晃动或风力影响带来的安全风险。

28、本发明的绳桥系统可以在多种天气和海况下使用,不受天气限制,提高了风电运维的灵活性。运维人员可以快速、安全地往返于运维船与风电运维平台之间,减少了因等待合适天气而延误的时间,从而提高了整体作业效率。

29、相比传统的登乘方式,本发明的系统结构简单,没有复杂的机械系统,降低了设备成本和维护成本。同时,由于作业效率的提升,也间接降低了人力成本和时间成本。

30、本发明的系统中的固定锚点、牵引绳等部件可以根据风电场的具体情况进行定制,以适应不同的风机基础形式、结构和运维需求。这种高度的定制化设计使得本发明的系统具有广泛的适用性和良好的适应性。

31、本发明引入无人机进行捆带的安装与回收,实现了高空作业的无人化,不仅减轻了人员负担,还提高了作业的安全性和效率。同时,张力检测器的应用使得牵引绳的收放过程更加智能化和自动化,进一步提升了系统的稳定性和可靠性。



技术特征:

1.一种海上风电运维登乘系统,其特征在于,包括:固定锚点(2),牵引绳(4),牵引机(5);

2.根据权利要求1所述的海上风电运维登乘系统,其特征在于,所述系统还包括:安全钩(3);

3.根据权利要求2所述的海上风电运维登乘系统,其特征在于,所述系统还包括:无人机(1);所述无人机(1)底部设置有用于固定所述捆带的捆带固定装置(1-1);

4.根据权利要求2所述的海上风电运维登乘系统,其特征在于,所述安全钩(3)包括:滑轮(3-1);所述牵引绳(4)穿过所述滑轮(3-1)对运维人员进行牵引。

5.根据权利要求4所述的海上风电运维登乘系统,其特征在于,所述系统还包括:滑动装置(6);

6.根据权利要求5所述的海上风电运维登乘系统,其特征在于,所述滑动装置(6)包括:速度控制闸(6-1),用于运维人员在返回运维船过程中控制速度。

7.根据权利要求1所述的海上风电运维登乘系统,其特征在于:所述固定锚点(2)为不锈钢材质的l形锚点,所述固定锚点(2)的尺寸和位置根据风机塔筒的特征进行设置。

8.根据权利要求1所述的海上风电运维登乘系统,其特征在于,所述牵引绳(4)包括:绳索固定器(4-1)、防撞弹簧(4-2);

9.一种海上风电运维登乘方法,应用于如权利要求1-8任一所述的海上风电运维登乘系统,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的海上风电运维登乘方法,其特征在于:收放过程中,通过张力检测器(5-1)实时监测所述牵引绳(4)张力,所述牵引机(5)根据所述张力检测器(5-1)的监测结果对所述牵引绳(4)的收放进行调节,保持所述牵引绳(4)处于直线状态。


技术总结
本发明涉及海上风电运维技术领域,具体为一种海上风电运维登乘系统及方法;所述系统包括:固定锚点,牵引绳,牵引机;所述固定锚点固定于风电运维平台;所述牵引机设置于运维船上;所述牵引绳两端分别连接于所述固定锚点和所述牵引机;所述牵引机上设置有张力检测器,所述张力检测器用于实时监测所述牵引绳张力,所述牵引机根据所述张力检测器的监测结果对所述牵引绳进行收放;运维人员通过所述牵引绳往返于所述风电运维平台和所述运维船。本发明通过固定锚点、高强度牵引绳及配备张力检测器的牵引机,实现了运维人员在风电运维平台与运维船之间的安全、高效移动;有效抵御了海上复杂环境的影响,确保了运维过程中的安全,提高了运维效率。

技术研发人员:吴雨霏,喻西崇,刘超,尚景宏,李晶,刘小燕,韩旭亮,王云鹏,顾天悦,秦梦飞
受保护的技术使用者:中海石油(中国)有限公司北京新能源分公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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