一种基于海上测风塔的风电生态环境监测系统及方法

本发明涉及海上风电生态环境监测及海洋信息，尤其涉及一种基于海上测风塔的风电生态环境监测系统及方法。

背景技术：

1、海上风电场建设前期需要对预规划海域进行风速、风向、降雨量、能见度、气温、气压等气象，水深、流速、流向、浪高等水文，水温、浊度、溶解氧等水质和经纬度位置等生态环境参数进行长期测量勘探，保证海上风电区域选址的可靠有效。目前该场景下，获取海上环境参数数据方式有以下几种，但均存在一定缺陷。一是采用监测船只载人前往目标区域进行现场采样测量，距离海岸较近区域效果还好，一旦离岸距离较远（大于20km）时，监测船受时间和天气影响较大，导致测量数据不连续、实时性差等缺点。二是在海上风电场规划建设前相关海域建设测风塔，用于风速、风向、湿度等参数，但该方法测量指标局限于单一气象参数，未能综合测量水质、水文等参；并且在海上风电场规划离岸较远时，利用现有卫星通讯和移动通讯方式，数据远距离传输带宽将受到限制，不能有效进行监测数据的流转。

2、提供一种基于海上测风塔的风电生态环境监测系统及方法，能够解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于现有海上风电海域环境参数监测单一、数据获取不连续、实时性差和数据传输距离近、带宽小，所以提供一种基于海上测风塔的风电生态环境监测系统及方法，所述基于海上测风塔的风电生态环境监测系统包括：海上测风塔和陆上安装架，还包括现场生态环境智能监测系统、远距离数据自组流转系统和远端数据接收处理中心，所述现场生态环境智能监测系统和所述远端数据接收处理中心通过远距离数据自组流转系统进行信息交互；

2、所述现场生态环境智能检测系统包括电能自供给转换装置、信息采集装置和数据智能采集及控制装置，所述电能自供给转换装置同时和所述信息采集装置以及所述数据智能采集及控制装置连接，所述现场生态环境智能检测系统固定安装在所述海上测风塔上；

3、所述远距离数据自组流转系统包括现场通讯端和岸基通讯端，所述现场通讯端固定安装在所述海上测风塔上，所述现场通讯端同时和电能自供给转换装置以及数据智能采集及控制装置，所述岸基通讯端安装在所述陆上安装架上，所述岸基通讯端和所述远端数据接收处理中心连接，所述岸基通讯端和所述现场通讯端连接；

4、所述远端数据接收处理中心与所述岸基通讯端连接。

5、进一步地，所述信息采集装置包括环境基础信息测量模块，所述环境基础信息测量模块包括气象信息采集单元、水质信息采集单元和水文信息采集单元；

6、所述气象信息采集单元同时与所述电能自供给转换装置和所述数据智能采集及控制装置连接，所述气象信息采集单元用于采集气象信息；

7、所述水质信息采集单元同时与所述电能自供给转换装置和所述数据智能采集及控制装置连接，所述水质信息采集单元用于采集水质信息；

8、所述水文信息采集单元同时与所述电能自供给转换装置和所述数据智能采集及控制装置连接，所述水文信息采集单元用于采集水文信息。

9、进一步地，所述现场通讯端包括岸基广域基站，所述岸基广域基站固定安装在所述陆上安装架上。

10、进一步地，所述岸基广域基站架设高度为30-100m，所述岸基广域基站由陆地侧市电进行电能供给。

11、进一步地，所述现场通讯端设置有动中通定向天线、rj45接口和用户接入设备，所述动中通定向天线用于搜索所述岸基广域基站发出的信号覆盖，所述rj45接口用于接收所述数据智能采集及控制装置打包的数据，所述用户接入设备用于实现所述岸基广域基站和所述数据智能采集及控制装置的组网。

12、进一步地，所述现场通讯端架设在所述海上测风塔的顶端，所述现场通讯端的夹设高度为70m。

13、进一步地，所述远端数据处理中心通过路上移动信号和所述岸基广域基站连接。

14、另一方面，本发明还提供一种基于海上测风塔的风电生态环境监测方法，用于如上所述的基于海上测风塔的风电生态环境检测装置，包括：

15、通过现场生态环境智能监测系统对现场的气象信息、水质信息和水文信息进行采集和打包，将打包后的气象信息、水质信息和水文信息发送至现场通讯端；

16、通过动中通定向天线对岸基广域基站的信号进行搜索，完成现场通讯端和岸基通讯端的信号传输；

17、将打包后的气象信息、水质信息和水文信息从现场通讯端发送至岸基通讯端；

18、通过岸基通讯端与远端数据中心连接，将打包后的气象信息、水质信息和水文信息发送至远端数据中心。

19、实施本发明，具有如下有益效果：

20、本发明通过远距离数据自组流转系统和现场生态环境智能监测系统解决现有海上风电海域测风塔仅用于测量风速、风向、湿度等气象环境参数监测单一和利用现有卫星通讯和移动通讯方式致使数据传输距离近、带宽小的问题，实现海上风电生态环境监测参数数据传输的综合、远距离和大带宽。

技术特征：

1.一种基于海上测风塔的风电生态环境监测系统，包括海上测风塔和陆上安装架，其特征在于，包括：

2.根据权利要求 1所述的基于海上测风塔的风电生态环境监测系统，其特征在于，所述信息采集装置包括环境基础信息测量模块，所述环境基础信息测量模块包括气象信息采集单元、水质信息采集单元和水文信息采集单元；

3.根据权利要求2所述的基于海上测风塔的风电生态环境监测系统，其特征在于，所述现场通讯端包括岸基广域基站，所述岸基广域基站固定安装在所述陆上安装架上。

4.根据权利要求3所述的基于海上测风塔的风电生态环境监测系统，其特征在于，所述岸基广域基站架设高度为30-100m，所述岸基广域基站由陆地侧市电进行电能供给。

5.根据权利要求4所述的基于海上测风塔的风电生态环境监测系统，其特征在于，所述现场通讯端设置有动中通定向天线、rj45接口和用户接入设备，所述动中通定向天线用于搜索所述岸基广域基站发出的信号覆盖，所述rj45接口用于接收所述数据智能采集及控制装置打包的数据，所述用户接入设备用于实现所述岸基广域基站和所述数据智能采集及控制装置的组网。

6.根据权利要求5所述的基于海上测风塔的风电生态环境监测系统，其特征在于，所述现场通讯端架设在所述海上测风塔的顶端，所述现场通讯端的夹设高度为70m。

7.根据权利要求6所述的基于海上测风塔的风电生态环境监测系统，其特征在于，所述远端数据处理中心通过路上移动信号和所述岸基广域基站连接。

8.一种基于海上测风塔的风电生态环境监测方法，用于如权利要求1-7任意一项所述的基于海上测风塔的风电生态环境检测装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种基于海上测风塔的风电生态环境监测系统及方法，所述基于海上测风塔的风电生态环境监测系统包括海上测风塔、陆上安装架、现场生态环境智能监测系统、远距离数据自组流转系统和远端数据接收处理中心，所述现场生态环境智能监测系统和所述远端数据接收处理中心通过远距离数据自组流转系统进行信息交互；所述现场生态环境智能检测系统固定安装在所述海上测风塔上；所述远端数据接收处理中心与所述岸基通讯端连接；具有实现海上风电生态环境监测参数数据传输的综合、远距离和大带宽的优点。

技术研发人员：杜宗印,徐波波,陆虎,陈曾,王佳怡,王婷,刘伟
受保护的技术使用者：江苏航运职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23