在“雙碳”戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)下，我國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，但海上風(fēng)電樁基在復(fù)雜海洋環(huán)境中，因波浪、潮汐持續(xù)沖刷，周邊海床易被掏空，導(dǎo)致樁基承載力下降，甚至可能引發(fā)風(fēng)機(jī)傾覆，被稱為威脅風(fēng)電安全的“隱形殺手”。
近日，魯東大學(xué)一支青年科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出“樁瞳——海上風(fēng)電樁基沖刷智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”，為這一難題提供了創(chuàng)新性的解決方案，并在“挑戰(zhàn)杯”中國青年科技創(chuàng)新“揭榜掛帥”擂臺(tái)賽中獲得一等獎(jiǎng)。
針對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)，魯東大學(xué)團(tuán)隊(duì)在李康強(qiáng)老師指導(dǎo)下，由張?jiān)?、周小易、張艾、魏恒通、楊日寧、鄭文豪等成員攻堅(jiān)數(shù)月，成功打造“樁瞳”系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了三大核心突破：立體感知，全天候監(jiān)測(cè)：創(chuàng)新部署16維分布式應(yīng)力傳感陣列，結(jié)合振動(dòng)、流速水壓、壓力等多模塊，構(gòu)建“四位一體”立體感知網(wǎng)絡(luò)，首次實(shí)現(xiàn)對(duì)樁基全周向、多深度的同步精準(zhǔn)連續(xù)監(jiān)測(cè)。
智能診斷，實(shí)時(shí)預(yù)警：系統(tǒng)集成卡爾曼濾波、主成分分析、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)算法，不僅能高精度反演沖刷坑深度，還能對(duì)樁基安全狀態(tài)進(jìn)行智能評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)從“監(jiān)測(cè)”到“診斷”的跨越。便捷部署，成本可控：采用輕量化、模塊化設(shè)計(jì)，支持現(xiàn)場(chǎng)十分鐘快速安裝，具備遠(yuǎn)程通信與無人運(yùn)維能力，單樁風(fēng)電檢測(cè)成本低廉可控，為大范圍推廣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。研發(fā)過程充滿挑戰(zhàn)。團(tuán)隊(duì)在魯東大學(xué)大型波流水槽中進(jìn)行了數(shù)十組模擬實(shí)驗(yàn)；為進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證，成員們足跡遍布煙臺(tái)芝罘島、東山棧橋等地，頂著海風(fēng)踏勘測(cè)試點(diǎn)，完成設(shè)備安裝與調(diào)試，確保了系統(tǒng)在真實(shí)海洋環(huán)境中的穩(wěn)定性。
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