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鲁东大学研发“桩瞳”系统 攻克海上风电桩基冲刷监测难题

2025-12-06 09:15:00

来源:水母网  



水母网讯(记者 徐峰 通讯员 纪蕾)在“双碳”战略驱动下,我国海上风电产业迅猛发展,但长期困扰行业的桩基冲刷隐患也为产业发展带来安全挑战。近日,鲁东大学一支青年科研团队成功研发出“桩瞳——海上风电桩基冲刷智能监测预警系统”,为海上风电桩基装上“智能之眼”,为这一难题提供了创新性的解决方案,并在“挑战杯”中国青年科技创新“揭榜挂帅”擂台赛中获得一等奖。

据悉,海上风电桩基在复杂海洋环境中,因波浪、潮汐持续冲刷,周边海床易被掏空,导致桩基承载力下降,甚至可能引发风机倾覆,被称为威胁风电安全的“隐形杀手”。传统监测方法依赖人员检查、声呐扫描等,存在成本高、风险大、无法实时连续监测、难以全面评估等显著短板。

针对行业痛点,鲁东大学科研团队在李康强教授指导下,由张裕、周小易、张艾、魏恒通、杨日宁、郑文豪等成员攻坚数月,成功打造“桩瞳”系统。

该系统实现的三大核心突破为海上风电安全全面升级:通过立体感知实现全天候监测。科研团队创新部署16维分布式应力传感阵列,结合振动、流速水压、压力等多模块,构建“四位一体”立体感知网络,首次实现对桩基全周向、多深度的同步精准连续监测;通过智能诊断实时预警。系统集成卡尔曼滤波、主成分分析、BP神经网络等先进算法,不仅能高精度反演冲刷坑深度,还能对桩基安全状态进行智能评估与风险预警,实现从“监测”到“诊断”的跨越;采用便捷部署,成本可控。采用轻量化、模块化设计,支持现场十分钟快速安装,具备远程通信与无人运维能力,为大范围推广奠定了坚实基础。

研发过程充满挑战。鲁东大学科研团队在鲁东大学大型波流水槽中进行了数十组模拟实验,通宵调试传感器精度。为进行实地验证,成员们足迹遍布烟台芝罘岛、东山栈桥等地,顶着海风踏勘测试点,亲手完成设备安装与调试,确保了系统在真实海洋环境中的稳定性。

在“揭榜挂帅”擂台赛上,“桩瞳”系统以其技术前沿性、工程可行性和显著应用价值,赢得了评审专家的一致青睐。专家认为,该系统融合多物理场感知与人工智能,突破了传统局限,且经过充分验证,紧密契合国家能源安全与海洋强国战略。


编辑:刘家昌

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