随着海上风电的不断发展,海上风电的运维愈发重要,由于海上风电所处地理位置的特殊性,因结构失效而导致的海上机组事故频发,因此,海上风电结构安全监测系统对保障海上风电的运维安全非常重要。近年来,国内外许多专家学者结合无线通信技术对海上风电的监控做出了很多尝试与努力,实现了海上风电的无线监控,但是其中依然存在传输距离短,系统智能化程度低,缺乏对海上风机结构安全的评估等问题。本课题基于低功率广域物联网(LPWAN)技术,设计了一套针对海上风电的结构安全监测系统。本文主要分为以下几个部分:第一部分:总体设计。通过对海上风机特殊性的分析,设计并介绍了系统总体配置;结合海上风场实例,给出了系统LPWA网络的拓扑结构与参数指标;以三桩式风机基础结构实例为基础,建立SESAM有限元模型,通过对组合荷载下结构应变响应的分析,设计了应变传感器测点位置,给出了监测指标数据。第二部分:终端设备的设计。包括系统终端设备的硬件及软件设计。硬件方面设计了CC1310微处理器的数据采集节点,以AM3352为核心的集总协调节点以及与多路传感器相匹配的调理电路。软件设计实现了系统各设备的驱动与调试、系统网络的组建与配置,最后对通信协议的编写实现数据的传输;通过系统测试验证了设备的可靠性。第三部分:云监测平台的设计。设计了基于阿里云服务器的云监测平台,介绍了平台功能基本框架;设计了云数据库各功能模块以及数据库表;设计了云平台Web可视化界面;通过机器学习设计了云平台数据预测功能;通过测试验证了云平台各项功能均符合要求。