口通信模塊和RS485串口通信模塊；時鐘模塊與微處理器雙向連接，用于為所述微處理器提供工作時鐘，優(yōu)選的，所述時鐘模塊使用DS12887 ;顯示模塊與微處理器的信號輸出端連接，用于顯示采集和處理后的風(fēng)向和風(fēng)速信息，優(yōu)選的，所述顯示模塊為液晶顯示模塊；
[0022]存儲器模塊與微處理器雙向連接，用于存儲采集和處理后的數(shù)據(jù)，優(yōu)選的，所述存儲模塊為Flash存儲器；看門狗模塊與微處理器雙向連接，用于監(jiān)測微處理器程序運行的情況，優(yōu)選的，所述看門狗模塊使用X25045型看門狗模塊；供電模塊與所述測量儀中需要供電模塊的電源輸入端連接，用于為風(fēng)速風(fēng)向測量儀中的模塊提供工作電源。進(jìn)一步的，所述供電模塊包括電源分配模塊，外接電源通過所述電源分配模塊為所述測量儀提供供電電源。所述測量儀還包括與微控制器的信號輸出端連接的微型打印機，用于打印相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0023]所述測量儀的主要功能是完成數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲，采集和處理的主要要素是風(fēng)速和風(fēng)向。要得到風(fēng)速和風(fēng)向值，需要分別測量風(fēng)傳感器輸出的頻率值和風(fēng)向電壓值。其測量原理詳細(xì)說明如下:當(dāng)測量儀時鐘為整數(shù)秒且能被3整除時，對風(fēng)速測量一次得出本次測量值WS3s;對風(fēng)向快速采集20個樣本，進(jìn)行中值濾波后得出本次測量值WD 3s0對10分鐘內(nèi)的WS3S進(jìn)行平均得出10分鐘平均風(fēng)速WS 1Q_，對10分鐘內(nèi)的WD3S進(jìn)行矢量平均得出10分鐘平均風(fēng)向。對同一日界內(nèi)的144個WS1Q_進(jìn)行統(tǒng)計，得出日最大平均風(fēng)速WS1Q,_、相應(yīng)風(fēng)向WD1(], _及出現(xiàn)時間。對日界內(nèi)的WS Ji行統(tǒng)計，得出日極大風(fēng)速WS 3s, _、相應(yīng)風(fēng)向WD3s,_及出現(xiàn)時間，大于或等于17m/s風(fēng)速出現(xiàn)的起止時間。得出存儲時間序號逢0的WS1Q_和WD1(]_，以及日最大平均風(fēng)速、相應(yīng)風(fēng)向及其出現(xiàn)時間，日極大風(fēng)速、相應(yīng)風(fēng)向及其出現(xiàn)時間，大于或等于17m/s風(fēng)速出現(xiàn)的起止時間。根據(jù)上述存儲原則計算，風(fēng)速風(fēng)向測量儀最多可以存儲6個月數(shù)據(jù)，通過以上處理使得采集和處理的風(fēng)速、風(fēng)向信號更為準(zhǔn)確；通過液晶顯示器可以查看系統(tǒng)的實時測量數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)。在人工干預(yù)下能打印實時風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)，并且在02、08、14、20時能自動打印正點數(shù)據(jù)和極值數(shù)據(jù)。根據(jù)戶外站的實際情況，所述測量儀可以采用串口(RS232或RS442)、無線(包含GSM)或超短波三種通信方式之一和數(shù)據(jù)接收處理主站進(jìn)行通信；并可接收、分析數(shù)據(jù)接收處理主站傳送過來的命令，將存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和組織后，傳給數(shù)據(jù)接收處理主站。
[0024]綜上，所述測量儀不僅能夠測量風(fēng)速，還能測量風(fēng)向，并且測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，此外，還具無線通信功能、體積小等優(yōu)點，特別適用于戶外風(fēng)能源的測量。
【主權(quán)項】
1.一種風(fēng)速風(fēng)向測量儀，其特征在于:包括微處理器，風(fēng)傳感器的風(fēng)速頻率信號輸出端經(jīng)光電隔離模塊后與微處理器的一個信號輸入端連接，風(fēng)傳感器的風(fēng)向電壓信號輸出端經(jīng)運算放大器后與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與微處理器的一個信號輸入端連接；通信模塊與微處理器雙向連接，用于所述測量儀與外圍設(shè)備進(jìn)行通信；時鐘模塊與微處理器雙向連接，用于為所述微處理器提供工作時鐘；顯示模塊與微處理器的信號輸出端連接，用于顯示采集和處理后的風(fēng)向和風(fēng)速信息；存儲器模塊與微處理器雙向連接，用于存儲采集和處理后的數(shù)據(jù)；看門狗模塊與微處理器雙向連接，用于監(jiān)測微處理器程序運行的情況；供電模塊與所述測量儀中需要供電模塊的電源輸入端連接，用于為風(fēng)速風(fēng)向測量儀中的模塊提供工作電源。2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向測量儀，其特征在于:所述通信模塊包括串口通信模塊、無線通信模塊和/或超短波通信模塊。3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)速風(fēng)向測量儀，其特征在于:所述串口通信模塊包括RS232串口通信模塊和RS485串口通信模塊。4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向測量儀，其特征在于:所述顯示模塊為液晶顯示模塊。5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向測量儀，其特征在于:所述存儲模塊為Flash存儲器。6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向測量儀，其特征在于:所述時鐘模塊使用DS12887。7.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向測量儀，其特征在于:所述供電模塊包括電源分配模塊，外接電源通過所述電源分配模塊為所述測量儀提供供電電源。8.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向測量儀，其特征在于:所述看門狗模塊使用X25045型看門狗模塊。9.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向測量儀，其特征在于:所述測量儀還包括與微控制器的信號輸出端連接的微型打印機。10.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向測量儀，其特征在于:所述微處理器使用80C552型單片機。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)速風(fēng)向測量儀，涉及測量風(fēng)速和風(fēng)向的裝置技術(shù)領(lǐng)域。包括微處理器，風(fēng)傳感器的風(fēng)速頻率信號輸出端經(jīng)光電隔離模塊后與微處理器的一個信號輸入端連接，風(fēng)傳感器的風(fēng)向電壓信號輸出端經(jīng)運算放大器模塊后與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與微處理器的一個信號輸入端連接；通信模塊與微處理器雙向連接，時鐘模塊與微處理器雙向連接，顯示模塊與微處理器的信號輸出端連接，存儲器模塊與微處理器雙向連接，看門狗模塊與微處理器雙向連接，供電模塊與所述測量儀中需要供電模塊的電源輸入端連接。所述測量儀不僅能夠測量風(fēng)速，還能測量風(fēng)向，且具有無線通信功能、體積小等優(yōu)點，特別適用于戶外風(fēng)能源的測量。
【IPC分類】G01P5/00, G01P13/02, G01P1/00
【公開號】CN105259369
【申請?zhí)枴緾N201510703145
【發(fā)明人】門雅彬, 顧季源, 徐立萍, 張翼飛, 成方林, 馮林強, 張齊
【申請人】國家海洋技術(shù)中心
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月27日