[发明专利]风速风向测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及测量风速和风向的装置技术领域，尤其涉及一种风速风向测量仪。

背景技术

测风设备用于风能源的测量，但是现有技术中的测风仪一般只能测量风速或风向，且体积大，不具有无线通信功能，在户外使用不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风速风向测量仪，所述测量仪不仅能够测量风速，还能测量风向，且具无线通信功能、体积小等优点，特别适用于户外风能源的测量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种风速风向测量仪，其特征在于：包括微处理器，风传感器的风速频率信号输出端经光电隔离模块后与微处理器的一个信号输入端连接，风传感器的风向电压信号输出端经运算放大器后与A/D转换模块的输入端连接，A/D转换模块的输出端与微处理器的一个信号输入端连接；通信模块与微处理器双向连接，用于所述测量仪与外围设备进行通信；时钟模块与微处理器双向连接，用于为所述微处理器提供工作时钟；显示模块与微处理器的信号输出端连接，用于显示采集和处理后的风向和风速信息；存储器模块与微处理器双向连接，用于存储采集和处理后的数据；看门狗模块与微处理器双向连接，用于监测微处理器程序运行的情况；供电模块与所述测量仪中需要供电模块的电源输入端连接，用于为风速风向测量仪中的模块提供工作电源。

进一步的技术方案在于：所述通信模块包括串口通信模块、无线通信模块和/或超短波通信模块。

进一步的技术方案在于：所述串口通信模块包括RS232串口通信模块和RS485串口通信模块。

进一步的技术方案在于：所述显示模块为液晶显示模块。

进一步的技术方案在于：所述存储模块为Flash存储器。

进一步的技术方案在于：所述时钟模块使用DS12887。

进一步的技术方案在于：所述供电模块包括电源分配模块，外接电源通过所述电源分配模块为所述测量仪提供供电电源。

进一步的技术方案在于：所述看门狗模块使用X25045型看门狗模块。

进一步的技术方案在于：所述测量仪还包括与微控制器的信号输出端连接的微型打印机。

进一步的技术方案在于：所述微处理器使用80C552型单片机。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述测量仪的主要功能是完成数据的采集、处理和存储，采集和处理的主要要素是风速和风向。要得到风速和风向值，需要分别测量风传感器输出的频率值和风向电压值。其测量原理详细说明如下：当测量仪时钟为整数秒且能被3整除时，对风速测量一次得出本次测量值WS_3s；对风向快速采集20个样本，进行中值滤波后得出本次测量值WD_3s。对10分钟内的WS_3S进行平均得出10分钟平均风速WS_10min，对10分钟内的WD_3S进行矢量平均得出10分钟平均风向。对同一日界内的144个WS_10min进行统计，得出日最大平均风速WS_10，max、相应风向WD_10，max及出现时间。对日界内的WS_3s进行统计，得出日极大风速WS_3s，max、相应风向WD_3s，max及出现时间，大于或等于17m/s风速出现的起止时间。得出存储时间序号逢0的WS_10min和WD_10min，以及日最大平均风速、相应风向及其出现时间，日极大风速、相应风向及其出现时间，大于或等于17m/s风速出现的起止时间。根据上述存储原则计算，风速风向测量仪最多可以存储6个月数据，通过以上处理使得采集和处理的风速、风向信号符合相关的观测规范；通过液晶显示器可以查看系统的实时测量数据和运行状态。在人工干预下能打印实时风速风向数据，并且在02、08、14、20时能自动打印正点数据和极值数据。根据户外站的实际情况，所述测量仪可以采用串口(RS232或RS442)、无线(包含GSM)或超短波三种通信方式之一和数据接收处理主站进行通信；并可接收、分析数据接收处理主站传送过来的命令，将存储的数据进行处理和组织后，传给数据接收处理主站。

综上，所述测量仪不仅能够测量风速，还能测量风向，并且测量数据准确，此外，还具无线通信功能、体积小等优点，特别适用于户外风能源的测量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。