【摘要】：近年來(lái),全球風(fēng)力發(fā)電繼續(xù)保持快速發(fā)展勢(shì)頭。受到國(guó)家政策驅(qū)動(dòng)及全球發(fā)展態(tài)勢(shì)引領(lǐng),我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展也呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能資源已經(jīng)成為有效應(yīng)對(duì)能源和環(huán)境問(wèn)題的重要措施。同時(shí),隨著全球氣候的惡化,極端天氣的頻頻發(fā)生,由于天氣原因所導(dǎo)致的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)故障頻頻發(fā)生,所以采集和記錄不同地區(qū)具體的、連續(xù)的氣象數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)健發(fā)展具有重要的意義。而我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)的前期選址所需的氣象數(shù)據(jù)一般直接采用當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)的資料,很難滿(mǎn)足建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)氣象數(shù)據(jù)的特殊要求。同時(shí),在風(fēng)電場(chǎng)建成以后,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的氣象參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期和實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)成為保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高效穩(wěn)定運(yùn)行的重要依據(jù)。所以,建立風(fēng)電場(chǎng)氣象參數(shù)采集與管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)不間斷采集及有選擇性的存儲(chǔ)和上傳氣象數(shù)據(jù),已經(jīng)成為我國(guó)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的迫切需要。 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于AVR單片機(jī)的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度的采集與管理系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)用低功耗AVR單片機(jī)和無(wú)線射頻Nordic24L01短距離無(wú)線模塊,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的智能化和數(shù)據(jù)的無(wú)線化傳輸;并采用Delphi平臺(tái)和Access數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)了管理系統(tǒng),具有對(duì)采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)曲線顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、歷史查詢(xún)和打印等功能。風(fēng)電場(chǎng)氣象數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)具有功耗低、成本低、質(zhì)量小、存儲(chǔ)量大、便于操作和安裝等優(yōu)點(diǎn),解決了風(fēng)電場(chǎng)氣象參數(shù)采集設(shè)備普遍存在成本高、質(zhì)量大、數(shù)據(jù)采用有線傳輸?shù)膯?wèn)題。 文中主要介紹了氣象參數(shù)傳感器的主要性能及測(cè)量原理;氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì);以及基于Delphi開(kāi)發(fā)平臺(tái)的氣象參數(shù)管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證,系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、可靠的采集與管理風(fēng)電場(chǎng)的氣象參數(shù)數(shù)據(jù)和信息,能夠?yàn)轱L(fēng)能資源評(píng)估、風(fēng)電機(jī)組選型與安裝、風(fēng)電場(chǎng)的選址、風(fēng)電機(jī)組的可靠性研究、風(fēng)電場(chǎng)的立項(xiàng)和實(shí)際運(yùn)行中的監(jiān)測(cè)提供主要數(shù)據(jù)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TP368.1;TM614
【圖文】：

圖 1-1 CAM620-GS 梯度監(jiān)測(cè)站Fig. 1-1 Gradiometry monitoring system of CAM620-GS上存在的風(fēng)電場(chǎng)氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)大多數(shù)采用有線485、RS422、RS232、CAN 總線等，有線網(wǎng)絡(luò)存且易受到場(chǎng)合限制等缺點(diǎn)。其它基于 GSM、GPR采集系統(tǒng)，也存在成本和數(shù)據(jù)傳輸可靠性等問(wèn)題。技術(shù)的迅速發(fā)展以及微電子行業(yè)近些年更高性能的數(shù)據(jù)的采集正向多種采集量、高精度的數(shù)據(jù)采集微型化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式；多種通訊方式(有線、無(wú)展。主要內(nèi)容究的內(nèi)容主要分為硬件和軟件兩個(gè)部分。硬件部分存、傳輸?shù)墓δ�。軟件部分又有上位機(jī)和下位機(jī)兩要完成對(duì)信號(hào)采集、變送、SD 卡存儲(chǔ)、傳輸?shù)你?

Fig. 2-1 Block diagram of temperature measurement circuit在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中還包括一個(gè)非常重要的斜坡式累加器，它的輸出對(duì)計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值進(jìn)行修正，起到補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線用。DS18B20 內(nèi)部對(duì)測(cè)量結(jié)果可提供最高 0.0625℃的分辨率，測(cè)量以 16bit 帶符號(hào)位擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式以單總線串行傳輸方式傳送MCU，MCU 通過(guò)編程解碼和計(jì)算即可獲得所采集的溫度值。溫度值和數(shù)據(jù)的關(guān)系，如表 2-2 所示。表.2-2 溫度和輸出數(shù)據(jù)關(guān)系Table 2-2 Relationship between temperature and output data溫度℃ 數(shù)據(jù)輸出（二進(jìn)制） 數(shù)據(jù)輸出（十六進(jìn)制）+125 00000000 11111010 00FA+20 00000000 00101000 0028+1 00000000 00000010 00020 00000000 00000000 0000-1 11111111 11111110 FFFE

感器是可以把風(fēng)速、風(fēng)向的非電量參數(shù)轉(zhuǎn)換速方法有畢托管測(cè)風(fēng)速、熱線熱膜測(cè)風(fēng)風(fēng)速。畢托管的輸出與風(fēng)速的平方成正較高的風(fēng)速，但測(cè)量較低風(fēng)速時(shí)，由于熱線熱膜測(cè)風(fēng)采用基于三角函數(shù)法測(cè)量較大時(shí)，傳感器單端輸出信號(hào)會(huì)飽和。衰減導(dǎo)致捕捉困難。考慮到風(fēng)電場(chǎng)傳感感器測(cè)風(fēng)，它具有抗風(fēng)能力強(qiáng)、響應(yīng)快感器的主要性能特點(diǎn)板風(fēng)速風(fēng)向傳感器，其外觀如圖 2-4 所

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9 項(xiàng)U

本文編號(hào)：2788497