本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了一種風(fēng)力發(fā)電場的監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人類社會的進(jìn)步及工業(yè)的發(fā)展，不可再生能源消耗越來越嚴(yán)重，為了可持續(xù)發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電、太陽能、生物能源等可再生能源已成為當(dāng)今的主流能源。其中，風(fēng)力發(fā)電作為發(fā)電成本低、占用土地資源少、環(huán)境影響好等優(yōu)點(diǎn)易被規(guī)?；l(fā)展。在風(fēng)力發(fā)電的過程中，為了更穩(wěn)定與持續(xù)的工作需要對現(xiàn)場的風(fēng)速進(jìn)行采集與檢測，現(xiàn)有技術(shù)中采用風(fēng)速儀，通過記錄風(fēng)速儀上的葉片因風(fēng)轉(zhuǎn)動而引起的脈沖數(shù)，再通過程序轉(zhuǎn)換成葉片的轉(zhuǎn)圈數(shù)，進(jìn)而換算成風(fēng)速，將信號接入計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的數(shù)據(jù)回放或曲線顯示。這樣的風(fēng)速采集系統(tǒng)原理簡單，成本不高，但其最大的缺陷是采集系統(tǒng)體積龐大、機(jī)動性差，對于需要測量多點(diǎn)風(fēng)速的場合并不適用，若采取各點(diǎn)均布置風(fēng)速傳感器的方案，則成本會大幅上升，控制方案也會變得復(fù)雜，因此，現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)速采集系統(tǒng)由于不具備便攜性而無法應(yīng)用于多點(diǎn)風(fēng)速采集測量的場合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的就在于提供了一種風(fēng)力發(fā)電場的監(jiān)測系統(tǒng)，測量簡易、精度高、便攜、電路簡單，同時增加了數(shù)據(jù)實(shí)時顯示、海量數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸及低電壓報警等實(shí)用功能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：

一種風(fēng)力發(fā)電場的監(jiān)測系統(tǒng)，包括

單片機(jī)最小單元，包括單片機(jī)、晶振電路以及復(fù)位電路，所述單片機(jī)與晶振電路、復(fù)位電路相連接；

脈沖式風(fēng)速測量傳感器，用于將測得的風(fēng)速值直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸至單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

存儲電路，單片機(jī)將風(fēng)速測量傳感器采集的多個風(fēng)速值存儲于存儲電路；

通訊電路，單片機(jī)將存儲電路存儲的多個風(fēng)速值通過通訊電路傳輸至上位機(jī)；

顯示電路，單片機(jī)將存儲電路存儲的多個風(fēng)速值通過顯示電路進(jìn)行顯示；

電源電路，用于為單片機(jī)最小單元、存儲電路、通訊電路、顯示電路提供供電電壓。

作為一種優(yōu)選方案，所述單片機(jī)采用AT89S51芯片。

作為一種優(yōu)選方案，所述存儲電路采用NAND Flash系列芯片。

作為一種優(yōu)選方案，所述顯示電路采用液晶顯示控制芯片3310。

作為一種優(yōu)選方案，所述通訊電路采用USB通信接口。

作為一種優(yōu)選方案，所述電源電路采用LTC系列DC-DC轉(zhuǎn)換芯片。

一種基于風(fēng)力發(fā)電場的監(jiān)測系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

（1）設(shè)定采集風(fēng)速周期，脈沖式風(fēng)速測量傳感器感應(yīng)風(fēng)力后發(fā)出階躍脈沖信號，并將該階躍脈沖信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸至單片機(jī)；

（2）單片機(jī)對接收到的周期內(nèi)的階躍脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后處理后得到風(fēng)速值；

（3）通過控制單片機(jī)將處理后的風(fēng)速值實(shí)時存儲至存儲電路。

作為一種優(yōu)選方案，所述單片機(jī)將存儲電路存儲的風(fēng)速值通過顯示電路實(shí)時顯示。

作為一種優(yōu)選方案，所述單片機(jī)將存儲電路存儲的風(fēng)速值通過通訊電路傳輸至上位機(jī)。

作為一種優(yōu)選方案，監(jiān)測系統(tǒng)還包括低電壓報警電路，所述單片機(jī)將存儲電路存儲的風(fēng)速值通過低電壓報警電路提示報警。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

（１）實(shí)時采集風(fēng)速值并實(shí)時存儲數(shù)據(jù)；

（２）當(dāng)選擇“顯示”模式時，液晶屏能夠?qū)崟r顯示風(fēng)速值；

（３）當(dāng)ＵＳＢ連接上位機(jī)時，輸入數(shù)據(jù)傳輸指令，能夠自動將存儲的風(fēng)速數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)中，以方便上位機(jī)的數(shù)據(jù)處理和分析顯示；

（４）當(dāng)電源供電不足時，能夠自動提示報警。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖；

圖2是本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例：

如圖1所示，一種風(fēng)力發(fā)電場的監(jiān)測系統(tǒng)，包括

單片機(jī)最小單元，包括單片機(jī)1、晶振電路2以及復(fù)位電路3，所述單片機(jī)1與晶振電路2、復(fù)位電路3相連接；

脈沖式風(fēng)速測量傳感器4，用于將測得的風(fēng)速值直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸至單片機(jī)1進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

存儲電路5，單片機(jī)1將風(fēng)速測量傳感器4采集的多個風(fēng)速值存儲于存儲電路5；

通訊電路6，單片機(jī)1將存儲電路5存儲的多個風(fēng)速值通過通訊電路6傳輸至上位機(jī)；

顯示電路7，單片機(jī)1將存儲電路5存儲的多個風(fēng)速值通過顯示電路7進(jìn)行顯示；

電源電路8，用于為單片機(jī)最小單元、存儲電路5、通訊電路6、顯示電路7提供供電電壓。

在本實(shí)施例中，所述單片機(jī)1采用AT89S51芯片，具有低功耗、高性能的特點(diǎn)，通過在單片機(jī)1外圍布置晶振電路2、復(fù)位電路3、風(fēng)速測量傳感器4、存儲電路5、通訊電路6、顯示電路7、電源電路8等，能夠方便的實(shí)現(xiàn)低風(fēng)速的采集、存儲、顯示與輸出。

在本實(shí)施例中，所述存儲電路5采用NAND Flash系列芯片，將所采集的風(fēng)速值以時間為字頭進(jìn)行存儲，同時NAND Flash系列芯片高達(dá)4M的存儲空間保證了足夠的數(shù)據(jù)存儲量，實(shí)現(xiàn)了長久數(shù)據(jù)的海量存儲。

在本實(shí)施例中，所述通訊電路6采用USB通信接口，實(shí)現(xiàn)了大量數(shù)據(jù)的高速、穩(wěn)定、可靠傳輸。

在本實(shí)施例中，所述顯示電路7采用液晶顯示控制芯片3310，用于對采集的風(fēng)速值進(jìn)行顯示，當(dāng)單片機(jī)1將風(fēng)速測量傳感器4采集到的風(fēng)速數(shù)據(jù)處理之后，一方面將數(shù)據(jù)傳送至存儲電路5進(jìn)行存儲，另一方面將數(shù)據(jù)傳送至顯示電路7以完成數(shù)據(jù)的實(shí)時顯示。

在本實(shí)施例中，所述電源電路8采用LTC系列DC-DC轉(zhuǎn)換芯片，采用普通的五號電池供電，通過電源電路8將五號電池的輸出電壓平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換為所需要的供電電壓3.3V和5V兩種標(biāo)準(zhǔn)輸出，能夠有效的抑制電壓輸出的紋波效應(yīng)，為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定的、足夠的電流，保證電路的正常工作。

如圖2所示，一種基于風(fēng)力發(fā)電場的監(jiān)測系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

（1）設(shè)定采集風(fēng)速周期，脈沖式風(fēng)速測量傳感器4感應(yīng)風(fēng)力后發(fā)出階躍脈沖信號，并將該階躍脈沖信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸至單片機(jī)1；

（2）單片機(jī)1對接收到的周期內(nèi)的階躍脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后處理后得到風(fēng)速值；

（3）通過控制單片機(jī)1將處理后的風(fēng)速值實(shí)時存儲至存儲電路5。

在本實(shí)施例中，所述單片機(jī)1將存儲電路5存儲的風(fēng)速值通過顯示電路7實(shí)時顯示；所述單片機(jī)1將存儲電路5存儲的風(fēng)速值通過通訊電路6傳輸至上位機(jī)；監(jiān)測系統(tǒng)還包括低電壓報警電路，所述單片機(jī)1將存儲電路5存儲的風(fēng)速值通過低電壓報警電路提示報警。

綜上所述，本發(fā)明的監(jiān)測系統(tǒng)具有測量簡易、精度高、便攜等特點(diǎn)，基于該監(jiān)測系統(tǒng)采用本發(fā)明的方法進(jìn)采集，具有數(shù)據(jù)實(shí)時顯示、海量數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸及低電壓報警的功能。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。