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测风塔风速风向监测系统解决方案
作者:admin    发布日期:2016-11-8     关注次数:     二维码分享

1 概述

本项拟根据测风场现场测风塔布局图设计一套风速风向监测系统。测风场共有6基测风塔以75米半径圆周分布,每基测风塔按照一定高度分布安装5台风速风向气象传感器。系统按照要求定时采集每台风速风向传感器的数据并上传至数据中心后台服务器,服务器完成对各个风速风向监测点数据的接收、存储和分析整理,并对数据库进行管理。具备实时数据浏览、历史数据检索、数据曲线功能。

2 系统组成

测风场风速风向监测系统由超声波风速风向传感器、供电系统、气象采集器、光纤交换机和后台监测主机组成。如图1所示为测风场系统框图:

西安自动气象站

1 测风场系统框图

2.1 通信组成

该系统通信分为采集器与主控室后台服务器通信部分和采集器与测风塔上传感器之间的通信两部分。其中每基测风塔安装一个气象数据采集器,采集器安装于测风塔高度1.5米高度位置处。

1)采集器与主控室后台服务之间的通信方案

采集器与主控室之间采用12芯光缆作为通信介质。如图1所示,现场布局112芯光缆从6#测风塔到主控楼内交换机处,要求光缆在每个测风塔处预留10米上塔并熔纤用。各个测风塔采用光纤交换机将数据接入光纤并通过光纤传输到后台。

2)采集器与传感器之间的通信方案

每基测风塔按高度分布安装5台风速风向传感器,并在塔高1.5米安装1台气象数据采集器。采集器与每台风速风向传感器采用电缆连接供电和数据通信,采用RS485通信接口。

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2 采集器与风速风向传感器通信图

2.2 风速风向传感器

WXA100-02超声波气象传感器是我公司自主研发的新一代超声波气象传感器,该传感器采用最新的超声波矢量和叠加的技术原理,具有测量精度高、使用寿命长、启动风速低、免维护等优点。该传感器已广泛应用于高速铁路、高压输电线路、风电场、高速公路等气象监测领域。考虑到该项目杆塔高,维护不方便等实际情况,建议采用该类型超声波风速风向传感器。

西安超声波气象传感器

3我公司六要素气象传感器在青藏线输电线路安装运行图

西安超声波气象传感器

4我公司风速风向两要素气象传感器

2.3 数据采集器

数据采集器是集气象数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的气象采集系统。具有气象数据采集、实时时钟、气象数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能, 可以按用户的选择很方便的与计算机建立有线(RS485RS232、以太网等)、无线通讯(GPRSWIFI、卫星、电台等)连接。ZMWS-100系列采集器具有测量精度高、环境适应性强、系统运行稳定等特点,使其成为科研、与工业系统应用的理想选择。目前,ZMWS-100系列采集器已在气象观测、农业研究、生态观测、土壤水分研究、风力观测、道路气象站、等众多领域得到了广泛应用。

西安超声波气象传感器

5 气象采集装置图

3 数据处理软件

3.1实时数据浏览

准确实时地以图表形式显示当前所有测点工况,包括杆塔各层测点的风速、风向。

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6 单个测点实时数据展示

3.2历史数据检索查询

能够记录一年内所有测点风速、风向历史数据,可随时查看并可通过移动设备导出历史数据。

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7 历史数据展示

能够通过时间段检索所选时间段内的测点的历史数据。

具备通过测点编号检索数据功能。

具备满足时间段、测点编号联合检索功能。

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8 数据联合检索

3.3数据曲线功能

提供所有参数实时曲线和历史曲线功能。实时曲线反应24小时内风速风向变化曲线。历史曲线根据选择测点、时间段、生成曲线,并能同时以不同颜色显示所有测点风速、风向数据曲线。

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9 数据曲线图

3.4报警功能

软件具有风速、风向超出阈值报警功能,当瞬时值超过设置的报警阀值,在软件实时监测界面,可以通过不同颜色进行报警。

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10 报警数据

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