一種風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于氣象儀器領(lǐng)域，具體設(shè)及一種風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)力是指風(fēng)吹到物體上所表現(xiàn)出的力量的大小。一般根據(jù)風(fēng)吹到地面或水面的物 體上所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，把風(fēng)力的大小分為18個(gè)等級(jí)，最小是0級(jí)，最大為17級(jí)。
[0003] 風(fēng)速是風(fēng)的前進(jìn)速度。相鄰兩地間的氣壓差愈大，空氣流動(dòng)越快，風(fēng)速越大，風(fēng)的 力量自然也就大。所W通常都是W風(fēng)力來(lái)表示風(fēng)的大小。風(fēng)速的單位用每秒多少米或每小 時(shí)多少公里來(lái)表示。而發(fā)布天氣預(yù)報(bào)時(shí)，大都用得是風(fēng)力等級(jí)。
[0004] 為了更準(zhǔn)確的測(cè)量風(fēng)力大小，人們?cè)谝巴獬Ｓ幂p便風(fēng)速表測(cè)風(fēng)。運(yùn)種輕便風(fēng)速表， 一般由感應(yīng)部分和計(jì)數(shù)器所組成。感應(yīng)部分由Ξ個(gè)風(fēng)杯(也有四個(gè)風(fēng)杯)裝于十字架上，風(fēng) 杯在軸承上可W自由轉(zhuǎn)動(dòng)，外用小框保護(hù)風(fēng)杯。中軸下部與計(jì)數(shù)器相接，風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)，也使計(jì) 數(shù)器隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。所W計(jì)數(shù)器是記錄風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)的。計(jì)數(shù)器通常有兩個(gè)或Ξ個(gè)記數(shù)盤，大 指針指示個(gè)位和十位數(shù)，兩個(gè)小記數(shù)盤上的指針?lè)謩e指示百位數(shù)和個(gè)位數(shù)。儀器的下部有 一開關(guān)（啟動(dòng)桿），將它推上去，可使計(jì)數(shù)器與感應(yīng)部分接合，計(jì)數(shù)器開始工作。把啟動(dòng)桿拉 下來(lái)計(jì)數(shù)器則與感應(yīng)部分離開，計(jì)數(shù)器停止工作。當(dāng)儀器置于高處，用手直接開動(dòng)不便時(shí)， 可用小繩連接開關(guān)。觀測(cè)時(shí)拉動(dòng)小繩即可啟閉。輕便風(fēng)速表一般安置在四周開闊、無(wú)高大障 礙物的地方，表身垂直。觀測(cè)前關(guān)閉開關(guān)，記下指針的示數(shù)。等一兩分鐘后，打開開關(guān)，同時(shí) 開動(dòng)秒表記錄時(shí)間。此時(shí)，風(fēng)速風(fēng)向儀觀測(cè)員迅速離開風(fēng)速表，站在儀器的下風(fēng)方向。開動(dòng) 儀器后將近100秒鐘時(shí)，觀測(cè)員迅速走近儀器，在正100秒時(shí)關(guān)閉開關(guān)，記下第二次指針示 數(shù)。根據(jù)前后兩次讀數(shù)算出其差數(shù)，此差數(shù)表示風(fēng)速表指針在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)所走的刻度數(shù)，記 入記錄表內(nèi)。將此差數(shù)除W觀測(cè)時(shí)間，就得出風(fēng)速表每秒鐘內(nèi)所走的刻度數(shù)，取一位小數(shù)。 再根據(jù)每秒所走的刻度數(shù)，從該風(fēng)速表的檢定證上查出平均風(fēng)速(單位:米/秒），取一位小 數(shù)。最好連續(xù)觀測(cè)兩次，取其平均值，W減少儀器本身及人為的誤差。
[0005] 有些輕便的測(cè)風(fēng)器，除具有上面講的風(fēng)速表的構(gòu)造性能外，還在軸上裝有風(fēng)向標(biāo)， 用W指示風(fēng)向，稱為風(fēng)速風(fēng)向儀。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，尤其是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)風(fēng)力的儀器，測(cè)量誤差 比較大，監(jiān)測(cè)過(guò)程復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)場(chǎng) 風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量誤差大，檢測(cè)復(fù)雜的問(wèn)題。
[000引本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用如下技術(shù)方案：
[0009] -種風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，包括氣流獲取模塊、氣流轉(zhuǎn)換模塊、風(fēng)桐測(cè)試模塊、風(fēng)速傳感 器、控制模塊、顯示模塊、電源模塊，所述氣流獲取模塊用于獲取氣流，所述氣流轉(zhuǎn)換模塊用 于將氣流獲取模塊獲取的氣流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)氣流，風(fēng)桐測(cè)試模塊用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣流進(jìn)行風(fēng)桐測(cè) 試，所述風(fēng)速傳感器用于獲取風(fēng)桐測(cè)試模塊的輸出氣流，并將獲取的氣流信息輸出至控制 模塊，控制模塊對(duì)風(fēng)速傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果通過(guò)顯示模塊進(jìn)行顯示，所述 電源模塊用于為氣流獲取模塊、氣流轉(zhuǎn)換模塊、風(fēng)桐測(cè)試模塊、風(fēng)速傳感器、控制模塊、顯示 模塊提供電源。
[0010] 所述控審臘塊的中央處理器采用單片機(jī)、FPGA忍片、ARM忍片、DSP忍片中的一種。 [001。 所述控審臘塊的中央處理器采用FPGA忍片中的一種。
[0012] 所述控制模塊的中央處理器采用Xilinx公司的Spartan-6系列FPGA忍片中的一 種。
[0013] 所述風(fēng)速傳感器為風(fēng)杯式傳感器。
[0014] 所述顯示模塊采用L抓顯示屏、LCD顯示屏、手機(jī)、PC機(jī)、電腦顯示器、平板電腦中的 至少一種。
[0015] 所述控制模塊與顯示模塊之間采用無(wú)線通信的方式傳輸數(shù)據(jù)。
[0016] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所具有的有益效果為：
[0017] 本發(fā)明采用風(fēng)桐測(cè)試模塊，首先將采集到的風(fēng)速轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速，然后進(jìn)行風(fēng)桐 測(cè)試，再進(jìn)行采集處理，有效提高了測(cè)量的準(zhǔn)確率，不需要反復(fù)操作。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：
[0019] -種風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，包括氣流獲取模塊、氣流轉(zhuǎn)換模塊、風(fēng)桐測(cè)試模塊、風(fēng)速傳感 器、控制模塊、顯示模塊、電源模塊，所述氣流獲取模塊用于獲取氣流，所述氣流轉(zhuǎn)換模塊用 于將氣流獲取模塊獲取的氣流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)氣流，風(fēng)桐測(cè)試模塊用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣流進(jìn)行風(fēng)桐測(cè) 試，所述風(fēng)速傳感器用于獲取風(fēng)桐測(cè)試模塊的輸出氣流，并將獲取的氣流信息輸出至控制 模塊，控制模塊對(duì)風(fēng)速傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果通過(guò)顯示模塊進(jìn)行顯示，所述 電源模塊用于為氣流獲取模塊、氣流轉(zhuǎn)換模塊、風(fēng)桐測(cè)試模塊、風(fēng)速傳感器、控制模塊、顯示 模塊提供電源。
[0020] 所述控制模塊的中央處理器采用單片機(jī)、FPGA忍片、ARM忍片、DSP忍片中的一種。
[0021] 所述控制模塊的中央處理器采用FPGA忍片中的一種。
[0022] 所述控制模塊的中央處理器采用Xilinx公司的Spartan-6系列FPGA忍片中的一 種。
[0023] 所述風(fēng)速傳感器為風(fēng)杯式傳感器。
[0024] 所述顯示模塊采用L抓顯示屏、LCD顯示屏、手機(jī)、PC機(jī)、電腦顯示器、平板電腦中的 至少一種。
[0025] 所述控制模塊與顯示模塊之間采用無(wú)線通信的方式傳輸數(shù)據(jù)。
[00%] 本實(shí)施例采用Xilinx公司的Spartan-6系列忍片中的XC6SLX16忍片作為主處理 器，Spadan-6系列不僅擁有業(yè)界領(lǐng)先的系統(tǒng)集成能力，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)適用于大批量應(yīng)用的 最低總成本。該系列由13個(gè)成員組成，可提供的密度從3840個(gè)邏輯單元到147443個(gè)邏輯單 元不等。與上一代Spartan系列相比，該系列功耗僅為其50%，且速度更快、連接功能更豐富 全面。Spadan-6系列采用成熟的45nm低功耗銅制程技術(shù)制造，實(shí)現(xiàn)了性價(jià)比與功耗的完美 平衡，能夠提供全新且更高效的雙寄存器6輸入查找表化UT)邏輯和一系列豐富的內(nèi)置系統(tǒng) 級(jí)模塊，其中包括18肺(2x 9Kb)Block RAM、第二代DSP48AlSlice、SDRAM存儲(chǔ)器控制器、增 強(qiáng)型混合模式時(shí)鐘管理模塊、SelectIO?技術(shù)、功率優(yōu)化的高速串行收發(fā)器模塊、PCI Express?兼容端點(diǎn)模塊、高級(jí)系統(tǒng)級(jí)電源管理模式、自動(dòng)檢測(cè)配置選項(xiàng)，W及通過(guò)AES和 Device DNA保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)的增強(qiáng)型IP安全性。運(yùn)些優(yōu)異特性W前所未有的易用性為定制 ASIC產(chǎn)品提供了低成本的可編程替代方案。Spadan-6FPGA可為大批量邏輯設(shè)計(jì)、W消費(fèi)類 為導(dǎo)向的DSP設(shè)計(jì)W及成本敏感型嵌入式應(yīng)用提供最佳解決方案。Spadan-6FPGA奠定了堅(jiān) 實(shí)的可編程忍片基礎(chǔ)，非常適用于可提供集成軟硬件組件的目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)，W使設(shè)計(jì)人員 在開發(fā)工作啟動(dòng)之初即可將精力集中到創(chuàng)新工作上。
[0027] 1. Spadan-6FPGA邏輯單元評(píng)級(jí)充分體現(xiàn)了最新6輸入LUT架構(gòu)所具備的更強(qiáng)大的 邏輯單元能力。
[0028] 2.每個(gè)Spartan-6FPGA Slice均包含4個(gè)LUT和8個(gè)觸發(fā)器。
[00巧]3.每個(gè)DSP48AlSlice內(nèi)含一個(gè)18x18乘法器、一個(gè)加法器及一個(gè)累加器。
[0030] 4.Block RAM大小基本為18肺。每個(gè)模塊還可W作為兩個(gè)獨(dú)立的9肺模塊使用。
[0031] 5.每個(gè)CMT內(nèi)含兩個(gè)DCM和一個(gè)化L。
[0032] 6.在-3N速度級(jí)別下不支持存儲(chǔ)器控制器模塊。
[0033] 技術(shù)人員可根據(jù)設(shè)及輸入的需要選擇適合項(xiàng)目的具體型號(hào)。
[0034] 本實(shí)施例無(wú)線傳輸方式采用Zigbee，Zigbee是基于IE邸802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局 域網(wǎng)協(xié)議，根據(jù)運(yùn)個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。其特點(diǎn)是近距 離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本，主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng) 域，可W嵌入各種設(shè)備，簡(jiǎn)而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無(wú)線組網(wǎng)通訊 技術(shù)。
[0035] Zigbee是基于IE邸802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)運(yùn)個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù) 是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。運(yùn)一名稱來(lái)源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是 靠飛翔和"嗦嗦"（zig)地抖動(dòng)翅膀的"舞蹈"來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說(shuō)蜜 蜂依靠運(yùn)樣的方式構(gòu)成了群體中的通信。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù) 據(jù)速率、低成本。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可W嵌入各種設(shè)備。簡(jiǎn)而言之， Zi濁ee就是一種便宜的，低功耗的近距離無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)。
[0036] W上所述僅是本發(fā)明的部分實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，運(yùn)些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:包括氣流獲取模塊、氣流轉(zhuǎn)換模塊、風(fēng)洞測(cè)試模塊、 風(fēng)速傳感器、控制模塊、顯示模塊、電源模塊，所述氣流獲取模塊用于獲取氣流，所述氣流轉(zhuǎn) 換模塊用于將氣流獲取模塊獲取的氣流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)氣流，風(fēng)洞測(cè)試模塊用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣流進(jìn) 行風(fēng)洞測(cè)試，所述風(fēng)速傳感器用于獲取風(fēng)洞測(cè)試模塊的輸出氣流，并將獲取的氣流信息輸 出至控制模塊，控制模塊對(duì)風(fēng)速傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果通過(guò)顯示模塊進(jìn)行 顯示，所述電源模塊用于為氣流獲取模塊、氣流轉(zhuǎn)換模塊、風(fēng)洞測(cè)試模塊、風(fēng)速傳感器、控制 模塊、顯示模塊提供電源。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述控制模塊的中央處理器采用 單片機(jī)、FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述控制模塊的中央處理器采用 FPGA芯片中的一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述控制模塊的中央處理器采用 Xi 1 inx公司的Spartan-6系列FPGA芯片中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述風(fēng)速傳感器為風(fēng)杯式傳感 器。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述顯示模塊采用LED顯示屏、 IXD顯不屏、手機(jī)、PC機(jī)、電腦顯不器、平板電腦中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述控制模塊與顯示模塊之間采 用無(wú)線通信的方式傳輸數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)力監(jiān)測(cè)裝置，包括氣流獲取模塊、氣流轉(zhuǎn)換模塊、風(fēng)洞測(cè)試模塊、風(fēng)速傳感器、控制模塊、顯示模塊、電源模塊，所述氣流獲取模塊用于獲取氣流，所述氣流轉(zhuǎn)換模塊用于將氣流獲取模塊獲取的氣流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)氣流，風(fēng)洞測(cè)試模塊用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣流進(jìn)行風(fēng)洞測(cè)試，所述風(fēng)速傳感器用于獲取風(fēng)洞測(cè)試模塊的輸出氣流，控制模塊對(duì)風(fēng)速信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果通過(guò)顯示模塊進(jìn)行顯示，所述電源模塊用于為氣流獲取模塊、氣流轉(zhuǎn)換模塊、風(fēng)洞測(cè)試模塊、風(fēng)速傳感器、控制模塊、顯示模塊提供電源。本發(fā)明采用風(fēng)洞測(cè)試模塊，首先將采集到的風(fēng)速轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速，然后進(jìn)行風(fēng)洞測(cè)試，再進(jìn)行采集處理，有效提高了測(cè)量的準(zhǔn)確率，不需要反復(fù)操作。
【IPC分類】G01P5/02, G01M9/02
【公開號(hào)】CN105628965
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510979616
【發(fā)明人】禹勝林
【申請(qǐng)人】無(wú)錫信大氣象傳感網(wǎng)科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日