风场气象参数采集及无线通信系统研究

风场气象参数采集及无线通信系统研究

论文摘要

近几年来随着全球气候的恶化,极端天气经常发生,让许多国家政府开始认识到清洁、无污染、环保能源的重要性。风能发电是新能源领域中技术最成熟、最具规模开发商业化发展前景的发电方式之一。风场建设、运行离不开气象服务,需要对风场的气象参数实时检测。长期以来气象参数的采集一直停留在人工采集阶段。同时,也不便于多区域气象数据的共享。为此,在不同风场建立自动气象参数采集系统,实现数据不间断采集及有选择性的上传气象数据,为风电场的建设、运行提供科学的气象数据。随着新一代GSM移动通信业务的推出和普及使用,无线移动数据通信的应用越来越广泛。同时移动通信也即将进入3G时代,移动通信业务为无线数据传输提供了基础设施支持。针对当今风场气象参数采集存在的问题,利用当今的移动通信业务,设计了风场气象参数采集及无线传输系统。该系统以射频无线传输的方式将气象数据传输到附近上位机,通过GSM网络将气象数据有选择性的远程传输到控制中心。实现了气象参数采集的自动化、智能化,解决了人工采集及多区域气象信息共享的问题。本文所开展的工作主要有:温度、湿度、风速及风向传感器变送器设计;射频无线传输模块设计;基于Delphi开发平台开发了气象信息管理系统;基于GSM网络以短信的方式有选择性的向控制中心远程传输数据。该系统采集的参数包括:温度、湿度、风速、风向,系统采用模块化设计,以便采集参数种类的扩展。通过实验,该系统采集精度为0.8%,数据无线传输的错误率控制在万分之一以内。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 课题研究的目的和意义
  • 1.3 国内外研究现状
  • 1.4 课题来源及研究的主要内容
  • 1.4.1 课题来源
  • 1.4.2 研究的主要内容
  • 第2章 气象传感器原理及其变送器设计
  • 2.1 温度变送器
  • 2.1.1 温度传感器原理
  • 2.1.2 温度变送器设计
  • 2.2 湿度变送器
  • 2.2.1 湿度传感器原理
  • 2.2.2 湿度变送器设计
  • 2.3 风速、风向变送器
  • 2.3.1 风速、风向传感器的原理
  • 2.3.2 风速、风向传感器的特性分析
  • 2.3.3 风速、风向传感器的测量机理
  • 2.3.4 变送器设计
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 检测及通信系统设计
  • 3.1 系统硬件设计
  • 3.1.1 数据采集卡设计
  • 3.1.2 无线通信模块硬件设计
  • 3.1.3 TC35i 通信模块电路设计
  • 3.2 系统软件设计
  • 3.2.1 数据采集软件设计
  • 3.2.2 nRF401 传输模块软件设计
  • 3.2.3 GSM 模块程序设计
  • 3.3 本章小结
  • 第4章 管理软件设计
  • 4.1 管理软件功能设计
  • 4.2 管理软件结构设计
  • 4.2.1 数据库概述及设计
  • 4.2.2 上位机管理软件设计
  • 4.2.3 上位机和下位机通信
  • 4.3 本章小结
  • 第5章 通信平台调试与实验结果
  • 5.1 调试
  • 5.1.1 调试内容
  • 5.1.2 调试结果
  • 5.1.3 调试方法
  • 5.2 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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