專利名稱：基于無線傳感器的萬維風速風向儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及風速風向儀領域，特別涉及一種基于無線傳感器的萬維風速風向 儀。
背景技術：
針對地形地貌較較復雜的地區，風速和風向將受到很大的影響，需要在指定地區 安放多臺萬維風速風向儀節點，可能在某一區域內安放10多臺之多，若測量地點為高樓聳 立的密集區，可能在每一個交叉口或者樓頂的邊角處都需要安放萬維風速風向儀，才能確 保指定地區的風資源數據的可行性和可信性。這里就需要成本低，結構簡單，多維測速和測 向，具有一定精度，易于數據采集和傳輸，基于無線傳感器的萬維風速風向儀即可滿足此要 求。
實用新型內容1.萬維風速風向儀萬維風速風向儀結構較為簡單，風吹在葉片上，使葉輪帶動傳動軸旋轉，嵌在傳動 軸上的zigbee無線風速模塊將相對于支架上的zigbee節點形成轉速測量的無線信號測 量系統，又可以將其電信號傳輸出去并進行記錄；傳動軸在兩個軸承的支撐下，連接丁字架 并，丁字架上的ZigBee模塊可以測量風向的經緯。再連接十字萬向軸，不同方向的風吹到 葉片和尾翼上，帶動十字萬向軸水平面和垂直面的三維轉動(也可以單獨水平面旋轉)， 最底層為支架，對以上部件起支撐作用和嵌上zigbee進行定位；在尾翼處作為垂直方向的 偏差，并在其表面鑲嵌zigbee對其旋轉產生的方位角進行定位，產生的信號也比較容易傳 輸；在十字萬向軸的水平面上粘貼360度的顯示圖紙，便于記錄員的監察和記錄，同樣也在 水平旋轉的軸上嵌上zigbee，對其旋轉量變為信號進行傳輸。2.終端星形網傳輸媒介為網格點對點數據傳輸ZigBee無線模塊，可滿足最低成本、低功耗無線 傳感器網絡的特殊需求。該射頻模塊極低的功耗、體積小巧、易于使用，可提供設備間數 據的可靠傳輸。ZGB-Link-ZOl模塊為超緊湊型、低功耗、高靈敏度的2. 4GHz 802. 15. 4/ zigbee的獨立射頻OEM模塊。基于最新Atmel的混合信號的硬件平臺，他們是專為無線傳 感器、控制和數據采集應用設計的。該模塊特點為超緊湊的尺寸(22. 7x16mm)、超緊湊的尺 寸(22. 7x16mm)、高RX靈敏度(_104dBm)、鏈路損耗預算(104dB)、高達+3dBm輸出功率、無 線速率250kbps、超低功耗(在睡眠模式下<6 μ A>、SPI接口、2.4GHz ISM頻段、符合IEEE 802. 15. 4和ZIGBEE協議規范。其中萬維風速風向儀的測量數據經過ZigBee傳輸，每個節 點終端有四個終端，分別為風速、水平風向、垂直風向和經緯風向。如圖2.每個終端都與ZigBee節點模塊相連接，構成終端數據形成和傳輸，使用自 動測量讀數模塊(ARM)小系統與GPRS或CDMA構成數據無線傳輸輸入到server中。3、節點網絡[0009]在每個節點通過GPRS或CDMA傳輸采集的風況數據到server中儲存和記錄。
圖1萬維風速風向儀圖2萬維風速風向儀測量示意圖圖3萬維風速風向數據傳輸儲存示意圖
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型做詳細描述。2.萬維風速風向儀萬維風速風向儀結構較為簡單，風吹在葉片上，使葉輪帶動傳動軸旋轉，嵌在傳動 軸上的zigbee無線風速模塊將相對于支架上的zigbee節點形成轉速測量的無線信號測 量系統，又可以將其電信號傳輸出去并進行記錄；傳動軸在兩個軸承的支撐下，連接丁字架 并，丁字架上的ZigBee模塊可以測量風向的經緯。再連接十字萬向軸，不同方向的風吹到 葉片和尾翼上，帶動十字萬向軸水平面和垂直面的三維轉動(也可以單獨水平面旋轉)， 最底層為支架，對以上部件起支撐作用和嵌上zigbee進行定位；在尾翼處作為垂直方向的 偏差，并在其表面鑲嵌zigbee對其旋轉產生的方位角進行定位，產生的信號也比較容易傳 輸；在十字萬向軸的水平面上粘貼360度的顯示圖紙，便于記錄員的監察和記錄，同樣也在 水平旋轉的軸上嵌上zigbee，對其旋轉量變為信號進行傳輸。2.終端星形網傳輸媒介為網格點對點數據傳輸ZigBee無線模塊，可滿足最低成本、低功耗無線 傳感器網絡的特殊需求。該射頻模塊極低的功耗、體積小巧、易于使用，可提供設備間數 據的可靠傳輸。ZGB-Link-ZOl模塊為超緊湊型、低功耗、高靈敏度的2. 4GHz 802. 15. 4/ zigbee的獨立射頻OEM模塊。基于最新Atmel的混合信號的硬件平臺，他們是專為無線傳 感器、控制和數據采集應用設計的。該模塊特點為超緊湊的尺寸(22. 7x16mm)、超緊湊的尺 寸(22. 7x16mm)、高RX靈敏度(_104dBm)、鏈路損耗預算(104dB)、高達+3dBm輸出功率、無 線速率250kbps、超低功耗(在睡眠模式下<6 μ A>、SPI接口、2.4GHz ISM頻段、符合IEEE 802. 15. 4和ZIGBEE協議規范。其中萬維風速風向儀的測量數據經過ZigBee傳輸，每個節 點終端有四個終端，分別為風速、水平風向、垂直風向和經緯風向。如圖2.每個終端都與ZigBee節點模塊相連接，構成終端數據形成和傳輸，使用自 動測量讀數模塊(ARM)小系統與GPRS或CDMA構成數據無線傳輸輸入到server中。3、節點網絡在每個節點通過GPRS或CDMA傳輸采集的風況數據到server中儲存和記錄。以上內容是結合具體的優選技術方案對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視 為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求一種基于無線傳感器的萬維風速風向儀，其特征在于，嵌在傳動軸上的zigbee無線風速模塊相對于支架上的zigbee節點形成轉速測量的無線信號測量系統，將其電信號傳輸出去并進行記錄；傳動軸在兩個軸承的支撐下，連接丁字架，再連接十字萬向軸，最底層為支架，嵌上zigbee進行定位；在尾翼處作為垂直方向的偏差，并在其表面鑲嵌zigbee對其旋轉產生的方位角進行定位；在十字萬向軸的水平面上粘貼360度的顯示圖紙，在水平旋轉的軸上嵌上zigbee，對其旋轉量變為信號進行傳輸。
2.根據權利要求1所述的基于無線傳感器的萬維風速風向儀，其特征在于，傳輸 媒介為網格點對點數據傳輸ZigBee無線模塊，該射頻模塊提供設備間數據的傳輸， ZGB-Link-ZOl模塊為2. 4GHz 802. 15. 4/zigbee的獨立射頻OEM模塊，基于Atmel的混合信 號的硬件平臺。
專利摘要本實用新型公開了一種基于無線傳感器的萬維風速風向儀。基于無線傳感器的萬維風速風向儀為簡易風速儀結合萬向軸三維旋轉和ZigBee無線傳感器模塊對三維風速、水平風向、垂直風向和經緯風向的測定并構成節點，通過方便快捷的GPRS/WCDMA構成無線網絡傳輸至server，完成風況數據的現地實時、低成本、高效率的采集、傳輸和記錄。該風況數據為指定地區范圍內的風資源分布情況，在該區域安置多臺節點，經過風資源分析可以確切到小型風機安裝點的具體位置，將指定地區安放最適宜的風機來采集最多的風資源來為用戶發電。
文檔編號G01P13/02GK201637756SQ20092020398
公開日2010年11月17日 申請日期2009年10月20日 優先權日2009年10月20日
發明者于紅燁, 劉志黨, 梁德世 申請人:大連工業大學