[发明专利]一种具有在线远程监控的风能资源记录仪

权利要求书

1.一种具有在线远程监控的风能资源记录仪，其特征在于包括：传感器数据采集单元、DSP处理单元、现场人机交互单元和在线远程监控服务单元；其中：

传感器数据采集单元有两类通道：第一类是风速传感器的脉冲计数采集通道，转换结果是单位时间内脉冲的个数，即脉冲频率；第二类是其余传感器，包括风向、温度、大气压力、湿度传感器的模拟电压采集通道，转换结果是电压；

DSP处理单元，对传感器数据采集单元输出的脉冲频率和电压进行读取，并计算、储存；控制在线远程监控服务单元发送电子邮件数据；控制现场人机交互单元完成键盘和液晶显示器的人机交互；控制在线远程监控服务单元实现记录仪在线远程监控管理；

现场人机交互单元，通过总线与DSP处理单元连接，实现即时显示传感器数值、记录仪工作状态、记录仪功能自检、功能参数设置；

在线远程监控服务单元，在DSP处理单元的控制下完成风能资源信息和记录仪自检状态的电子邮件发送；与DSP处理单元配合完成记录仪的在线远程监控管理，所述的记录仪的在线远程监控管理包括记录仪接收远程控制命令，所述的控制命令包括更改系统参数、读取记录仪自检状态和更新DSP处理单元的主程序；所述的在线远程监控服务单元包括ARM和GPRS模块，或ARM和CDMA模块；所述的ARM包括数据通信单元、格式转换单元、网络接入单元、邮件发送单元、邮件接收单元和命令识别单元；

所述在线远程监控服务单元工作过程为：DSP处理单元控制ARM启动，ARM的数据通信单元按照DSP与ARM的串行通信协议开始工作，DSP向ARM发送风能资源数据，当数据通信单元接收到完整的一天数据后，格式转换单元把接收到的完整的一天数据进行格式转换，格式转换指按照远程计算机能够识别的格式，把一天的风能资源信息、记录时间、记录仪参数整合到单一文件；格式转换后的文件经过邮件发送单元和网络接入单元发送；当数据发送结束后，DSP处理单元启动远程控制服务，邮件接收单元查收对应的邮箱，如果有含有控制命令的邮件，由命令识别单元对邮件中的控制命令进行识别；当收到读取记录仪自检状态命令后，DSP调用状态自检功能，记录仪自检状态结果由DSP控制ARM通过电子邮件发送；当收到更改系统参数或更新主程序的命令时，ARM的命令控制单元识别附件中的数据，并通过数据通信单元发送给DSP处理单元，DSP处理单元按次序把接收到的数据写入其存储器单元，完成系统参数或主程序的更改，该过程完成后，ARM控制DSP处理单元重启，DSP处理单元即可加载新写入的程序代码，从而完成DSP处理单元主程序的更新。

2.根据权利要求1所述的具有在线远程监控的风能资源记录仪，其特征在于：所述的传感器数据采集单元包括：多路风速传感器，多路风向、温度、大气压力和湿度传感器，过压保护电路，比较器，CPLD计数器和A/D转换芯片；多路风速传感器输出的正弦电压信号和多路风向、温度、大气压力和湿度传感器电压信号经过压保护电路后，多路风速传感器输出的正弦电压信号经过比较器转换成方波信号，输入到CPLD计数器，再由DSP处理单元采集；多路风向、温度、大气压力和湿度传感器输出的电压信号经过运放调理电路输入到A/D转换芯片，由DSP处理单元采集。

3.根据权利要求1所述的具有在线远程监控的风能资源记录仪，其特征在于：所述的DSP处理单元对传感器数据采集单元输出的脉冲频率和电压进行读取，并计算、储存的过程为：

(1)对风速的处理：DSP每隔3秒读取CPLD计数器值的增量，即当前值减去上一次的计数器值，储存到缓冲区，每隔10分钟读取一组数据，从读取的一组数据中选取出最大值、最小值，计算出平均值和方差值，风速按照下述公式计算并储存，

v＝Δ×0.765+0.35，v为风速，单位为m/s，Δ为单位时间脉冲数，单位为Hz；

(2)对风向、温度、湿度、大气压力的处理：DSP每隔3秒读取A/D转换芯片的数值，储存到缓冲区，每隔10分钟读取一组数据，从读取的一组数据中选取出最大值、最小值，计算出平均值和方差值，风向、温度、湿度、大气压力四个数值按照下述公式计算并储存，风向：θ为风向角度，单位为度，U为采集的电压，单位为V，

温度：T＝U×55.55-86.38，T为温度，单位为℃，

大气压力：P＝U×21.79+10.55，P为大气压力，单位为kPa，

湿度：H＝U×20，H为湿度，单位为％。

4.根据权利要求1所述的具有在线远程监控的风能资源记录仪，其特征在于：所述的风速传感器最多可达12路，风向、温度、湿度、大气压力传感器最多可达8路。