專利名稱：基于無線傳感器的萬維風(fēng)速風(fēng)向儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)速風(fēng)向儀領(lǐng)域，特別涉及一種基于無線傳感器的萬維風(fēng)速風(fēng)向 儀。
背景技術(shù)：
針對地形地貌較較復(fù)雜的地區(qū)，風(fēng)速和風(fēng)向?qū)⑹艿胶艽蟮挠绊?，需要在指定地區(qū) 安放多臺萬維風(fēng)速風(fēng)向儀節(jié)點，可能在某一區(qū)域內(nèi)安放10多臺之多，若測量地點為高樓聳 立的密集區(qū)，可能在每一個交叉口或者樓頂?shù)倪吔翘幎夹枰卜湃f維風(fēng)速風(fēng)向儀，才能確 保指定地區(qū)的風(fēng)資源數(shù)據(jù)的可行性和可信性。這里就需要成本低，結(jié)構(gòu)簡單，多維測速和測 向，具有一定精度，易于數(shù)據(jù)采集和傳輸，基于無線傳感器的萬維風(fēng)速風(fēng)向儀即可滿足此要 求。

實用新型內(nèi)容1.萬維風(fēng)速風(fēng)向儀萬維風(fēng)速風(fēng)向儀結(jié)構(gòu)較為簡單，風(fēng)吹在葉片上，使葉輪帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)，嵌在傳動 軸上的zigbee無線風(fēng)速模塊將相對于支架上的zigbee節(jié)點形成轉(zhuǎn)速測量的無線信號測 量系統(tǒng)，又可以將其電信號傳輸出去并進(jìn)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(fēng)向的經(jīng)緯。再連接十字萬向軸，不同方向的風(fēng)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(zhuǎn)動(也可以單獨(dú)水平面旋轉(zhuǎn))， 最底層為支架，對以上部件起支撐作用和嵌上zigbee進(jìn)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(zhuǎn)產(chǎn)生的方位角進(jìn)行定位，產(chǎn)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(jiān)察和記錄，同樣也在 水平旋轉(zhuǎn)的軸上嵌上zigbee，對其旋轉(zhuǎn)量變?yōu)樾盘栠M(jìn)行傳輸。2.終端星形網(wǎng)傳輸媒介為網(wǎng)格點對點數(shù)據(jù)傳輸ZigBee無線模塊，可滿足最低成本、低功耗無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)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(shè)備間數(shù) 據(jù)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(dú)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(shù)據(jù)采集應(yīng)用設(shè)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(yù)算(104dB)、高達(dá)+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(xié)議規(guī)范。其中萬維風(fēng)速風(fēng)向儀的測量數(shù)據(jù)經(jīng)過ZigBee傳輸，每個節(jié) 點終端有四個終端，分別為風(fēng)速、水平風(fēng)向、垂直風(fēng)向和經(jīng)緯風(fēng)向。如圖2.每個終端都與ZigBee節(jié)點模塊相連接，構(gòu)成終端數(shù)據(jù)形成和傳輸，使用自 動測量讀數(shù)模塊(ARM)小系統(tǒng)與GPRS或CDMA構(gòu)成數(shù)據(jù)無線傳輸輸入到server中。3、節(jié)點網(wǎng)絡(luò)[0009]在每個節(jié)點通過GPRS或CDMA傳輸采集的風(fēng)況數(shù)據(jù)到server中儲存和記錄。
圖1萬維風(fēng)速風(fēng)向儀圖2萬維風(fēng)速風(fēng)向儀測量示意圖圖3萬維風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)傳輸儲存示意圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做詳細(xì)描述。2.萬維風(fēng)速風(fēng)向儀萬維風(fēng)速風(fēng)向儀結(jié)構(gòu)較為簡單，風(fēng)吹在葉片上，使葉輪帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)，嵌在傳動 軸上的zigbee無線風(fēng)速模塊將相對于支架上的zigbee節(jié)點形成轉(zhuǎn)速測量的無線信號測 量系統(tǒng)，又可以將其電信號傳輸出去并進(jìn)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(fēng)向的經(jīng)緯。再連接十字萬向軸，不同方向的風(fēng)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(zhuǎn)動(也可以單獨(dú)水平面旋轉(zhuǎn))， 最底層為支架，對以上部件起支撐作用和嵌上zigbee進(jìn)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(zhuǎn)產(chǎn)生的方位角進(jìn)行定位，產(chǎn)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(jiān)察和記錄，同樣也在 水平旋轉(zhuǎn)的軸上嵌上zigbee，對其旋轉(zhuǎn)量變?yōu)樾盘栠M(jìn)行傳輸。2.終端星形網(wǎng)傳輸媒介為網(wǎng)格點對點數(shù)據(jù)傳輸ZigBee無線模塊，可滿足最低成本、低功耗無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)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(shè)備間數(shù) 據(jù)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(dú)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(shù)據(jù)采集應(yīng)用設(shè)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(yù)算(104dB)、高達(dá)+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(xié)議規(guī)范。其中萬維風(fēng)速風(fēng)向儀的測量數(shù)據(jù)經(jīng)過ZigBee傳輸，每個節(jié) 點終端有四個終端，分別為風(fēng)速、水平風(fēng)向、垂直風(fēng)向和經(jīng)緯風(fēng)向。如圖2.每個終端都與ZigBee節(jié)點模塊相連接，構(gòu)成終端數(shù)據(jù)形成和傳輸，使用自 動測量讀數(shù)模塊(ARM)小系統(tǒng)與GPRS或CDMA構(gòu)成數(shù)據(jù)無線傳輸輸入到server中。3、節(jié)點網(wǎng)絡(luò)在每個節(jié)點通過GPRS或CDMA傳輸采集的風(fēng)況數(shù)據(jù)到server中儲存和記錄。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能 認(rèn)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(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種基于無線傳感器的萬維風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于，嵌在傳動軸上的zigbee無線風(fēng)速模塊相對于支架上的zigbee節(jié)點形成轉(zhuǎn)速測量的無線信號測量系統(tǒng)，將其電信號傳輸出去并進(jìn)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(jìn)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(zhuǎn)產(chǎn)生的方位角進(jìn)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(zhuǎn)的軸上嵌上zigbee，對其旋轉(zhuǎn)量變?yōu)樾盘栠M(jìn)行傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器的萬維風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于，傳輸 媒介為網(wǎng)格點對點數(shù)據(jù)傳輸ZigBee無線模塊，該射頻模塊提供設(shè)備間數(shù)據(jù)的傳輸， ZGB-Link-ZOl模塊為2. 4GHz 802. 15. 4/zigbee的獨(dú)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(fēng)速風(fēng)向儀?；跓o線傳感器的萬維風(fēng)速風(fēng)向儀為簡易風(fēng)速儀結(jié)合萬向軸三維旋轉(zhuǎn)和ZigBee無線傳感器模塊對三維風(fēng)速、水平風(fēng)向、垂直風(fēng)向和經(jīng)緯風(fēng)向的測定并構(gòu)成節(jié)點，通過方便快捷的GPRS/WCDMA構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至server，完成風(fēng)況數(shù)據(jù)的現(xiàn)地實時、低成本、高效率的采集、傳輸和記錄。該風(fēng)況數(shù)據(jù)為指定地區(qū)范圍內(nèi)的風(fēng)資源分布情況，在該區(qū)域安置多臺節(jié)點，經(jīng)過風(fēng)資源分析可以確切到小型風(fēng)機(jī)安裝點的具體位置，將指定地區(qū)安放最適宜的風(fēng)機(jī)來采集最多的風(fēng)資源來為用戶發(fā)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(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者于紅燁, 劉志黨, 梁德世 申請人:大連工業(yè)大學(xué)