皮托管風(fēng)速測量系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、風(fēng)是氣象要素中最活躍的要素之一，風(fēng)速的測量作為流速測量領(lǐng)域一個重要部分，與人們的日常生產(chǎn)、生活密不可分。在現(xiàn)代社會面臨的人口、資源、環(huán)境、災(zāi)害等問題突出的情況下，人們對氣象信息的需求日益增長，對氣象預(yù)報和服務(wù)的要求也越來越高，因此對風(fēng)速的測量也越來越需要滿足氣象預(yù)報要求的準(zhǔn)確率、精細(xì)化和時效性。
　　 自動氣象站將各種氣象數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸和計算機數(shù)據(jù)處理融為一體，很好的滿足了經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展對氣象預(yù)報提出的高要求。目前，各

2、種新技術(shù)如嵌入式技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等不斷的被應(yīng)用到自動化氣象站中，特別是ZigBee技術(shù)以其短距離、低功耗、低成本、通用性強等特點為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)提供了新的解決方案。
　　 本文在比較了幾種不同測風(fēng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，選擇了以皮托管作為探頭的測風(fēng)方式，然后通過分析ZigBee技術(shù)及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了基于ZigBee的自動氣象站無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型。
　　 針對自動氣象站中快速響應(yīng)高精度測風(fēng)的要求，提出并研究設(shè)

3、計了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)速測量裝置，完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。整個系統(tǒng)作為自動氣象站無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一個傳感器節(jié)點，由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線收發(fā)模塊和電源模塊構(gòu)成。與其他氣象要素測量模塊協(xié)同同步從傳感器獲取信息，并以無線方式傳輸至協(xié)調(diào)器節(jié)點，協(xié)調(diào)器節(jié)點再通過串口與上位機進(jìn)行通信。
　　 系統(tǒng)以無線通信模塊JN5121-M01為核心，構(gòu)建了與測風(fēng)有關(guān)的包括差壓、氣壓、溫度等氣象要素的采集系統(tǒng)。軟件設(shè)計采用模塊化的程