皮托管風速測量系統(tǒng)的設計.pdf

1、風是氣象要素中最活躍的要素之一，風速的測量作為流速測量領域一個重要部分，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，對氣象預報和服務的要求也越來越高，因此對風速的測量也越來越需要滿足氣象預報要求的準確率、精細化和時效性。
　　 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)濟社會的不斷發(fā)展對氣象預報提出的高要求。目前，各

2、種新技術如嵌入式技術、無線傳感器網(wǎng)絡技術等不斷的被應用到自動化氣象站中，特別是ZigBee技術以其短距離、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技術的基礎上，選擇了以皮托管作為探頭的測風方式，然后通過分析ZigBee技術及無線傳感器網(wǎng)絡結構，構建了基于ZigBee的自動氣象站無線傳感器網(wǎng)絡模型。
　　 針對自動氣象站中快速響應高精度測風的要求，提出并研究設

3、計了基于無線傳感器網(wǎng)絡的風速測量裝置，完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設計。整個系統(tǒng)作為自動氣象站無線傳感器網(wǎng)絡中的一個傳感器節(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行通信。
　　 系統(tǒng)以無線通信模塊JN5121-M01為核心，構建了與測風有關的包括差壓、氣壓、溫度等氣象要素的采集系統(tǒng)。軟件設計采用模塊化的程