FYF-A型智能风向风速报警仪使用说明书

FYF-A型智能风向风速报警仪使用说明书：

产品概述：

FYF-A型数字式风向风速仪可测量风向、风速的瞬时值和平均值。本仪器结构合理、自动化程度高，能连续对瞬时风向、风速进行监测，适宜于机场、港口、塔吊、环保、农林、防火等需要关切风向、风速的部门用来进行风向、风速的实时监测和告警。

一.主要功能和特点:                                                                                                                                                                                 

◎ 采用光电式风向风速传感器。

◎ 应用微计算机技术，对风向风速的测量进行控制和数据处理。

◎ 应用数字形式显示，直接显示风向风速的瞬时值（3秒钟平均值）、2分钟平均值、10分钟平均值。                                                                                                                                                                                                                          

◎ 用LED管组成的圆盘显示风向的方位瞬时值和平均值。

◎ 测量过去一小时内3秒和10分钟平均风速大值和对应风向以及出现时间。

◎ 两个等级的风速告警功能，两个等级的告警设置值可自由设定。

◎ 能与上位机通讯，在上位机上同时显示各种平均风速和风向，显示本小时以来瞬时极大和10分钟平均大的风速和对应风向及它们出现的时间。

◎ 具有数据存储功能，能存储过去一个月内的整点测风数据，并可可通过上位机下载本机所存储的整点测风数据。

二.主要技术指标

风速测量范围：0.6 m/s ～ 60 m/s   

风速测量分辨率：0.1 m/s

风速测量精度：±（0.3+0.03V）m/s（V为指示风速）

风速传感器启动风速：≤0.6 m/s

风向测量范围：0°～ 360°

风向测量分辨率：64方位（5.625°）

风向显示分辨率：1°

风向测量精度：±5.625°

风向传感器启动风速：≤0.6 m/s

风参数平均周期：3秒、2分、10分

圆盘风向显示器分辨率：32 方位

仪器显示内容：3秒平均风速、平均风向、 本小时内大3秒平均风速和对应风向

                  以及出现的时间；

2分平均风速、平均风向；

10分平均风速、平均风向、本小时内大10分平均风速和对应风

    向以及出现的时间。

告警等级：2个（预告警、告警）

告警值设定范围：0 m/s ～ 60 m/s内任意整数值

传感器与主机的遥测距离：大200 m

电源：220×（1±15%）VAC   50Hz  15W

串行通讯方式：异步串行通讯(RS232)

通讯参数：波特率：9600bps、字长：8bit、停止位：1bit、无奇偶校验。

使用环境温度：传感器：-40℃ ～ +50℃

              主机：0℃ ～ +50℃

使用环境湿度：传感器：≤ 100 %RH

              主机：≤ 90 %RH

外形尺寸：主机：250mm×180mm×165mm;(宽×高×深)

　　　　　风速传感器：Ф185mm×250mm

　　　　　风向传感器：577mm×355mm×Ф95mm

重量：主机：2.8kg

风速传感器：0.71kg

风向传感器：1.24kg

安装梁及安装底座：3.5kg

三.工作原理说明：

1.传感器工作原理：

    风速传感器采用三杯旋转架结构。三杯式旋转架具有良好的线性，结构比较简单。为了改善其动态性能，我们采用工程塑料来制作风杯，以减小风速传感器的距离常数。采用光电方法将风杯的转速转换成电脉冲的频率信号以便于整机的采集和处理，这是一种无触点的结构，有利于减小风速传感器的启动风速和提高其可靠性。

    风向传感器采用风标式风向传感器。风标的转轴带动光电编码器，将风向变换成格雷码，在计算机内应用软件再变换为二进码。光电码盘也是无触点的结构有利于减小风向传感器的启动风速和提高风向传感器的可靠性。

2.电路简介：

    主机电路围绕单片机STC89C54RD⁺构成。由于STC89C54RD⁺内部具有256字节RAM ，1K字节扩展RAM和16K字节的程序存储，内部设计有程序监视器电路，用来完成复位和看门狗电路等功能。所以它片内的资源就基本上就可以实现仪器的功能要求，外部需扩充电路很少，使得电路变得更简单可靠。

仪器还设计有电池后备的实时钟电路，即使仪器停电，靠内部的后备电池也能维持正常走时。

仪器内扩展有串行接口的EEPROM（32K byte）电路用来存储测风整点数据，长能够存储一个月的整点测风数据。单片机风速告警的两个等级的阈值也存储在这个EEPROM中，就是外部停电，这些数据还能保存而不丢失。

本机的显示器有两个，一个是数字显示器一个是圆盘风向显示器。圆盘风向显示很直观，并与早期风向的方位表示方法兼容。

仪器设计有驱动电路，当出现预告警和告警时它可以带动外部的设备（如蜂鸣器等）。

风向风速的输入都经过电阻瞬变二极管构成的防瞬态脉冲的保护后加到微机输入口上，以提高电路的抗雷击功能。

本仪器应用交流220VAC市电供电，由电源滤波器、交直流变换器产生5VDC 直流电源供仪器各部分的需要。

3.风向风速的测量与处理：

    风向、风速的采样周期为0.25秒（符合WMO推荐要求），采样先经过EMP滑动平均方法求得风向风速的3秒平均值，也就是阵风风向与风速。然后再用3秒的风向风速平均值用不滑动的算术平均方法计算风向风速的30秒算术平均值。然后再用30秒的算术平均值，应用滑动算术平均方法分别计算出2分钟和10分钟风向和风速算术滑动平均值，滑动的步长为30秒。

仪器可求出现在这个小时开始一直到现在的3秒钟平均风速的大值和对应风向，以及发生时间；10分钟平均风速的大值和对应风向以及发生的时间。

仪器将测得的阵风值与事先设在仪器内的预告警设定值和告警值进行比较，一旦阵风风速大于预告警值（或告警值）仪器将发出预告警（或告警）信号。

仪器在每个 整点时将整点的风参数（3秒、2分、10分平均值，过去一个小时内的3秒钟平均风速的大值和对应风向，以及发生时间；10分钟平均风速的大值和对应风向以及发生的时间等）存储到仪器的扩展EEPROM中，以备上位机的调用。

四.操作与使用说明：

1.仪器的安装架设（参看仪器架设图）

风向传感器与风速传感器装在安装梁两端的安装座上，安装座内有对应于风向传感器的12芯电缆插头和对应于风速传感器的7芯电缆插头。将电缆插头与对应传感器下部的插座正确连接后将传感器装在安装座上，然后拧紧风速传感器上3个M6六角头螺栓，风速传感器就安装完成。再将安装梁下部的支柱装入安装底座中间的孔内，用2个M8的六角头螺栓固定。接着把安装底座用3个M12的六角头螺栓固定在用户需要架设传感器的地方，（安装底座上3个孔的直径为Ф13，均布在Ф120的圆周上，见图）后转动风向传感器将风向传感器上的指北杆准确地对准正北方向并拧紧风向传感器上的3个M6六角头螺栓，传感器的安装即告完成。