FYF-A型智能風(fēng)向風(fēng)速報警儀使用說明書：

產(chǎn)品概述：

FYF-A型數(shù)字式風(fēng)向風(fēng)速儀可測量風(fēng)向、風(fēng)速的瞬時值和平均值。本儀器結(jié)構(gòu)合理、自動化程度高，能連續(xù)對瞬時風(fēng)向、風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測，適宜于機(jī)場、港口、塔吊、環(huán)保、農(nóng)林、防火等需要關(guān)切風(fēng)向、風(fēng)速的部門用來進(jìn)行風(fēng)向、風(fēng)速的實時監(jiān)測和告警。

一.主要功能和特點:                                                                                                                                                                                 

◎ 采用光電式風(fēng)向風(fēng)速傳感器。

◎ 應(yīng)用微計算機(jī)技術(shù)，對風(fēng)向風(fēng)速的測量進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)處理。

◎ 應(yīng)用數(shù)字形式顯示，直接顯示風(fēng)向風(fēng)速的瞬時值（3秒鐘平均值）、2分鐘平均值、10分鐘平均值。                                                                                                                                                                                                                          

◎ 用LED管組成的圓盤顯示風(fēng)向的方位瞬時值和平均值。

◎ 測量過去一小時內(nèi)3秒和10分鐘平均風(fēng)速大值和對應(yīng)風(fēng)向以及出現(xiàn)時間。

◎ 兩個等級的風(fēng)速告警功能，兩個等級的告警設(shè)置值可自由設(shè)定。

◎ 能與上位機(jī)通訊，在上位機(jī)上同時顯示各種平均風(fēng)速和風(fēng)向，顯示本小時以來瞬時極大和10分鐘平均大的風(fēng)速和對應(yīng)風(fēng)向及它們出現(xiàn)的時間。

◎ 具有數(shù)據(jù)存儲功能，能存儲過去一個月內(nèi)的整點測風(fēng)數(shù)據(jù)，并可可通過上位機(jī)下載本機(jī)所存儲的整點測風(fēng)數(shù)據(jù)。

二.主要技術(shù)指標(biāo)

風(fēng)速測量范圍：0.6 m/s ～ 60 m/s   

風(fēng)速測量分辨率：0.1 m/s

風(fēng)速測量精度：±（0.3+0.03V）m/s（V為指示風(fēng)速）

風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速：≤0.6 m/s

風(fēng)向測量范圍：0°～ 360°

風(fēng)向測量分辨率：64方位（5.625°）

風(fēng)向顯示分辨率：1°

風(fēng)向測量精度：±5.625°

風(fēng)向傳感器啟動風(fēng)速：≤0.6 m/s

風(fēng)參數(shù)平均周期：3秒、2分、10分

圓盤風(fēng)向顯示器分辨率：32 方位

儀器顯示內(nèi)容：3秒平均風(fēng)速、平均風(fēng)向、 本小時內(nèi)大3秒平均風(fēng)速和對應(yīng)風(fēng)向

                  以及出現(xiàn)的時間；

2分平均風(fēng)速、平均風(fēng)向；

10分平均風(fēng)速、平均風(fēng)向、本小時內(nèi)大10分平均風(fēng)速和對應(yīng)風(fēng)

    向以及出現(xiàn)的時間。

告警等級：2個（預(yù)告警、告警）

告警值設(shè)定范圍：0 m/s ～ 60 m/s內(nèi)任意整數(shù)值

傳感器與主機(jī)的遙測距離：大200 m

電源：220×（1±15%）VAC   50Hz  15W

串行通訊方式：異步串行通訊(RS232)

通訊參數(shù)：波特率：9600bps、字長：8bit、停止位：1bit、無奇偶校驗。

使用環(huán)境溫度：傳感器：-40℃ ～ +50℃

              主機(jī)：0℃ ～ +50℃

使用環(huán)境濕度：傳感器：≤ 100 %RH

              主機(jī)：≤ 90 %RH

外形尺寸：主機(jī)：250mm×180mm×165mm;(寬×高×深)

　　　　　風(fēng)速傳感器：Ф185mm×250mm

　　　　　風(fēng)向傳感器：577mm×355mm×Ф95mm

重量：主機(jī)：2.8kg

風(fēng)速傳感器：0.71kg

風(fēng)向傳感器：1.24kg

安裝梁及安裝底座：3.5kg

三.工作原理說明：

1.傳感器工作原理：

    風(fēng)速傳感器采用三杯旋轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)。三杯式旋轉(zhuǎn)架具有良好的線性，結(jié)構(gòu)比較簡單。為了改善其動態(tài)性能，我們采用工程塑料來制作風(fēng)杯，以減小風(fēng)速傳感器的距離常數(shù)。采用光電方法將風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電脈沖的頻率信號以便于整機(jī)的采集和處理，這是一種無觸點的結(jié)構(gòu)，有利于減小風(fēng)速傳感器的啟動風(fēng)速和提高其可靠性。

    風(fēng)向傳感器采用風(fēng)標(biāo)式風(fēng)向傳感器。風(fēng)標(biāo)的轉(zhuǎn)軸帶動光電編碼器，將風(fēng)向變換成格雷碼，在計算機(jī)內(nèi)應(yīng)用軟件再變換為二進(jìn)碼。光電碼盤也是無觸點的結(jié)構(gòu)有利于減小風(fēng)向傳感器的啟動風(fēng)速和提高風(fēng)向傳感器的可靠性。

2.電路簡介：

    主機(jī)電路圍繞單片機(jī)STC89C54RD⁺構(gòu)成。由于STC89C54RD⁺內(nèi)部具有256字節(jié)RAM ，1K字節(jié)擴(kuò)展RAM和16K字節(jié)的程序存儲，內(nèi)部設(shè)計有程序監(jiān)視器電路，用來完成復(fù)位和看門狗電路等功能。所以它片內(nèi)的資源就基本上就可以實現(xiàn)儀器的功能要求，外部需擴(kuò)充電路很少，使得電路變得更簡單可靠。

儀器還設(shè)計有電池后備的實時鐘電路，即使儀器停電，靠內(nèi)部的后備電池也能維持正常走時。

儀器內(nèi)擴(kuò)展有串行接口的EEPROM（32K byte）電路用來存儲測風(fēng)整點數(shù)據(jù)，長能夠存儲一個月的整點測風(fēng)數(shù)據(jù)。單片機(jī)風(fēng)速告警的兩個等級的閾值也存儲在這個EEPROM中，就是外部停電，這些數(shù)據(jù)還能保存而不丟失。

本機(jī)的顯示器有兩個，一個是數(shù)字顯示器一個是圓盤風(fēng)向顯示器。圓盤風(fēng)向顯示很直觀，并與早期風(fēng)向的方位表示方法兼容。

儀器設(shè)計有驅(qū)動電路，當(dāng)出現(xiàn)預(yù)告警和告警時它可以帶動外部的設(shè)備（如蜂鳴器等）。

風(fēng)向風(fēng)速的輸入都經(jīng)過電阻瞬變二極管構(gòu)成的防瞬態(tài)脈沖的保護(hù)后加到微機(jī)輸入口上，以提高電路的抗雷擊功能。

本儀器應(yīng)用交流220VAC市電供電，由電源濾波器、交直流變換器產(chǎn)生5VDC 直流電源供儀器各部分的需要。

3.風(fēng)向風(fēng)速的測量與處理：

    風(fēng)向、風(fēng)速的采樣周期為0.25秒（符合WMO推薦要求），采樣先經(jīng)過EMP滑動平均方法求得風(fēng)向風(fēng)速的3秒平均值，也就是陣風(fēng)風(fēng)向與風(fēng)速。然后再用3秒的風(fēng)向風(fēng)速平均值用不滑動的算術(shù)平均方法計算風(fēng)向風(fēng)速的30秒算術(shù)平均值。然后再用30秒的算術(shù)平均值，應(yīng)用滑動算術(shù)平均方法分別計算出2分鐘和10分鐘風(fēng)向和風(fēng)速算術(shù)滑動平均值，滑動的步長為30秒。

儀器可求出現(xiàn)在這個小時開始一直到現(xiàn)在的3秒鐘平均風(fēng)速的大值和對應(yīng)風(fēng)向，以及發(fā)生時間；10分鐘平均風(fēng)速的大值和對應(yīng)風(fēng)向以及發(fā)生的時間。

儀器將測得的陣風(fēng)值與事先設(shè)在儀器內(nèi)的預(yù)告警設(shè)定值和告警值進(jìn)行比較，一旦陣風(fēng)風(fēng)速大于預(yù)告警值（或告警值）儀器將發(fā)出預(yù)告警（或告警）信號。

儀器在每個 整點時將整點的風(fēng)參數(shù)（3秒、2分、10分平均值，過去一個小時內(nèi)的3秒鐘平均風(fēng)速的大值和對應(yīng)風(fēng)向，以及發(fā)生時間；10分鐘平均風(fēng)速的大值和對應(yīng)風(fēng)向以及發(fā)生的時間等）存儲到儀器的擴(kuò)展EEPROM中，以備上位機(jī)的調(diào)用。

四.操作與使用說明：

1.儀器的安裝架設(shè)（參看儀器架設(shè)圖）

風(fēng)向傳感器與風(fēng)速傳感器裝在安裝梁兩端的安裝座上，安裝座內(nèi)有對應(yīng)于風(fēng)向傳感器的12芯電纜插頭和對應(yīng)于風(fēng)速傳感器的7芯電纜插頭。將電纜插頭與對應(yīng)傳感器下部的插座正確連接后將傳感器裝在安裝座上，然后擰緊風(fēng)速傳感器上3個M6六角頭螺栓，風(fēng)速傳感器就安裝完成。再將安裝梁下部的支柱裝入安裝底座中間的孔內(nèi)，用2個M8的六角頭螺栓固定。接著把安裝底座用3個M12的六角頭螺栓固定在用戶需要架設(shè)傳感器的地方，（安裝底座上3個孔的直徑為Ф13，均布在Ф120的圓周上，見圖）后轉(zhuǎn)動風(fēng)向傳感器將風(fēng)向傳感器上的指北桿準(zhǔn)確地對準(zhǔn)正北方向并擰緊風(fēng)向傳感器上的3個M6六角頭螺栓，傳感器的安裝即告完成。