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1、测风塔设备安装维护基础知识中国大唐集团新能源有限责任公司 新能源设计研究所1 测风塔设备简介1) 测风塔 国内现役测风塔高度一般有100 米、85米、80米、70米、40米、10米这几 种。国内大部分风电公司采用的都是70米 塔，我公司现役36个塔中，其中40米塔有2 座，70米塔34座。分别分布在赤峰、通辽、兴安盟、锡盟、乌蒙、山东、辽宁等 地。国产绗架式测风塔国产圆筒式测风塔进口圆筒式测风塔2)记录仪的详细说明：NOMAD-2 代风力数据采集系统是美国赛 风公司 /SECOND WIND 在 NOMAD 的基础上研 发的新一代测风系统。它用于风力发电前期风 资源数据收集，比如风速、风向、气
2、压、温度 等；也可用于气象方面的数据收集，比如雨 量、光照辐射、湿度等；另外还可以测量风机 功率。我们新的 NOMAD2 代记录仪能够准确 可靠的提供风资源与气象观测数据。1 记录仪有 20 个信道，其中数字信号通道 12 个。模拟信号通道 8 个，数据采集记录仪同 时最高可记录 12 层风速及 6 层风向。 2 内存容量 128K ，即在记录仪没有存储卡 的时候仍然能够存储数天的数据，存储卡为 32MB ，最高可达 1GB 。通用 USB 接口。一块 32MB 压缩闪卡可连续存储一年以上的数据（ 70 米 6 层风塔， 10 分钟风速的平均值、标准 偏差及最大值；10 分钟风向、温度及大气压
3、力的平均值）。3 测风塔的参数设定，包括场址、经度、纬 度、海拔、风速、风向、温度 / 湿度、压力等均可在办公室设定好，通过存储卡插入记录仪 自动上传或下载；或通过电脑直接连接上传下 载；或通过 GSM 、 CDMA 、 AMPS 无线传输 ，同时实现 E-MAIL 每天传输数据、在线下载数据及在线实时监控等功能。4 记录仪内置式避雷防护装置可有效保护传感器免遭雷击，可有效保护记录仪及传感器免 遭横向雷击，从而保证数据采集的连续性。尤 其在南方或高山多雷雨地带，效果非常明显。 传感器全部采用屏蔽电缆。 5 记录仪可在 - 40 至 + 85 环境下正常工作，防水、防潮、防冻、防腐蚀。接线端子
4、排正面分布，各种传感器屏蔽电缆接头彩色标 注，一目了然，接线异常简单，方便快捷。6 电源管理系统智能化：无线通信时电源自动开启，上传或下载数据完成后自动保持节电 状态。两节标准 9 伏碱电池可使用 6 个月以上 ， 12 伏内置蓄电池组或太阳能电源，保证长期不间断供电。同时还可加装传感器加热除冰 装置，给传感器包括风速仪及风向标自动加热 除冰。3)记录仪的技术指标：记录仪规格 外形尺寸： 350 毫米 x 300 毫米 x 140 毫米 重量： 20 磅 / 9 公斤 外箱： 一体式不锈钢箱体，防水、防冻、 防腐蚀、防沙尘、整体带锁扣 运行温度： 数据采集记录仪正常工作温度 范围在 - 40
5、o C 至 + 85 o C记录仪电源 9 伏内电源： 并列 2 块 9 伏电池，电池最低电 压： 5.5 VDC 碱电池使用寿命可达 3 个月， 锂电池使用寿命 (-40 o C) 可达 12 个月。如使用外接电源寿命会更长。太阳能电源： 包括太阳能电池板、 12 伏蓄电池组、及太阳能电池板整流稳压器，可选 配。静电保护 所有信号的输入、输出、接口信 号传输都进行了静电保护，无需在记录采集仪 上额外加装避雷器。用户界面 显示屏： 4 x 20 字母数字式 LCD/VFD ，自 动节电功能，带有人工调控对比 , 自动温度补 偿 LCD 控制。操作面板： 7 键密封膜压面盘远程界面： 除现场操作
6、外，还可通过 Desktop 软件进行远程设置、无线数据传输等。接口： - 本地口： 标准 DB9/DCE 插口， 独立RS232C 串口连接线，可连接笔记本电脑 或台式电脑。 远程口： MODEM 、 RADIO 或网络接口；自 动唤醒 Rx 输入等。传感器 信号输入 20 个信号输入通道，其中数字量 通道 12 个，模拟量通道 8 个风速仪： 通道数量： 12 组 ( 亦可接入其它 频率信号，如降雨量等 ) 1 秒钟采样一次，精 度： 0.02% 测量范围： 0.4 m/s - 70 m/s 环境温度： - 55 - 60 湿度范围： 0 - 100% RH 风向标： 模拟输入量： 0 V
7、 2.5V DC 或 5V DC 1 秒钟采样一次，精度： 0.02% 测量范围： 0 o - 360 o 环境温度： - 55 - 60 湿度范围： 0 - 100% RH温度传感器： 模拟输入量： 0 V 2.5 V DC 1 秒钟采样一次，精度： 0.02% 测量范围： -40 - 105 精确度： 0.2 ， 温度在 0 - 5 0 之间 0.5 ， 温度在 -40 - 105 之间 环境温度： - 55 - 121 湿度范围： 0 - 100% RH温度传感器： 模拟输入量： 0 V 2.5 V DC 1 秒钟采样一次，精度： 0.02% 测量范围： -40 - 105 精确度： 0
8、.2 ， 温度在 0 - 5 0 之间 0.5 ， 温度在 -40 - 105 之间 环境温度： - 55 - 121 湿度范围： 0 - 100% RH气压传感器： 通道数量： 8 组 ( 亦可接入其它模拟信号，如风向、湿度、温度、功率、 噪音等 )模拟输入量： 0 V 2.5 V DC 或 5V DC 1 秒钟采样一次，精度： 0.02% 测量范围： 60kPa - 110kPa 误差范围： 1.25 毫巴 环境温度： - 55 - 121 湿度范围： 0 - 100% RH数据处理 记录范围： 不同时段的平均值、平均偏 差、标准偏差、最大值、最小值记录时段： 1 分钟、 10 分钟、 3
9、0 分钟、 1 小时、或 1 天内的任何时段，同时可对不同功能进行不同时段 任意设定组合。数据存储 介质 / 载体： 随机带 32MB 工业 / 商业两用标准压缩闪卡 (USB 接口 ) ，可用笔记本电脑或台式电脑任意读写。工作温度 - 40 o C 至 + 85 o 。数据传输： NOMAD 风力数据采集系统有三种数据传输方式 : 通过串口线用笔记本电脑直接从 NOMAD 记录仪上读取。 使用存储卡带回办公室读取。 压缩闪卡容量从 32MB 到 1GB 任选。 通过 GSM 全球通系统无线传输下载。 NOMAD 将每天的数据用 E-MAIL 发送到用户指定的邮箱（可同时发送三个邮箱）。除此之
10、 外，其最独特之处还可以每天随时都可通过 MODEM 拨号上网，坐在办公室直接下载数据，同时还可在线监测风速、风向、气压、温度 等传感器的实际运转状况。风速仪：此仪器包括一个杯组（三个杯），中心连接到一个垂直轴旋转。至少一个杯总是面向来风。 杯的空气动力 学形状把风压力转化成旋转扭矩。杯 的旋转在一个特定范围内接近线性正比于风速。风速 计内的一个转换器把旋转运动转换成电信号，通过线 路送至数据采集器，然后记录仪用已知的增益（或斜 率）和偏移（或截矩）常数来计算实际风速。风能资 源测量最常用的测风传感器是 Maximum #40 三杯风速计。它已被证明有长期的可靠性和标定稳定性。其 所装的杯是黑
11、色聚碳酸脂塑料模塑，风杯被连接到一 个加硬的铜铍合金轴，并使用改进的特弗龙（ Teflon ）轴承旋转。此轴承配件不需维护，并在大多数环境 下至少 2 年保持精确。用风向标测量风向。最普遍应用的型式 是一个叶片连接到一根垂直轴。风向标不断通过对准风 向寻找力平衡的位置。大多数风向标使用电位表型式的 转换器，产生与风向标位置相关的电信号。电信号通过 电线传送到数据采集器，把风向标的位置联系到一个已 知的参考点（通常是真北）。因此，重要的是风向标对 齐（或定向）到一个指定参考点。普遍应用的风向标型 号是 #200P ，因为它设计简单，维护要求低。它是一种热塑塑料和不锈钢零件组成的负电位计。其他型号
12、提供 增强的性能，如较高灵敏度 气压计：测量大气压强，有 Setra276 ， 276SW 型，可输出 Pg ，hPa ， kPa ，毫巴等测量值 温度计：量程 48 到 + 50C 精度达 0.5C 测量平均值远程传输装置：该设备安装在记录仪中 , 能够适应世界任何地区的通讯状况，利用 目前各种通信方式，如 CDMA 、 GSM 、 无线模拟通信、卫星传输、载波通讯、有 线电话 、无线局域网等。可以在线监测 风速、风向、气压、温度等传感器的实际 运转状况；或者将存储在 CF 卡中的数据 通过电脑直接连接下载 , 并且上传配置文 件 , 对记录仪设置进行修改，同时实现 E- MAIL 每天传输数据。工业级CF卡：用于存储记录仪数据， 能够在55 到 + 60C的温度范围内稳 定记录数据，有32M通过读卡器将数据导入电脑，再用 N2Desktop软件对数据进行分析，得出平均风速、风向、气压及温度值。
