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FYF-A型智能風向風速報警儀使用說明書：

產品概述：

FYF-A型數字式風向風速儀可測量風向、風速的瞬時值和平均值。本儀器結構合理、自動化程度高，能連續對瞬時風向、風速進行監測，適宜于機場、港口、塔吊、環保、農林、防火等需要關切風向、風速的部門用來進行風向、風速的實時監測和告警。

一.主要功能和特點:                                                                                                                                                                                 

◎ 采用光電式風向風速傳感器。

◎ 應用微計算機技術，對風向風速的測量進行控制和數據處理。

◎ 應用數字形式顯示，直接顯示風向風速的瞬時值（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向的方位瞬時值和平均值。

◎ 測量過去一小時內3秒和10分鐘平均風速大值和對應風向以及出現時間。

◎ 兩個等級的風速告警功能，兩個等級的告警設置值可自由設定。

◎ 能與上位機通訊，在上位機上同時顯示各種平均風速和風向，顯示本小時以來瞬時極大和10分鐘平均大的風速和對應風向及它們出現的時間。

◎ 具有數據存儲功能，能存儲過去一個月內的整點測風數據，并可可通過上位機下載本機所存儲的整點測風數據。

二.主要技術指標

風速測量范圍：0.6 m/s ～ 60 m/s   

風速測量分辨率：0.1 m/s

風速測量精度：±（0.3+0.03V）m/s（V為指示風速）

風速傳感器啟動風速：≤0.6 m/s

風向測量范圍：0°～ 360°

風向測量分辨率：64方位（5.625°）

風向顯示分辨率：1°

風向測量精度：±5.625°

風向傳感器啟動風速：≤0.6 m/s

風參數平均周期：3秒、2分、10分

圓盤風向顯示器分辨率：32 方位

儀器顯示內容：3秒平均風速、平均風向、 本小時內大3秒平均風速和對應風向

                  以及出現的時間；

2分平均風速、平均風向；

10分平均風速、平均風向、本小時內大10分平均風速和對應風

    向以及出現的時間。

告警等級：2個（預告警、告警）

告警值設定范圍：0 m/s ～ 60 m/s內任意整數值

傳感器與主機的遙測距離：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：波特率：9600bps、字長：8bit、停止位：1bit、無奇偶校驗。

使用環境溫度：傳感器：-40℃ ～ +50℃

              主機：0℃ ～ +50℃

使用環境濕度：傳感器：≤ 100 %RH

              主機：≤ 90 %RH

外形尺寸：主機：250mm×180mm×165mm;(寬×高×深)

　　　　　風速傳感器：Ф185mm×250mm

　　　　　風向傳感器：577mm×355mm×Ф95mm

重量：主機：2.8kg

風速傳感器：0.71kg

風向傳感器：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：

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

    風向傳感器采用風標式風向傳感器。風標的轉軸帶動光電編碼器，將風向變換成格雷碼，在計算機內應用軟件再變換為二進碼。光電碼盤也是無觸點的結構有利于減小風向傳感器的啟動風速和提高風向傳感器的可靠性。

2.電路簡介：

    主機電路圍繞單片機STC89C54RD⁺構成。由于STC89C54RD⁺內部具有256字節RAM ，1K字節擴展RAM和16K字節的程序存儲，內部設計有程序監視器電路，用來完成復位和看門狗電路等功能。所以它片內的資源就基本上就可以實現儀器的功能要求，外部需擴充電路很少，使得電路變得更簡單可靠。

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

儀器內擴展有串行接口的EEPROM（32K byte）電路用來存儲測風整點數據，長能夠存儲一個月的整點測風數據。單片機風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，這些數據還能保存而不丟失。

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

儀器設計有驅動電路，當出現預告警和告警時它可以帶動外部的設備（如蜂鳴器等）。

風向風速的輸入都經過電阻瞬變二極管構成的防瞬態脈沖的保護后加到微機輸入口上，以提高電路的抗雷擊功能。

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

3.風向風速的測量與處理：

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

儀器可求出現在這個小時開始一直到現在的3秒鐘平均風速的大值和對應風向，以及發生時間；10分鐘平均風速的大值和對應風向以及發生的時間。

儀器將測得的陣風值與事先設在儀器內的預告警設定值和告警值進行比較，一旦陣風風速大于預告警值（或告警值）儀器將發出預告警（或告警）信號。

儀器在每個 整點時將整點的風參數（3秒、2分、10分平均值，過去一個小時內的3秒鐘平均風速的大值和對應風向，以及發生時間；10分鐘平均風速的大值和對應風向以及發生的時間等）存儲到儀器的擴展EEPROM中，以備上位機的調用。

四.操作與使用說明：

1.儀器的安裝架設（參看儀器架設圖）

風向傳感器與風速傳感器裝在安裝梁兩端的安裝座上，安裝座內有對應于風向傳感器的12芯電纜插頭和對應于風速傳感器的7芯電纜插頭。將電纜插頭與對應傳感器下部的插座正確連接后將傳感器裝在安裝座上，然后擰緊風速傳感器上3個M6六角頭螺栓，風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，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）后轉動風向傳感器將風向傳感器上的指北桿準確地對準正北方向并擰緊風向傳感器上的3個M6六角頭螺栓，傳感器的安裝即告完成。