本發(fā)明涉及海洋環(huán)境監(jiān)測，具體地說是一種海洋風電場環(huán)境要素監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
：隨著中國能源結構的不斷調整，風能因其巨大的社會和環(huán)保效益政府視為能源發(fā)展的重點。海上風電更具有資源豐富、發(fā)電利用小時數(shù)高、不占用土地、不消耗水資源和適宜大規(guī)模開發(fā)的特點，近幾年我國正在大力發(fā)展海上風電。發(fā)展海上風電首先是海洋環(huán)境要素監(jiān)測的問題，尤其是海洋風電場環(huán)境監(jiān)測，與其它環(huán)境相比，海洋環(huán)境復雜、多變、嚴酷，風電結構、設備正常工作環(huán)境的承受力和壽命及安全生產(chǎn)，都需要有對其風電場環(huán)境準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而作出周密設計，保證安全生產(chǎn)。技術實現(xiàn)要素：為此，本發(fā)明提供一種對風電場環(huán)境之氣象、水文進行全面實時監(jiān)測的海洋風電場環(huán)境要素監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明采用如下的技術方案：海洋風電場環(huán)境要素監(jiān)測系統(tǒng)，包括傳感器組塊、中心機箱、結構支架和上位機軟件；所述的傳感器組塊包括氣象傳感器、so2檢測儀和水質檢測儀；所述中心機箱內置中央信號處理器、電源適配器、無線傳輸模塊和本地存儲模塊；所述的結構支架用于固定中心機箱及傳感器組塊；所述傳感器組塊測得的氣溫、濕度、光照時數(shù)、總輻射、so2沉積量、海水水溫、海水ph值、海水溶解氧和鹽沉積量數(shù)據(jù)經(jīng)中央信號處理器處理后通過無線傳輸模塊傳送至遠端聯(lián)網(wǎng)計算機，通過上位機軟件實時顯示，同時將顯示數(shù)據(jù)以文本形式存儲在遠端聯(lián)網(wǎng)計算機的指定路徑。進一步地，所述的氣象傳感器為由氣象采集器、溫度傳感器、濕度傳感器、日照時數(shù)傳感器和總輻射表組成的四要素氣象站。進一步地，所述的水質檢測儀由水溫傳感器、鹽度傳感器、溶解氧傳感器和ph值傳感器組成。進一步地，所述中心機箱的機殼材質為防腐材料，機殼接縫處設有防潮橡膠墊，中心機箱與外部接口采用航插連接。進一步地，所述的結構支架安裝在風力發(fā)電機臺柱平臺上。進一步地，所述的水質檢測儀還包括過濾籠和與過濾籠尺寸匹配的塑料容器，塑料容器固定于過濾籠內，水質檢測儀的探頭通過線纜置于塑料容器內，線纜外部套pc管。過濾籠用于防止異物將傳感器纏繞。將探頭置于塑料容器內，防止水質傳感器受海浪沖擊后脫落，進一步地，所述的上位機軟件，實時以數(shù)字形式顯示九個環(huán)境要素的數(shù)值，數(shù)值以.txt文件的形式存儲于遠端聯(lián)網(wǎng)計算機上，并添加時間信息。進一步地，所述的上位機在遠端聯(lián)網(wǎng)計算機上創(chuàng)建虛擬串口，即直接從虛擬串口讀數(shù)，虛擬串口每小時會自動接收到一幀數(shù)據(jù)。進一步地，利用中心機箱的本地存儲模塊將監(jiān)測的信息現(xiàn)場用u盤存儲。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明對風電場環(huán)境之氣象、水文進行全面實時監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)通過gprs無線傳送至遠端聯(lián)網(wǎng)計算機，通過上位機軟件既實時顯示，又可將顯示數(shù)據(jù)以.txt文件形式存儲在計算機指定路徑，還可將監(jiān)測的信息現(xiàn)場u盤存儲，非常方便風電場設計師和電場管理及應用者，使用生產(chǎn)安全、壽命長。附圖說明圖1為本發(fā)明的結構框圖；圖2為本發(fā)明的工作原理示意圖。具體實施方式下面結合說明書附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細描述。如圖1所示，海洋風電場環(huán)境要素監(jiān)測系統(tǒng)由傳感器組塊、中心機箱、結構支架和上位機軟件組成。所述的傳感器組塊包括氣象傳感器、so2檢測儀和水質檢測儀；所述中心機箱內置中央信號處理器、電源適配器、無線傳輸模塊和本地存儲模塊；所述的結構支架用于固定中心機箱及傳感器組塊；所述傳感器組塊測得的氣溫、濕度、光照時數(shù)、總輻射、so2沉積量、海水水溫、海水ph值、海水溶解氧和鹽沉積量數(shù)據(jù)經(jīng)中央信號處理器處理后通過無線傳輸模塊傳送至遠端聯(lián)網(wǎng)計算機，通過上位機軟件實時顯示，同時將顯示數(shù)據(jù)以文本形式存儲在遠端聯(lián)網(wǎng)計算機的指定路徑。所述的氣象傳感器為由氣象采集器、溫度傳感器、濕度傳感器、日照時數(shù)傳感器和總輻射表組成的四要素氣象站。所述的水質檢測儀由水溫傳感器、鹽度傳感器、溶解氧傳感器和ph值傳感器組成。如圖2所示，系統(tǒng)工作原理：系統(tǒng)工作時，氣象傳感器(包括溫度、濕度、光照時數(shù)、總輻射計傳感器)、so2檢測儀和海水水質檢測儀(ph傳感器、溶解氧傳感器、鹽度傳感器、水溫傳感器)檢測站點位置的空氣中溫度、濕度、光照時數(shù)、總輻射量、so2濃度及海水的水溫、ph值、溶解氧、鹽沉積量等環(huán)境要素信息，中央信號處理器周期性地采集傳感器端數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)解碼后存儲到本地u盤，并將數(shù)據(jù)打包發(fā)送至gprs(發(fā)送端)，數(shù)據(jù)密度不低于1組/1h,最后由客戶端計算機的上位機軟件對數(shù)據(jù)包解碼，分類儲存并形成顯示信息。環(huán)境適應性：工作溫度：氣溫-20℃～+60℃；水溫℃～+60℃。儲存溫度：-20℃～+60℃(氣溫)。工作濕度：(95±3)％，+40℃。安全性：接口具有電源極性反接保護設計；在正常環(huán)境及大氣條件下，電源輸入端與機殼之間的絕緣電阻應不小于100mω；在濕熱環(huán)境下，應不小于2mω；系統(tǒng)電源地與機殼地絕緣。本發(fā)明用于監(jiān)測江蘇南通如東灘涂38號風力發(fā)電設備所在位置氣象及海洋水質信息。監(jiān)測要素包括氣溫、濕度、光照時數(shù)、總輻射、so2沉積量、海水水溫、海水ph值、海水溶解氧、鹽沉積量。觀測要素技術指標如表1所示。表1技術指標所述的結構支架含百葉箱。中心機箱、so2檢測儀及水質檢測儀的儀表使用時避免淋雨，放于百葉箱內。百葉箱通過支架與護欄固定。氣象觀測站相關組件直接外置固定于支架上，支架與護欄固定。考慮到使用環(huán)境，機殼材質為防腐材料(保證兩年不被腐蝕)，機殼接縫處墊壓防潮橡膠墊，機箱與外部接口采用航插連接，機箱上航插見表2。表2數(shù)據(jù)采集模塊機箱航插分配來自航插座絲印220v市電y50dx-1203zj10220v交流氣象站y50ex-0605zk10氣象站水質檢測儀y50ex-0605zk10水質檢測儀so2檢測儀y50ex-0605zk10so2檢測儀y50ex-0605zk10預留y50ex-0605zk10預留y50ex-0605zk10預留水質檢測儀：設有過濾籠，以防止異物將傳感器纏繞，防止水質檢測儀受海浪沖擊后脫落，選用與過濾籠尺寸匹配的塑料容器，將容器固定于過濾籠內。水質檢測儀傳感器線纜外部套pc管，防止線纜經(jīng)受海浪沖擊磨損；pc管沿著護欄延伸到垂梯布線，最終傳感器探頭固定于垂梯內側,保證海水漲潮后能淹沒。上位機軟件：實時以數(shù)字形式顯示九個環(huán)境要素的數(shù)值。數(shù)值以文本的形式存儲于計算機上，并添加時間信息。上位機軟件接口為gprs無線模塊，軟件在計算機上創(chuàng)建虛擬串口，即直接從虛擬串口讀數(shù)。虛擬串口每小時會自動接收到一幀數(shù)據(jù)，每幀數(shù)據(jù)28個字節(jié)，各字節(jié)對應的數(shù)據(jù)格式見表3。表3數(shù)據(jù)格式以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，熟悉該領域的技術人員應該明白本發(fā)明包括但不限于附圖和上面具體實施方式中描述的內容。任何不偏離本發(fā)明的功能和結構原理的修改都將包括在權利要求的范圍中。當前第1頁12