Campbell风能监测系统

一：产品简介   
      Campbell BL-1000 风能监测系统专门为风能资源调查、沙尘暴监测、气候环境变化和植被研究等设计生产的专业研究级自动气象站设备。该设备可用于多层梯度气象观测（梯度层数可由用户指定），每层可测量风向、风速、温度及气压等常规气象要素，也可观测各种气象通量，定时进行自动采集，计算，处理，显示，存储，通讯和打印，提高了观测效率，减轻了观测人员的劳动强度。支持多种网络通讯功能，通过RS232接口与微机有线相连进行数据通讯。该系统具有性能稳定，检测精度高，无人职守，抗干扰能力强，软件功能丰富等方面特点。广泛应用于农业气象、水文地质、海洋、太阳能研究、学校教学、科学研究等领域。
      风能观测根据地形条件建立50m、70m、100m观测塔，开展风能资源观测。100测风塔上应至少安装5层风速传感器，分别位于10、30、50、70、100米处；至少安装2层风向传感器，分别位于50、100米处；70测风塔上应至少安装4层风速传感器，分别位于10、30、50、70米处；至少安装2层风向传感器，分别位于50、70米处；50测风塔上应至少安装3层风速传感器，分别位于10、30、50米处；至少安装2层风向传感器，分别位于30、50米处。
1. 为什么对测风系统有高精确度的要求？
      和风电场项目开发的发电量预测相比，几乎没有任何其他方面可以像测风数据的准确度和可靠性有那么高的要求。即使测风数值中有一个很小的误差也会导致在发电量预测中出现很大的错误，增加了既定投资计划在经济上不可行的风险。而且测风数据记录必须完好地采集至少12个月，所以即使是短期的设备故障也要避免。
      在一个中等规模的风电场的发电量评价中计算产生的错误可以轻易地导致数千万元的收入差异。因此，这使得即便是最昂贵和最复杂的测量系统也会显得比较廉价。
2.  如何进行高精度测量？
      当进行高精度测量时，传感器的正确选择和高精度测量系统的建立至关重。如果这一部发生误差，那么搜集到的测风数据就不一定适合做出有价值的评估。如果你之后要做风电场的可行性研究报告，那么你必须尽可能提供可靠的测风数据。


梯度风示意图：
梯度.jpg
二：风传感器选型
名称、型号、产地 部分参数 图片
螺旋桨风向风速传感器
型号：05103
品牌：美国RMYoung
风速:0-100m/s, 
风向：0-360°
准确性:风速:±0.3m/s或1%, 风向:±3°
工作温度:-50 - 50°C 05103.jpg
螺旋桨风向风速传感器
型号：05106
品牌：美国RMYoung
风速:0 - 100米/秒
风向:0-360°
准确性:风速:±0.3米/秒或1%
风向:±3度 05103.jpg


螺旋桨风向风速传感器
型号：05108
品牌：美国RMYoung


风速：0-100米/秒
风向：0-360度
风速精度：：±0.3米/秒或1%
风向精度：±3度
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风速传感器
型号：014A
品牌：美国MetOne
量程：0~45m/s
启动风速：0.45m/s
精度：±0.11m/s或1.5% 014A.jpg
风向传感器
型号：024A
品牌：美国MetOne
量程：0~360o
启动风速：0.45m/s
精度：±5o 024A.jpg
超声波风传感器
型号：WS200-UMB
品牌：德国Lufft
风向范围：0~359.9 °
启动风速：< 3° 
启动> 1m/s
风速范围：0~75 m/s
启动风速：±0.3m/s
尺寸 直径：约150mm，    高：约194mm
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风速传感器
型号：A100L2
      A100LK
      A100LM
      A100H
品牌：英国Vector
量程：0~77.22m/s
启动风速：0.2m/s
停止风速：0.1m/s
精度：1%±0.1m/s
距离常数：2.3m±10% a100ac-small.jpg
风向传感器
型号：W200P和W200P/L
品牌：英国Vector 
启动风速：0.6m/s
最大风速：>75m/s
测量范围：机械角度360度
精度：在稳定的5m/s风速时为±2度
分辨率：±0.2度
重复性：±0.5度
线性：满刻度输出的0.5%
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超声波风速风向传感器
型号：WindObserver 65
品牌：英国Gill公司
风速范围：0–65 m/s
最低启动值：0.01m/s
精度：±2% @ 12m/s
分辨率：0.01m/s 
Offset：±0.01m/s
风向范围：0-359° 
死角：无
精度：±2°@ 12m/s
分辨率：1°
windobserver.jpg
温湿度传感器/气压选型：
温湿度传感器
型号：CS215
品牌：Campbell
温度：-40℃~70℃
精度：±0.3℃（25℃时），
      ±0.4℃（5℃~40℃）
      ±0.9℃（-40℃~70℃）
输出分辨率：0.01℃ 
湿度：0~100%RH（-20℃~60℃时）
精度（25℃）：±2% (10~90%RH) 
              ±4% (0~100%RH)
输出分辨率：0.03% RH
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温湿度传感器
型号：HC2S3
品牌：Campbell
温度：-40℃~60℃（标准）
温度精度：±0.1℃（在23℃)长期稳定性：<0.1℃/年 
湿度：0~100%RH
湿度精度：±0.8%RH（23℃时）
长期稳定性：<1%RH/年
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温湿度传感器
型号：HMP155
品牌：Vaisala
湿度范围：0.8 – 100%RH
精度（包含非线性，滞后和可重复性）
15 – 25℃：±1%RH（0 -90%RH）；±1.7%RH（90 -100%RH）
-60- -40℃：±（1.4+0.032×读数）%RH
-40- -20℃：±（1.2+0.012×读数）%RH
-20–40℃：±（1.0+0.008 ×读数）%RH
40–60℃：±（1.2+0.012 ×读数) %RH
温度范围：-80 – 60℃
电压输出精度：
-80–20℃：±（0.226-0.0028 x温度）℃
-80 – 60℃：±（0.055 - 0.0057 x 温度）℃
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气压传感器
型号：CS106
      PTB110
品牌：campbell
量程：500~1100hPa
总精度：±0.3hPa @20℃
        ±0.6hPa @0~40℃
        ±1.0hPa @-20~45℃
        ±1.5hPa @-40~60℃
可重复性：±0.03hPa
长期稳定性：±0.1hPa/年
分辨率：±0.01mb
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CR1000数据采集器
   CR1000数据采集器是Campbell数据采集器里面性价比最高的一款。它提供传感器的测量、时间设置、数据压缩、数据和程序的储存以及控制功能，由一个测量控制模块和一个配线盘组成，具有强大的网络通讯能力。
   CR1000数据采集器的扫描速率能够达到100Hz，拥有模拟输入、脉冲计数、电压激发转换、数字等多个端口，外围接口有CS I/O、RS-232以及SDM等，采用12VDC外接可充电电池供电。对于低温的环境，用户还可以选择低温型的CR1000-XT数据采集器。
   CR1000所具有的高精度性、高适应性、高可靠性以及合理的价格等特点，使其成为科研、商业与工业系统应用的理想选择。目前，CR1000数据采集器已在气象观测、农业研究、土壤水分研究、风力观测、道路气象站、工业产品测试、通量观测、涡动协方差系统等众多领域得到了广泛应用标准的CR1000数据采集器包含4M的数据和程序存储空间，可通过外接存储模块和CF存储卡来实现大容量数据存储。数据和程序保存在非失意性闪存和内存里。锂电池装在内存和实时时钟上。当首选电池（BPALK，PS100）电压降至9.6V以下时，CR1000也能够延缓执行操作，从而减少不准确测量的可能性。CR1000可以通过外围设备扩展从而形成一个数据采集系统。很多CR1000系统可以构建一个网络从而形成当地或整个地区的监测网络。
【主要特点】
数据存储为表格形式 CR1000.jpg
PakBus? 操作系统
软件支持：LoggerNet3.4/4.0，PC4001.2,或者ShortCut2.2
支持 CR1000KD手持式显示器（选配），读数方便
CSI/O和RS-232串行接口
内部温度补偿，实时时钟，超时和温度变化实时校准
当CR1000从主电源上分离后，使用内部锂电池支持SRAM存储和时钟以确保数据、程序和精确的时间
具有强大的网络通讯功能，
【主要性能】
最大扫描速率：100Hz
模拟输入：16个单端（或8个差分）通道
脉冲通道：2个
工作温度：标准为-25℃至+50℃，可扩展-55℃至+85℃
内存：标准为4M内存，可扩展至2G，额外数据存储使用CFM100存储模块和一个CF存储卡。
13-bit模拟数字转换
16-bit H8S Hitachi微型控制器，32-bit内部CPU