一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置的制作方法

本发明属于气象监测，具体是一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置。

背景技术：

1、在高原高海拔地区（如青藏高原、川西高原等）进行风力发电机组施工建设时，施工现场的气象环境极为严苛。大风、暴雪、低温冻雨以及强烈的太阳辐射交替作用，对施工安全、吊装作业窗口期判断以及设备运行状态提出了极高要求。因此，布设能够实时监测风速、风向、温湿度等多参数的气象监测装置，是保障风电施工安全与进度的必要前提；

2、目前，风电施工领域普遍采用的气象监测装置主要沿用传统地面气象站模式，即采用固定式支架在单一高度处安装风速风向仪、温湿度传感器；传统装置的风速风向传感器固定安装于立杆支架的某一高度和方位，其测量值仅代表该空间单点的瞬时气流参数。然而固定单点传感器极易落入局部气流畸变区，所测数据与施工吊装作业实际关心的“区域平均来流风速”偏差较大，难以准确反映作业面的真实风场状态，导致吊装安全预警误报或漏报频发；另外，高海拔地区冬季气温低，空气中的过冷水滴在接触风速传感器风杯表面后迅速凝结成冰。传统风速计的风杯表面极易产生冰层包裹，转动阻力急剧上升。当结冰达到一定程度时，风杯完全卡死，转速为零，导致风速数据持续输出为零或严重偏低，形成“假静风”状态。而一旦出现突发性阵风，被冻住的风杯无法响应，极易引发施工安全事故。

3、因此，有必要提供一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其包括：

2、立杆支架，其下端面通过底座锚固在地面上；

3、光伏板单元，安装在所述立杆支架上；

4、风向监测装置，设置在所述立杆支架上并位于光伏板单元的上方；

5、支撑梁，水平固定在所述立杆支架的上端；

6、摄像头，安装在所述支撑梁的端部下方；

7、中控箱，固定在所述立杆支架上并位于风向监测装置的下方。

8、进一步，作为优选，所述光伏板单元由至少两个对称分布的太阳能板组成，各所述太阳能板均通过调节支架倾斜设置在立杆支架上；

9、所述支撑梁上安装有温湿度监测装置。

10、进一步，作为优选，所述风向监测装置包括：

11、定位套，其套装固定在所述立杆支架上，所述定位套上同轴转动连接有固定环座；

12、固定柱，为圆周分布的多个 ，所述固定柱的一端与所述固定环座相连接；

13、风速监测装置，与各所述固定柱相对应设置，所述风速监测装置均安装在固定柱的另一端；

14、风向传感器，安装在各所述风速监测装置的上端面一侧。

15、进一步，作为优选，所述固定柱与所述固定环座相转动连接，且固定环座的上方同轴固定有安装套，所述安装套上铰接有多个连接杆，各所述连接杆的另一端均铰接有支杆，所述固定柱上固定有延长架，所述支杆的另一端与延长架相转动连接；

16、所述风速监测装置与所述固定柱相转动连接，且所述风速监测装置的下方设置有配重块。

17、进一步，作为优选，所述风速监测装置随固定柱转动过程中始终维持竖直状态；所述定位套上位于固定环座的下方同轴固定有导环，所述导环的外壁上开设有波形导槽，所述波形导槽内滑动设置有多个滑块；

18、各所述滑块上均倾斜连接有顶杆，所述顶杆的另一端与所述连接杆相连接。

19、进一步，作为优选，所述风速监测装置包括：

20、进风座，其外侧壁上圆周分布有多个进风口；

21、支撑滑台，其中心设置在所述进风座内；

22、基板，为对称分布的多个，各所述基板均固定在所述支撑滑台的上端面；

23、风速传感器，转动安装在各所述基板的上端面；

24、防尘罩，设置在支撑滑台的上方，所述进风座的上方垂直固定有多个滑杆，所述防尘罩与所述滑杆相滑动连接。

25、进一步，作为优选，所述进风口处设置有防尘网；所述支撑滑台滑动安装在所述进风座内，所述进风座内竖直滑动设置有中心轴，所述中心轴滑动贯穿所述支撑滑台，且中心轴的上端与所述防尘罩相固定；

26、所述中心轴与支撑滑台之间设置有内弹簧，所述进风座的内部下方竖直转动连接有丝杠，所述丝杠上螺纹滑动连接有定位架板，所述中心轴的下端与定位架板相固定。

27、进一步，作为优选，所述风速传感器的壳体内竖直转动连接有转轴，所述转轴的上端滑动设置有滑轴，所述滑轴与风速传感器的风杯相固定，所述滑轴上固定有轴压环，且所述滑轴上位于轴压环的下方同轴滑动设置有齿沟盘，所述齿沟盘与所述轴压环相抵靠接触。

28、进一步，作为优选，所述轴压环的下方连接有支撑弹簧，所述齿沟盘表面分布有齿纹。

29、进一步，作为优选，所述壳体内滑动设置有推力环，所述推力环与所述齿沟盘相固定，所述推力环的下端面设置有磁体；且所述壳体内固定有电磁座，所述电磁座与磁体异性相斥。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、本发明将风速监测、风向监测、温湿度监测、视频图像采集及光伏供电、数据中控等功能高度集成于同一立杆支架上，各模块布局紧凑、层次分明，实现了一站式多参数同步监测。摄像头设置在支撑梁端部，能够实时监控施工区域动态，为吊装指挥提供可视化辅助决策依据，本发明中通过设置可绕立杆支架轴线旋转的固定环座，并在其圆周方向均匀布设多个能够上下起伏摆动的固定柱，每个固定柱端部均安装有风速监测装置。在自然风力驱动下，固定环座持续旋转，叠加固定柱的起伏摆动，使各个风速监测装置在空间中做复合轨迹运动，实现动态三维扫掠监测。多个监测探头在连续变位过程中获取的风速监测数据经中控箱汇集处理后，能够有效消除局部湍流干扰，输出更具区域代表性的平均风速与主风向信息，大幅提升了监测数据的可信度和工程参考价值；另外，本发明中风速传感器自带轴向振动除冰机构，能够在风杯自身的旋转过程中快速除冰，解决了高寒高海拔风电施工气象监测领域长期存在监测精度低，存在较大监测误差的情况。

1.一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其特征在于：所述光伏板单元（11）由至少两个对称分布的太阳能板组成，各所述太阳能板均通过调节支架倾斜设置在立杆支架（1）上；

3.根据权利要求1所述的一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其特征在于，所述风向监测装置（2）包括：

4.根据权利要求3所述的一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其特征在于：所述固定柱（23）与所述固定环座（22）相转动连接，且固定环座（22）的上方同轴固定有安装套（25），所述安装套（25）上铰接有多个连接杆（26），各所述连接杆（26）的另一端均铰接有支杆（27），所述固定柱（23）上固定有延长架（28），所述支杆（27）的另一端与延长架（28）相转动连接；

5.根据权利要求4所述的一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其特征在于：所述风速监测装置（3）随固定柱（23）转动过程中始终维持竖直状态；所述定位套（21）上位于固定环座（22）的下方同轴固定有导环（4），所述导环（4）的外壁上开设有波形导槽（41），所述波形导槽（41）内滑动设置有多个滑块；

6.根据权利要求1所述的一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其特征在于，所述风速监测装置（3）包括：

7.根据权利要求6所述的一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其特征在于：所述进风口（32）处设置有防尘网；所述支撑滑台（33）滑动安装在所述进风座（31）内，所述进风座（31）内竖直滑动设置有中心轴（38），所述中心轴（38）滑动贯穿所述支撑滑台（33），且中心轴（37）的上端与所述防尘罩（36）相固定；

8.根据权利要求6所述的一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其特征在于：所述风速传感器（35）的壳体（5）内竖直转动连接有转轴（51），所述转轴（51）的上端滑动设置有滑轴（52），所述滑轴（52）与风速传感器（35）的风杯相固定，所述滑轴（52）上固定有轴压环（53），且所述滑轴（52）上位于轴压环（53）的下方同轴滑动设置有齿沟盘（54），所述齿沟盘（54）与所述轴压环（53）相抵靠接触。

9.根据权利要求8所述的一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其特征在于：所述轴压环（53）的下方连接有支撑弹簧，所述齿沟盘（54）表面分布有齿纹。

10.根据权利要求8所述的一种高寒高海拔风电施工防冰冻多参数气象监测装置，其特征在于：所述壳体（5）内滑动设置有推力环（55），所述推力环（55）与所述齿沟盘（54）相固定，所述推力环（55）的下端面设置有磁体（56）；且所述壳体（5）内固定有电磁座（57），所述电磁座（57）与磁体（56）异性相斥。