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随着科学技术的发展，地球上煤炭、石油、天然气等地下资源正面临着枯竭的危险，能源短缺现象日趋严重，与此同时，严重的环境污染也已成为威胁人类生存的主要问题。在这一系列的问题之下，人们对环境保护的重视日益增强。自然界中的矿物燃料能源不仅资源有限，而且在利用过程中会带来严重的环境污染问题，给人类生存造成的危害日趋明显。此时，新能源由于其可再生、成本低、无污染等方面的优点，越来越受到世界各国的普遍重视。世界各国都在讨论后续能源的接续问题，风力发电已逐渐成为最值得考虑的选择。垂直轴风车很早就被应用于人类的生活领域中，中国最早利用风能的形式就是垂直轴风车。随着科技的发展和人类认识水平的不断提高，近年来，越来越多的机构和个人开始研究垂直轴风力发电机，并取得了长足的发展。垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。 风速、气压，温度等风参数的检测是对风力发电机进行控制及优化的基础部分，同时也是风力发电的一个非常重要的环节。风速值和温度值的有效获取不但可以保证风能的利用率，而且不同的风速和温度差决定了风力发电机的不同运行状态，确保了风力发电机的正常工作。本文目的在于设计一个适合风力发电机、高精度和能够进行实时检测，容易安装并且成本较低，集成度高的垂直风道气流场检测装置。 本文首先介绍了目前风力发电情况的重要意义及国内外风力发电机检测的状况，为适应风力发电的低风速、小流量、长时间监测的要求，提出了基于嵌入式技术的检测方法。然后，介绍了风速、气压、温度传感器和无线发射模块的应用特性，并详细地研究了嵌入式操作系统在单片机上移植的问题，还有上位机程序所使用的VisualBasic的MSComm控件的应用。本论文针对以上几方面问题进行了探索和研究，结合上位机与下位机配合工作的方法，在单片机嵌入式系统及传感器应用分析的基础下，设计了一种比较适合风力发电机的数据无线传输检测装置。基于VisualBasic的上位机程序能够对各种测量结果进行有效的校正处理，并且可以通过用户窗口界面设定采样时间间隔，同时对测量数据自动保存。论文内容主要包括以下几个部分： 1)通过对风力发电站的基础知识的学习和研究，设计出适合于风力发电的垂直风道气流管道装置。 2)通过对嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ原理的学习和研究，完成μC/OS-Ⅱ在增强型51单片机上的移植。 3)采用风速、气压、温度等传感器，配合单片机功能模块的合理应用，尽量简单化测量电路与单片机的接口，并且使用无线发射模块对检测数据进行无线传输给中央工作站，增强了检测装置的灵活性和实用性。 4)利用VisualBasic语言编写上位机串口通信程序，并对检测数据进行实时显示和自动保存在工作站电脑里面。 5)同时使用市售风参数检测仪器进行检测，与自行设计的检测装置进行数据比较和分析，以得出其精度和适应范围。 通过实验所得的数据分析，本系统能够很好地检测到风速、气压，温度等风参数，有助于监测人员对风力发电设备进行常规的监测与诊断。事实证明，本系统是实用的，有效的，这样一种基于嵌入式系统的风力发电垂直风道气流场检测系统具有很大的工程实际意义。