实时风力测量系统.pdf

本发明特别涉及一种实时风力测量系统。该实时风力测量系统，风标杆的前部安装风力板轴，风力板轴上端焊接与轴同心的弧形铜片，下端固定有圆形风力板，风力板下端设置配重；风力板在风力推动下发生偏转，到达连通起点位置通过风力板轴的转动使弧形铜片连接电极，风力继续加大风力板到达连通终点位置受到限位销阻挡不再偏转，此时电极到达弧形铜片末端，电极连接单片机系统、GPRS模块，风力板在风的吹动下，带动弧形铜片旋转，风力板轴旋转至铜片接触电极的角度，电极导通，电极导通信号送入单片机系统，获取数字信号，控制警告设备进行声光报警，同时利用GPRS模块将该告警信号远传至服务器、手机，实现了全过程、全员化的安全管理。

1.一种实时风力测量系统，包括风标杆（1）、始终与风向平行的风标（2），风标（2）安在
风标杆（1）的后部，其特征在于：风标杆（1）的前部安装风力板轴（3），风力板轴（3）上端焊接
一个与轴同心的弧形铜片（4），下端固定有圆形的风力板（5），风力板（5）下端设置用于调整
报警风力值的配重（6）；风力板（5）在风力推动下发生偏转，到达连通起点位置（7）通过风力
板轴（3）的转动使弧形铜片（4）连接电极（8），风力继续加大风力板（5）到达连通终点位置
（9）受到限位销（10）阻挡不再偏转，此时电极（8）到达弧形铜片（4）末端，电极（8）连接单片
机系统（11）、GPRS模块（12），风力板（5）在风的吹动下，带动弧形铜片（4）沿转轴旋转，当旋
转至一定角度，电极（8）导通，电极（8）导通信号送入单片机系统（11），单片机系统（11）进行
模数信号转换，获取数字信号，控制警告设备进行声光报警，同时利用GPRS模块（12）将该告
警信号远传至服务器（13）、手机（14）、网页，实现全过程、全员化的安全管理。
2.根据权利要求1所述的实时风力测量系统，其特征在于：正极（8）在弧形铜片（4）的弧
形轨迹上，正极（8）与弧形铜片（4）相差12-17度圆心角。
3.根据权利要求2所述的实时风力测量系统，其特征在于：电极（8）为16A铜芯绝缘线，
裸露4-6mm。
4.根据权利要求3所述的实时风力测量系统，其特征在于：风力板（5）下端外露的风力
板轴（3）有螺纹，风力板（5）通过所述螺纹设置配重（6），限位销（10）安在风标杆（1）上。
5.根据权利要求4所述的实时风力测量系统，其特征在于：该配重（6）为配重螺母。

实时风力测量系统

（一）技术领域

本发明涉及雨量测量技术，特别涉及一种实时风力测量系统。

（二）背景技术

大型桥梁在建设过程中，会有大量的现场吊装、安装作业，风力大小对高空作业安全影
响非常敏感，施工现场很多作业受天气影响非常大，尤其是对风力，而目前监测现场风力的
手段主要是依靠天气预报。天气预报是对一个大区域进行的，是概率事件而施工安全要求
是实时的、准确的，所以天气预报不能直接用于施工现场风力监测。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种实时风力测量系统，该实时风力测量系
统能够准确、快速的监测现场局部风力，及时进行数据分析，结合现场安全风险控制的具体
要求，发出不同级别的告警信号、限制设备危险作业、存储控制记录信息。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种实时风力测量系统，包括安装在立杆顶端的风标杆、始终与风向平行的风标，风标
安在风标杆的后部，其特殊之处在于：风标杆的前部安装风力板轴，风力板轴上端焊接一个
与轴同心的弧形铜片，下端固定有圆形风力板，风力板下端设置用于调整报警风力值的配
重；风力板在风力推动下发生偏转，到达连通起点位置通过风力板轴的转动使弧形铜片连
接电极，风力继续加大风力板到达连通终点位置受到限位销阻挡不再偏转，此时电极到达
弧形铜片末端，电极连接单片机系统、GPRS模块，风力板在风的吹动下，带动弧形铜片沿转
轴旋转，当旋转至一定角度，电极导通，电极导通信号送入单片机系统，单片机系统进行模
数信号转换，获取数字信号，控制警告设备进行声光报警，同时利用GPRS模块将该告警信号
远传至服务器、手机，实现了全过程、全员化的安全管理。

风力板下端外露的风力板轴有螺纹，风力板通过所述螺纹设置配重，限位销安在
风标杆上。

所述配重为配重螺母。

电源为3V的安全电压，负极为弧形铜片，正极在弧形铜片的弧形轨迹上，正极与弧
形铜片相差12-17度圆心角，优选15度圆心角（即风力板转动15度以下不会报警），正极为
16A铜芯绝缘线，裸露4-6mm。优选，电极为16A铜芯绝缘线，裸露5mm。

本发明的有益效果是：由于风标面积较大能够始终与风向保持平行，从而确保风
力板始终与风向垂直，故风力板在风的吹动下，带动弧形铜片沿转轴旋转，风力越大转角越
大，3级风转角为15度。风力板轴旋转至铜片接触电极的角度，断开的电极导通，电极导通信
号送入单片机系统，单片机系统首先进行模数信号转换，获取到数字信号后利用软件控制
告警设备进行声光报警，同时利用GPRS移动网络将该告警信号远传至服务器、手机等，实现
了全过程、全员化的安全管理。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为附图1局部放大图；

附图3为本发明风力板的结构图；

附图4为本发明风力板轴的结构图；

附图5为本发明的系统构成图；

附图6为本发明的流程图；

图中，1风标杆，2风标，3风力板轴，4弧形铜片，5风力板，6配重，7起点位置，8电极，9终
点位置，10限位销，11单片机系统，12GPRS模块，13服务器，14手机，15立杆。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括安装在立杆15顶端的风标杆1、始终与
风向平行的风标2，风标2安在风标杆1的后部，其特殊之处在于：风标2面积较大，能够指示
风向：风标杆1的前部安装风力板轴3，风力板轴3上端焊接一个与轴同心的弧形铜片4，下端
固定有圆形的风力板5，风力板5下端外露的风力板轴3有螺纹，螺纹用于配重螺母（配重6）
调整报警风力值；风力板5在风力推动下发生偏转，到达连通起点位置7通过风力板轴3的转
动使铜片连接电极8，风力继续加大风力板5到达连通终点位置9受到限位销10阻挡不再偏
转，限位销10安在风标杆1上，此时电极8到达弧形铜片4末端。电极8连接单片机系统11、
GPRS模块12，风力板5在风的吹动下，带动铜片沿转轴旋转，当旋转至一定角度，电极8导通，
电极8导通信号送入单片机系统11，单片机系统11进行模数信号转换，获取数字信号，控制
警告设备进行声光报警，同时利用GPRS模块12将该告警信号远传至服务器13、服务器13向
手机14和网页发出图文信息，同时存储操作记录，实现了全过程、全员化、全时空的安全管
理。对杜绝违章作业和冒险作业、防止重特大安全事故发生具有重要意义。

电源为3V的安全电压，负极为弧形铜片4，正极8在弧形铜片4弧形轨迹上，相差12-
17度圆心角，优选15度圆心角（即风力板转动15度以下不会报警），正极8为16A铜芯绝缘线，
裸露4-6mm。优选，电极8为16A铜芯绝缘线，裸露5mm。