[實(shí)用新型]風(fēng)向風(fēng)速特征推算系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220467200.4
• 申請(qǐng)日: 2012-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202758087U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張磊;徐嘯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 水利部交通運(yùn)輸部國(guó)家能源局南京水利科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01W1/02
• 分類號(hào): G01W1/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 何朝旭

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)向風(fēng)速特征推算系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國(guó)各省市縣鎮(zhèn)已經(jīng)建設(shè)了很多氣象觀測(cè)站，同時(shí)觀測(cè)記錄溫度、氣壓、雨量、風(fēng)速、風(fēng)向等資料信息。由于我國(guó)幅員遼闊，地形、地貌變化大，特別是近海、平原、山區(qū)相互嵌套的地形地貌，對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向的影響變化差異大。即使建立了很多氣象風(fēng)速、風(fēng)向觀測(cè)站，但是對(duì)局部復(fù)雜的地形環(huán)境還是不能較準(zhǔn)確的反映該地的風(fēng)速、風(fēng)向特征，這些地方觀測(cè)資料少，缺乏多年連續(xù)觀測(cè)資料。在工程應(yīng)用時(shí)由于資料短缺問(wèn)題影響設(shè)計(jì)，對(duì)工程后續(xù)正常運(yùn)行產(chǎn)生很多風(fēng)險(xiǎn)。因此，怎樣充分利用已有的觀測(cè)資料為局部復(fù)雜的地形環(huán)境和毗鄰氣象觀測(cè)站附近的區(qū)域建立聯(lián)系是一個(gè)重要的研究方面。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種風(fēng)向風(fēng)速特征推算系統(tǒng)，能根據(jù)現(xiàn)有觀測(cè)資料推算出目標(biāo)點(diǎn)位的風(fēng)向風(fēng)速特征，為工程應(yīng)用提供依據(jù)。

申請(qǐng)人的研究思路是：根據(jù)流體力學(xué)的物理量分布的連續(xù)性原理，相距不遠(yuǎn)的觀測(cè)站處于大致相同的大型環(huán)流背景下，盡管它們的地理環(huán)境有其不同的特點(diǎn)，但都受到共同的環(huán)流背景制約，氣象要素變化或多或少存在一定程度的統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)。據(jù)此原理，可以采用同步觀測(cè)方法，對(duì)氣象觀測(cè)站和目標(biāo)點(diǎn)位的同期數(shù)據(jù)資料進(jìn)行相關(guān)性分析，建立氣象觀測(cè)站和目標(biāo)點(diǎn)位兩地的風(fēng)向風(fēng)速相關(guān)關(guān)系；然后，將氣象觀測(cè)站的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)資料根據(jù)前述相關(guān)關(guān)系進(jìn)行修正，即可得到目標(biāo)點(diǎn)位的風(fēng)向風(fēng)速特征。

為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種風(fēng)向風(fēng)速特征推算系統(tǒng)，包括一組處于不同觀測(cè)位置的風(fēng)向風(fēng)速儀，其特征是，還包括PC終端，所述PC終端具有存儲(chǔ)單元以及根據(jù)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算的CPU處理器，所述存儲(chǔ)單元的IO端與CPU處理器IO端連接，所述各風(fēng)向風(fēng)速儀的數(shù)據(jù)輸出端與存儲(chǔ)單元的輸入端連接；所述PC終端還具有與CPU處理器輸入端連接的輸入設(shè)備、以及與CPU處理器輸出端連接的輸出設(shè)備。

采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)后，能根據(jù)現(xiàn)有觀測(cè)資料推算出目標(biāo)點(diǎn)位的風(fēng)向風(fēng)速特征，為工程應(yīng)用提供依據(jù)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1實(shí)施例應(yīng)用案例的擬合結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例

本實(shí)施例的風(fēng)向風(fēng)速特征推算系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括一組處于不同觀測(cè)位置（1-n）的風(fēng)向風(fēng)速儀，以及PC終端，PC終端具有根據(jù)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算的CPU處理器、以及IO端與CPU處理器IO端連接的存儲(chǔ)單元，各風(fēng)向風(fēng)速儀的數(shù)據(jù)輸出端與存儲(chǔ)單元的輸入端連接；PC終端還具有與CPU處理器輸入端連接的輸入設(shè)備、以及與CPU處理器輸出端連接的輸出設(shè)備。

風(fēng)向風(fēng)速儀包括風(fēng)向觀測(cè)儀、風(fēng)速觀測(cè)儀以及數(shù)據(jù)傳輸裝置，風(fēng)向觀測(cè)儀和風(fēng)速觀測(cè)儀的輸出端分別與數(shù)據(jù)傳輸裝置的輸入端連接，數(shù)據(jù)傳輸裝置的輸出端與風(fēng)向風(fēng)速儀的數(shù)據(jù)輸出端重合。

PC終端的輸入設(shè)備為鍵盤(pán)，輸出設(shè)備為顯示屏。

風(fēng)向風(fēng)速儀可外購(gòu)（廠家：上海氣象儀器廠有限公司，型號(hào)：EN2A風(fēng)向風(fēng)速儀）；PC終端可外購(gòu)（市售任一種PC計(jì)算機(jī)）。

具體推算過(guò)程如下：

1.在目標(biāo)點(diǎn)位設(shè)置風(fēng)向風(fēng)速儀，并在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)采集目標(biāo)點(diǎn)位的風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)；與此同時(shí)，目標(biāo)點(diǎn)位附近的氣象觀測(cè)站也在相同的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)采集該觀測(cè)站位置的風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)。目標(biāo)點(diǎn)位、觀測(cè)站采集得到的風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)傳輸至PC終端的存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存。

2.通過(guò)PC終端的輸出設(shè)備，工作人員統(tǒng)計(jì)前述預(yù)定時(shí)間段內(nèi)采集的各觀測(cè)位置風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)，然后將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)經(jīng)輸入設(shè)備輸入PC終端。

3.PC終端的CPU處理器根據(jù)輸入的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得出目標(biāo)點(diǎn)位與觀測(cè)站風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)的相互關(guān)系。

4.工作人員將氣象觀測(cè)站的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)資料經(jīng)輸入設(shè)備輸入PC終端，PC終端CPU處理器根據(jù)第3步所得相互關(guān)系對(duì)輸入的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)資料進(jìn)行運(yùn)算，最終推算出目標(biāo)點(diǎn)位的同期風(fēng)向風(fēng)速特征。

之后，即可根據(jù)所得目標(biāo)點(diǎn)位風(fēng)向風(fēng)速特征，對(duì)目標(biāo)點(diǎn)位的工程應(yīng)用進(jìn)行規(guī)劃。

應(yīng)用案例：

氣象觀測(cè)站A具有長(zhǎng)達(dá)31年的當(dāng)?shù)仫L(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)資料。現(xiàn)在想要推算出氣象觀測(cè)站A附近的目標(biāo)點(diǎn)位B處同期風(fēng)向風(fēng)速特征，但是目標(biāo)點(diǎn)位B處從未有過(guò)風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)資料。于是，在目標(biāo)點(diǎn)位B處設(shè)置風(fēng)向風(fēng)速儀，在1年時(shí)間內(nèi)采集此處風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)；與此同時(shí)，氣象觀測(cè)站A也在這1年內(nèi)采集其當(dāng)?shù)仫L(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)。