[發(fā)明專(zhuān)利]基于FPGA的用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)裝置和監(jiān)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410059237.7
• 申請(qǐng)日: 2014-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103884863A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪寧渤;路亮;馬彥宏;趙龍;周強(qiáng);馬明;張健美;王明松
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司;甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心
• 主分類(lèi)號(hào): G01P5/24
• 分類(lèi)號(hào): G01P5/24
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

1.一種基于FPGA的用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，?

包括FPGA芯片、單片機(jī)和三對(duì)超聲波換能器；

所述FPGA芯片，實(shí)現(xiàn)超聲波發(fā)射信號(hào)的時(shí)序發(fā)射，以及從驅(qū)動(dòng)脈沖的發(fā)送到正確接收到超聲波信號(hào)所用的傳播時(shí)間的計(jì)算；

所述三對(duì)超聲波換能器，依次從上向下發(fā)射超聲波信號(hào)，發(fā)射的同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)數(shù)；每對(duì)超聲波換能器分別進(jìn)行一次發(fā)射和接收，三對(duì)都完成，則完成一個(gè)循環(huán)過(guò)程；

所述單片機(jī)，接收FPGA芯片傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，上述三對(duì)超聲波換能器每對(duì)超聲波換能器之間的距離是15cm。

3.一種權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的基于FPGA的用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，所述三對(duì)超聲波換能器中每對(duì)超聲波換能器均上下設(shè)置；其特征在于，包括以下步驟：

步驟1:三對(duì)超聲波探頭的上邊三個(gè)超聲波換能器依時(shí)間分別向下邊三個(gè)探頭發(fā)送驅(qū)動(dòng)脈沖，并同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)T1，T2,T3，并同時(shí)啟動(dòng)下面三個(gè)超聲波探頭的時(shí)間判別接收觸發(fā)電路；

步驟2：判斷下面三個(gè)超聲波探頭是否接收到超聲波信號(hào)，如沒(méi)有接收到超聲波信號(hào)則返回步驟1；

步驟3：如接收到超聲波信號(hào)，則記錄三對(duì)超聲波探頭依次分別從上面超聲波探頭發(fā)射到下面相對(duì)應(yīng)的超聲波探頭的超聲波飛行時(shí)間T1，T2，T3；

步驟4：然后三對(duì)超聲波探頭的下邊三個(gè)超聲波換能器依時(shí)間分別向上邊三個(gè)探頭發(fā)送驅(qū)動(dòng)脈沖，并同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)T1’，T2’,T3’，?同時(shí)啟動(dòng)上面三個(gè)超聲波探頭的時(shí)間判別接收觸發(fā)電路；

步驟5：判斷上面三個(gè)超聲波探頭是否接收到超聲波信號(hào)，如沒(méi)有接收到超聲波信號(hào)則返回步驟4；

步驟6：如接收到超聲波信號(hào)則記錄三對(duì)超聲波探頭依次分別從下面超聲波探頭發(fā)射到上面相對(duì)應(yīng)的超聲波探頭的超聲波飛行時(shí)間T1’，T2’,T3’；

步驟7：判斷單片機(jī)是否允許傳輸數(shù)據(jù)中斷，如不允許傳輸數(shù)據(jù)中斷則延時(shí)等待；

步驟8：如單片機(jī)允許傳輸數(shù)據(jù)中斷，則FPGA向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求，F(xiàn)PGA啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)鐘，同時(shí)將超聲波飛行時(shí)間T1，T2，T3，T1’，T2’，T3’發(fā)送到單片機(jī)；

步驟9：等到數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，則斷開(kāi)與單片機(jī)的連接。