FPGA风力发电机基座沉降监测系统设计
摘要近年来，随着国家大力开发风力发电项目，大量新建的风力发电站需要得到实时 监控，以保证其稳定、可靠的运行。由于风力发电场复杂的气候以及地质环境，风力 发电平台经常会发生不同程度的沉降，严重的沉降会影响发电塔的运行安全乃至整个 风力发电场的稳定运行。为了保障发电场能够长期、稳定的运行，需要一套实时的监 测系统对发电塔的平台沉降进行监测。然而，以往的沉降监测系统主要应用于城市中 的楼房、公路等场合，并不能适应风力发电场复杂的环境要求。本文提出了一种基于 激光和 CCD 的高精度微量位移测量技术，借助 FPGA 和 MCU 来完成高速采集和实时监 控报警的功能。该种测量方法相对于很多传统的方法具有速度快、实时性高、测量精 度高、环境适应性强等优势。80789
毕业论文关键词：平台沉降；CCD；高速采集；AD9822；FIFO
Abstract In recent years, as government develop wind power projects, a great number of new wind farms need to be real-time monitoring, to ensure its stable and reliable operation。 Due to the complexity of climate and geological environment in the wind farms, some platform of wind power generation often come to the subsidence of different level, and the serious subsidence may take a great impact on stability of the power tower even the whole wind farms。 In order to ensure the farms in a long-term and stable operation, we need a set of real-time monitoring system for the power tower platform。 However, the previous system of real-time monitoring was mainly applied in buildings, roads and so on in the city, which can not meet the serious requirement of wind farms。 This paper proposes a new kind of high precision and micro displacement measurement technology based on laser and CCD devices, with the help of FPGA and MCU, we can complete the function of high-speed data acquisition and real-time monitoring easily。 Compared with some traditional methods, this technology of measurement take great advantages in high-speed data acquisition, real-time performance, high-precision measurement and strong adaptability to complex environment, etc。
Keywords: subsidence；CCD；high-speed data acquisition；FIFO；AD9822
目 录
第一章 绪论 1
1。1 选题背景及意义 1
1。3 国内外常见的平台沉降监测方法 2
1。3。1 全站仪监测法 2
1。3。2 位移传感器监测法 2
1。3。3 北斗/GPS 监测法 3
1。3。4 激光监测法 3
1。4 基于 CCD 的沉降监测系统设计的意义 3
第二章 基于 CCD 的沉降监测系统的基本原理 5
2。1 设计的基本思路及技术关键 5
2。1。1 监测系统设计的基本思路 5
2。1。2 监测系统设计的技术关键 6
2。2 沉降值测量与测量器件特性 7
2。2。1 CCD 的基本特性介绍 7
2。2。2 半导体激光器的特性与应用 8
第三章 芯片选型与电路设计 9
3。1 处理器选型 9
3。1。1 STM32 选型