作者：Hobojunkai
發(fā)布時(shí)間：16/10/09 
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本頁(yè)關(guān)鍵詞： 類(lèi)別： 探索風(fēng)能資源在未來(lái)的渦輪建設(shè)可行性研究
使用范圍：戶(hù)外
使用單位：
科爾蓋特大學(xué)
概要：
作為科爾蓋特大學(xué)環(huán)境研究研討會(huì)的一部分，一組學(xué)生的研究人員獲得了研究級(jí)的氣象站收集風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)，在風(fēng)力渦輪機(jī)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估項(xiàng)目中使用。
介紹
作為有權(quán)科爾蓋特大學(xué)的環(huán)境學(xué)研討會(huì)的一部分，“環(huán)境問(wèn)題的跨學(xué)科研究：可替代能源，”一群學(xué)生地理學(xué)家，經(jīng)濟(jì)學(xué)家和物理學(xué)家形成了調(diào)查高露潔的潛力的總體目標(biāo)風(fēng)能集團(tuán)承諾致力于構(gòu)建一個(gè)程序開(kāi)啟或關(guān)閉高露潔的土地所有權(quán)風(fēng)力渦輪機(jī)。在風(fēng)能集團(tuán)，我們的“數(shù)據(jù)分析和采集”分組負(fù)責(zé)（1）獲得專(zhuān)業(yè)級(jí)的風(fēng)速儀，（2）架設(shè)風(fēng)速計(jì)在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，（3）建立以風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)位點(diǎn)和（4）建模的數(shù)據(jù)設(shè)置為一個(gè)第三方的數(shù)據(jù)為同一記錄期間，以促進(jìn)進(jìn)一步的分析。
風(fēng)速計(jì)規(guī)格
在我們正確的風(fēng)速計(jì)搜索，我們希望，可以采取同時(shí)也有數(shù)據(jù)記錄功能都定向和速度數(shù)據(jù)的專(zhuān)業(yè)級(jí)設(shè)備。
風(fēng)速計(jì)作物
圖1：我們的HOBO風(fēng)速/方向智能傳感器。
研究各種選項(xiàng)后，我們決定購(gòu)買(mǎi)計(jì)算機(jī)公司HOBO風(fēng)速/方向智能傳感器（圖1）。監(jiān)測(cè)站也接受多達(dá)四個(gè)傳感器，允許購(gòu)買(mǎi)額外的智能傳感器，用于測(cè)量其他天氣參數(shù)或附加相同的風(fēng)傳感器在不同高度的風(fēng)紋的可能性。風(fēng)速計(jì)計(jì)算基于杯轉(zhuǎn)速瞬時(shí)風(fēng)速每三秒鐘累積并通過(guò)計(jì)算平均通過(guò)指定記錄間隔記錄風(fēng)速。定向數(shù)據(jù)使用每三秒累積的向量風(fēng)向給出。在數(shù)據(jù)組給出的值是從在記錄間隔矢量分量的總和計(jì)算的平均。
網(wǎng)站的具體細(xì)節(jié)（邦尼山，漢密爾頓，NY）
對(duì)于我們的測(cè)試地點(diǎn)，我們選擇建立風(fēng)速計(jì)伊恩•赫爾芬特教授的房子的屋頂，坐標(biāo)ñ42◦50'130“W075◦31'004”和1520英尺的高空。使用便攜式GPS裝置獲得這些測(cè)量。我們點(diǎn)的焊接鋼管為5米（16.4英尺）隨著設(shè)備本身作為一個(gè)桅桿安裝使用。桅桿基部被沿電視天線(xiàn)，這是已經(jīng)牢固地附著在赫爾芬特家的煙囪的長(zhǎng)度固定垂直（使用金屬夾）。完成的組件還需要一個(gè)接地套件包括附接到桅桿的跑了房子的一側(cè)，并在一個(gè)銅桿打入地下終止底部銅布線(xiàn)的長(zhǎng)度。接線(xiàn)也跑下來(lái)的房子一側(cè)，從傳感器到數(shù)據(jù)記錄器，并進(jìn)入在傳感器被永久地連接到室內(nèi)的電腦房子。我們的選址是理想的測(cè)試部位，因?yàn)槲覀兊臄?shù)據(jù)可以被不斷地檢查和檢索由于計(jì)算機(jī)的接近傳感器。
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圖2：我們的風(fēng)速計(jì)設(shè)置。在這張圖片中，你可以看到，我們考慮到了我們的數(shù)據(jù)分析阻塞樹(shù)。
記錄程序信息
我們登錄每隔5秒鐘，缺口后，我們切換到十秒鐘的時(shí)間間隔。該數(shù)據(jù)通過(guò)HOBOware軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄器管理，數(shù)據(jù)圖表和數(shù)據(jù)分析處理。該HOBOware軟件以圖形和表格形式的數(shù)據(jù)，記錄陣風(fēng)速度，風(fēng)速，風(fēng)向?yàn)槊總�(gè)登錄的時(shí)間間隔。所述數(shù)據(jù)可以在該程序在一個(gè)指定的時(shí)間間隔，以顯示平均值和最大值被操縱，或者它可以被導(dǎo)出到那里的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并錯(cuò)誤可以超出軟件的功能，至少進(jìn)行校正（或Excel文件，超出了我們的軟件的功能）的理解。數(shù)據(jù)記錄我們一個(gè)月的產(chǎn)生約45萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，我們出口到11共Excel文檔。
鑒于需要數(shù)據(jù)來(lái)作為一個(gè)學(xué)期的班的時(shí)間限制內(nèi)進(jìn)行分析，我們想看看不到一年的時(shí)間接管了一段時(shí)間風(fēng)速儀的數(shù)據(jù)能夠可靠相比，第三方數(shù)據(jù)源來(lái)推斷估計(jì)的限制在風(fēng)速計(jì)網(wǎng)站年平均風(fēng)速。為了做到這一點(diǎn)，我們不得不尋找一個(gè)可靠的來(lái)源，靠近哈密爾頓，NY的可能至少有每天的風(fēng)速平均值的記錄，在過(guò)去的一年。優(yōu)選站點(diǎn)也將有類(lèi)似的地形特征對(duì)那些在我們的風(fēng)速計(jì)的部位。
數(shù)據(jù)和分析一旦風(fēng)速儀數(shù)據(jù)運(yùn)行完成后，我們編譯觀察風(fēng)速，并比較知名的第三方數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)。因?yàn)檫x擇（每點(diǎn)5秒，第一次記錄來(lái)看，每點(diǎn)10秒，第二次運(yùn)行）小的時(shí)間間隔，我們有一個(gè)非常大的數(shù)據(jù)集點(diǎn)。為了減少數(shù)據(jù)到一個(gè)可管理的數(shù)量，我們平均間隔五分鐘增量。然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行平均每日平均值和總平均值（與在第三方數(shù)據(jù)提供的時(shí)間間隔進(jìn)行比較）。風(fēng)速計(jì)總平均來(lái)4.491867079英里每小時(shí)。
接下來(lái)，我們從兩個(gè)科爾蓋特大學(xué)供熱站風(fēng)速計(jì)和照片上傳主辦的漢密爾頓氣象站考慮的第三方數(shù)據(jù)。從加熱設(shè)備風(fēng)速計(jì)數(shù)據(jù)被記錄為每日平均。記錄從今天（08年4月29日）擴(kuò)大到大約前一年（07年5月1日）。超過(guò)這個(gè)時(shí)間，我們發(fā)現(xiàn)4.5301676英里每小時(shí)的平均值。對(duì)于地下氣象信息，我們把現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，平均每天在網(wǎng)上為我們的風(fēng)速計(jì)被操作的時(shí)間。在這里我們發(fā)現(xiàn)0.946153846英里每小時(shí)平均（我們的方案期）。
從這些平均值的比較，一個(gè)趨勢(shì)可以看出三個(gè)數(shù)據(jù)之間設(shè)定首先，從加熱設(shè)備和邦尼希爾風(fēng)速計(jì)平均值相對(duì)接近。我們可以在很大程度上考慮這兩個(gè)網(wǎng)站相似。然而，比較地下氣象平均值為供熱廠和邦尼山風(fēng)速平均值時(shí)，我們注意到大的出入。由地下氣象平均值記錄，較慢的速度是明確由于高程差，因?yàn)檫@個(gè)站是在一個(gè)較低的仰角（1134英尺）相比，加熱設(shè)備和邦尼希爾風(fēng)速計(jì)。此外，我們懷疑一個(gè)大的障礙與天氣地鐵站的干擾，由于風(fēng)速值并記錄整個(gè)慢風(fēng)速較大差異。
在這方面，我們接下來(lái)考慮，將影響到邦尼山風(fēng)速計(jì)數(shù)據(jù)點(diǎn)的任何障礙。我們觀察第一個(gè)已知的障礙是其中記錄器凍結(jié)在零風(fēng)速和陣風(fēng)速度數(shù)據(jù)的一大片。這是第一次從08年3月27日19點(diǎn)51分44秒觀察到 - 08年3月28日10時(shí)33分09秒，并通過(guò)風(fēng)速計(jì)杯代替凍結(jié)引起的。
這些研究結(jié)果比較在我們工作組的地理學(xué)家做高露潔土地所有權(quán)的風(fēng)能潛力的GIS分析之后，我們想樹(shù)立我們對(duì)比克斯財(cái)產(chǎn)風(fēng)速計(jì)，位于黎巴嫩旁邊的池塘西摩鄉(xiāng)。為了建立我們的風(fēng)速儀在這個(gè)新的網(wǎng)站，我們需要構(gòu)造一個(gè)拉線(xiàn)塔，將至少延長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)33英尺關(guān)上自己的（即地面沒(méi)有在由Helfants的房子所提供的附加高度我們第一位置）。此外，理想情況下，數(shù)據(jù)將在此位置采取了整整一年。我們將建立在一個(gè)開(kāi)放的領(lǐng)域中間的風(fēng)速計(jì)，所以障礙物將不再在我們的數(shù)據(jù)分析的一個(gè)因素。目前，我們正在猶豫得出結(jié)論推斷有關(guān)數(shù)據(jù)收集的小周期的年平均風(fēng)速的準(zhǔn)確性任何由于大量的到我們收集的數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)誤差因素。待批準(zhǔn)建設(shè)提出的網(wǎng)站上，該項(xiàng)目將在五月下旬開(kāi)始至2008年六月初只有在年度數(shù)據(jù)收集在比克斯網(wǎng)站，我們也做了類(lèi)似的分析，到數(shù)據(jù)集的一個(gè)子集之后，我們才能得出關(guān)于intrannual外推的準(zhǔn)確性結(jié)論。
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