Ανάπτυξη Μετρητικής Διάταξης Και Συστήματος Μετα-επεξεργασίας Δεδομένων Ανοικτού Κώδικα Για Χρήση Σε Εφαρμογές Μικρών Ανεμογεννητριών

Abstract

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η σχεδίαση και υλοποίηση ενός μετρητικού συστήματος για εφαρμογές μικρών ανεμογεννητρίων και στη συνέχεια το σύστημα παρακολούθησης των μετρούμενων μεγεθών αυτών, απομακρυσμένα. Η υλοποίηση είναι εξ'ολοκλήρου ανοικτού κώδικα με έμφαση στην ευελιξία της εφαρμογής αλλά και στην ελαχιστοποίηση του κόστους. Το σύστημα που υλοποιήθηκε, μπορεί να χωριστεί σε τρία υποσυστήματα: τη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος που είναι συνδεδεμένη με την ανεμογεννήτρια και έχει σαν εισόδους τα μεγέθη προς μέτρηση, τον μικροελεγκτή ο οποίος περιλαμβάνει τους αναλογικό σε ψηφιακό μετατροπείς, μετατρέπει τα σήματα αυτά και κάνει τοπική επεξεργασία και αποθήκευση. Το λογισμικό μετα-επεξεργασίας δεδομένων, περιλαμβάνει τη βάση δεδομένων που αναλαμβάνει την αποθήκευση των μεγεθών αλλά και την επεξεργασία τους και τη προβολή χρήσιμων για τον χρήστη στατιστικών σύμφωνα με τα πρότυπα IEC 61400-12-1. Αρχικά, εισάγονται οι βασικές έννοιες και τα χαρακτηριστικά των μικρών ανεμογεννητριών. Στη συνέχεια, γίνεται λόγος για τους αισθητήρες και για του διάφορους τρόπους μέτρησης ηλεκτρικών μεγεθών ενώ ακολουθεί η παρουσίαση βασικών εννοιών γύρω από τους μικροεπεξεργαστές και τους μικροελεγκτές. Γίνεται επίσης ανάλυση της μετατροπής του σήματος από αναλογική σε ψηφιακή μορφή. Έπειτα, παρουσιάζονται τα πρότυπα IEC τα οποία υπέδειξαν τις προδιαγραφές της παρουσίασης και επεξεργασίας των μετρούμενων μεγεθών. Τα προγραμματιστικά εργαλεία που καθίστησαν δυνατή αυτή την επεξεργασία αναλύονται στη συνέχεια. Τέλος, γίνεται εμφανής η τελική επιλογή στοιχείων όσον αφορά το υλικό αλλά και η τελική διαμόρφωση του μικροελεγκτή ώστε να ικανοποιεί την εφαρμογή μας με τον καλύτερο δυνατό τρόπο.