st61400-12 stazione anemometrica a norme iec 61400-12 · wmostandards,measnet and iec 61400-12...

NESA Srl - Via Sartori, 6/8 - 31020 - Vidor (TV) - Italy - Tel+39.0423.985209 - Fax+39.0423.985305 - E-mail: [email protected] - www.nesasrl.it

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Environmental monitoringsystems and remote controls

ST61400-12 Stazione anemometrica a norme IEC 61400-12Anemometric station according to IEC 61400-12 norms

Descrizione del sistemaLa stazione anemometrica mod. ST61400-12 è stataprogettata per il monitoraggio del vento inottemperanza alle norme IEC 61400-12 per lavalutazione di idoneità all’installazione di centralieoliche per la produzione di energia elettrica.La stazione ST61400-12 nella versione base, è corredatadi:- TMF100 datalogger per acquisizione,

memorizzazione e trasmissione dati, alimentazioneda pannello solare (su richiesta: 220Vac, 24Vac,12Vdc, generatore eolico) con batteria tampone12Vdc, USB memory 2GB, web server on-boardcon software di gestione.

- VV1-N sensore di velocità vento- DV-A sensore di direzione vento

Opzioni- MeasNet certificazione/calibrazione per sensori

velocità vento.- VVR-N sensore di velocità vento con riscaldatore a

basso consumo (4W@12Vdc).

Device descriptionThe ST61400-12 anemometric station is developedfor wind monitoring in accordance with IEC 61400-12for the evaluation study for Wind Turbine powerplanting.

The ST61400-12 station on the base version isequipped of:- TMF100 multifunctional datalogger for acquisition,

storage and transmission data, solar panel powersupply (on request: 220Vac, 24Vac, aeoliangenerator) with 12Vdc buffer battery, USB memory256MB, web server on-board with managesoftware.

- VV1-N Wind speed sensor- DV-A Wind direction sensor

Options- MeasNet calibration/certification for wind speed

sensors.- VVR-N Wind speed sensor with low power heater

(5W@12Vdc).

Funzionalità / FunctionalitySensori anemometrici FIRST CLASS conformiallo standard WMO, MeasNET ed IEC 61400-12FIRST CLASS Anemometric sensors according toWMO standards, MeasNET and IEC 61400-12

Datalogger con interfacciamento, configurazione escarico dati tramite browser Internet (non sononecessari software specifici) e crittazione dati.Datalogger with simple interfacing, configuration anddownloading data by Internet browser without usingspecific software, data encrypting. In locale (on-site): via LAN 10/100Mbit, USB Da remoto (remote control): via GPRS, ADSL,

modem, Wi-Lan, radio, satellite

Gestione allarmi e dati: display, relè, usciteanalogiche, SMSData and alarms management: display, relais,analogic outputs, SMS

Basso consumo del datalogger e dei sensori anche nellaversione riscaldata .Low power consumption of datalogger and sensors, also inthe heated versions.


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- DVR-A sensore di direzione vento con riscaldatorea basso consumo (4W@12Vdc).

- UTA-N sensore temperatura-umidità dell’aria.- BAR-A sensore per la misura della pressione

atmosferica.- RSG-A sensore per la misura della radiazione

solare globale (piranometro).- Pxx o Txx palo (P) o traliccio (T) completo di

sbracci per sensori e stralli controventoh=10…100m (su richiesta pali a ribaltamentobilanciato fino a 20m)

FunzionamentoLa stazione ST61400-12 viene configurata per acquisirei dati anemometrici e meteorologici in genere, secondole modalità previste dalle norme IEC 61400 e dallelinee guida del WMO.L’acquisizione del campione primario viene effettuatacon scansione programmabile da 1 a 3600 secondi(tipicamente 2 secondi).Le elaborazioni normalmente applicate ai datianemometrici sono: istantaneo, media aritmetica dellavelocità, raffica max, turbolenza, media trigonometricadella direzione, deviazione standard e scarto quadraticomedio; altre elaborazioni sono possono essere inseritemanualmente tramite formule correttive personalizzate. Lacadenza di registrazione dell’elaborazione è programmabile da1 a 1440’ (tip. 10’).

Elaborazioni per la misura della Velocità Vento

Media aritmetica:n

xx

n

i 1

Deviazione standard:

11

2

n

xxn

i

Raffica (finestratemporale di 3 secondi): max

Turbolenza: 100% x

Elaborazioni per la misura della Direzione Vento

Media trigonometrica:

n

i

n

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1

1

)cos(

)(

Deviazione standard:(Metodo MITSUTA)

11

2

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- DVR-A Wind direction sensor with low powerheater (5W@12Vdc).

- UTA-N Air temperature-humidity sensor.- BAR-A Electronic barometer for atmospheric

pressure measure.- RSG-A Global solar radiation sensor

(pyranometer).- Pxx o Txx Anemometric pole (P) or lattice (T)

with sensors support and steel wire guysh=10…100m (on request loverable balanced polesup to 20m).

FunctioningThe ST61400-12 station is configured to acquireanemometrical and meteorological data, in accordanceto the methods of data rate processing, conforms IEC61400 and in compliance with WMO.The acquisition rate of primary sample isprogrammable from 1 to 3600 seconds (typ. 2 s).The elaborations normally applied to theanemometric data are: instantaneous, arithmeticaverage of wind speed, trigonometric average of winddirection, standard deviation and root mean square;other elaborations are anyway available usingpersonalized math formulas that you can insertmanually. The registration of every elaboration isprogrammable from 1 to 1440 minutes (typically 10minutes).

Elaborations for Wind Speed measure

Mathematicalaverage:

n

xx

n

i 1

Standard Deviation:

11

2

n

xxn

i

Gust (3s time interval): max

Turbulence: 100% x

Elaborations for Wind Direction measure

Trigonometricaverage:

n

i

n

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1

1

)cos(

)(

Standard Deviation:(MITSUTA Method)

11

2

n

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Inserimento dei codici-sensore e dellecostanti anemometricheI codici identificativi di ogni sensore e le costantianemometriche vengono inserite da PC tramiteconnessione di rete e possono essere modificati soloconoscendo username e password. I dati impostativengono poi salvati in un file che può essere protettocon criptazione tramite algoritmo AES (AdvancedEncryption Standard) con chiave di hash a 256 bit. Ilfile, in chiaro o criptato, sarà inviato via GPRS ad unserver FTP unitamente ai dati statistici. I codici di ognisensore e le relative costanti anemometriche potrannoessere visualizzate sul display del datalogger almomento dello start-up. Il file ha la seguente struttura:

Stazione n.004 di Roma Lat xx.xx.xx Longxx.xx.xx

M0 = Hz -> misure in frequenzaM0 = µV -> misure in tensione

ID misura 0009 s/n [1651] correzione[(M0*0.7664+0.291)*(M0>0)]ID misura 0059 s/n [1652] correzione[(M0*0.7544+0.213)*(M0>0)]ID misura 0109 s/n [1653] correzione[(M0*0.7834+0.273)*(M0>0)]ID misura 0159 s/n [1654] correzione[(M0*0.7756+0.283)*(M0>0)]

La registrazione dei dati viene eseguita su duedistinti supporti di memoria:

1. supporto fisso, interno alla centralina, da min.32MB di capacità; tale memoria è suddivisa in duearee:

Area di trasmissione: i dati registrati inquest’area sono destinati all’invio tramite GPRSai siti preposti. Se la trasmissione è andata abuon fine, i dati di quest’area vengonocancellati automaticamente.

Setting the code-sensor and theanemometric constantsThe identification codes for each sensor and itsanemometric constants are entered by the PC vianetwork connection and can be modified only byknowing username and password. The data set is thenstored in a file that can be protected by encryptionalgorithm AES (Advanced Encryption Standard) withkey hash to 256 bits. The file, clear or encrypted, willbe sent via GPRS to an FTP server together withstatistical data. The codes for each sensor and itsanemometric constant can be viewed on the display ofdataloggers at the time of start-up. The file has thefollows structure:

Station n.004 Rome Lat xx.xx.xx Longxx.xx.xx

M0 = Hz -> Frequency measureM0 = µV -> Voltage measure

ID measure 0009 s/n [1651] correction[(M0*0.7664+0.291)*(M0>0)]ID measure 0059 s/n [1652] correction[(M0*0.7544+0.213)*(M0>0)]ID measure 0109 s/n [1653] correction[(M0*0.7834+0.273)*(M0>0)]ID measure 0159 s/n [1654] correction[(M0*0.7756+0.283)*(M0>0)]

The storaging becomes on two different memorysupports:

1. fixed support, inside on datalogger, with min32MB of data capacity; this memory is divided intwo parts:

Transmission area: the data entered in thisarea will be forwarded to the web sites viaGPRS. If the transmission has been successful,the data of this area will be automaticallydeleted.


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Il formato dati è ASCII standard (formato*.txt) per non appesantire le operazioni diimportazione da parte dell’utente. Nell’area ditrasmissione andrà anche il “file costanti” checontiene anche gli identificativi dei sensori.

Area di backup: in quest’area viene registratoun file che contiene tutti i tracciati dei datiacquisiti e che può essere estratto soloconoscendo user-name e password deldatalogger utilizzando un software di serviziofornito da Nesa.

2. supporto asportabile (USB memory) con maggiorecapacità da 2GB a 4GB che garantisce un ulteriorecopia di sicurezza dei dati storici su una memoriacompatibile con qualsiasi PC dotato di porta USB. Idati vengono registrati con cadenza programmabilein un file in formato testo (.txt .cpt). Questo filepuò essere criptato con un formato che utilizzal’algoritmo AES (Advanced EncryptionStandard) con chiave di hash a 256 bit. I daticontenuti nei files non sono interpretabili sel’utilizzatore non è in possesso di una chiave dilettura e di un software fornito da Nesa perrimuovere la protezione. All’atto della fornitura,Nesa consegnerà in busta chiusa la chiave dilettura per i dati criptati. All’interno della memoriaUSB sarà anche memorizzato il file criptatocontenente le costanti ed i serial number deisensori utilizzati.L’eventuale furto della memoria USB non dàquindi alcuna possibilità di interpretazione deidati contenuti.

Lo scarico dei dati avviene prevalentemente in tremodalità:

- in sito: via LAN collegando un PC portatile dotatodi browser internet (es. Internet Explorer)

- in sito: prelevando la memoria USB e collegandoladirettamente ad un PC in ogni momento.

- a distanza: tramite modulo di trasmissione datiGPRS collegato alla porta seriale RS232 dellacentralina, mediante protocollo FTP (file transferprotocol) con autenticazione utente tramiteusername e password

Visualizzazione dei dati istantaneiI dati istantanei possono essere visualizzati siaattraverso il display del datalogger, sia tramitecollegamento remoto alla pagina web della centralina(web server on-board) dove si possono ottenere i datiin formato tabellare e grafico con tracciamento in real-time delle misure acquisite, sia collegandosi all’areaFTP remota (se richiesto), dove la stazione li inviaperiodicamente.

The data format is standard ASCII (*. Txtformat) not to weigh the import transactionsby the customer. In the transmission area willbe register also the “file constant” thatcontain the anemometric constant and theidentification codes of the sensors.

Backup: in this memory area is memorized afile that contains all the tracks of datagathered and that can be extracted onlyknowing user-name and password, using asoftware service provided by Nesa.

2. removable support (USB memory) with increasedcapacity from 2GB to 4GB which guarantees anadditional copy of the safety of historical data on amemory compatible with any PC with USB port.The data has recorded with different sample ratein a text format file (.Txt .Cpt). This file has aformat that uses encryption algorithm AES(Advanced Encryption Standard) with key hashto 256 bits. The data contained in the files can'tinterpreted whether the user is not in possessionof a key reading and software supplied by Nesa toremove the protection. Upon delivery, Nesa deliverin a sealed envelope the key to the encrypteddata. Inside the USB memory will be stored alsothe encrypted file containing constants and serialnumber of sensors used. The possible theft of USBmemory does not give therefore any possibility ofinterpreting or decoding the data.

The downloading of stored data becomes mainly in 3ways:

- on site: via LAN port connecting a notebook witha common browser Internet program (e.g.Internet Explorer)

- on site: taking the USB memory and connecting itdirectly into the PC in each moment.

- on remote: through GPRS data transmissiondevice connected to the RS232 serial port ofdatalogger, by FTP protocol (file transfer protocol)with authentication using username and passwordof protection


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ProgrammazioneIl datalogger è completamente configurabile sia inlocale sia da remoto (teleprogrammazione) previaautenticazione con user-name e password di accesso.L’utilizzo di un sistema operativo Linux consenteinoltre lo sviluppo di applicativi software personalizzatisu specifiche del cliente.

Gli allarmi e i pre-allarmi sono gestitiautonomamente dal datalogger che, in base alsuperamento di soglie programmabili, può attivare ilcomando di relè, effettuare regolazioni di usciteanalogiche, o inviare una segnalazione a distanza viaSMS, via e-mail, o a un centro operativo remoto oancora, a numero reperibile.

Display of instantaneous dataThe instant data can be visualized on the dataloggerdisplay, by remote connection directly to thedatalogger (web-server on board) where it is possibleto obtain the data report and a data chart with real-time tracing of the acquired sample data, and byconnecting to our web site you have access to thecomplete details (on request).

ProgrammingThe datalogger is totally programmable either on-siteand by remote control (after authentication with user-name and password).Using an advanced operating system like Linux, allowsbesides the integrations of software applicationspersonalized by customer specifications.

The Alarms and the pre-alarms are manageddirectly by the datalogger that, with overflow ofprogrammable thresholds, can start relais command,can generate proportionals analogic outputs, remotizea signal and by Short Message Service or by e-mail,otherwise sending the data to a remote central unit ora reachable number.


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Dati tecnici / Technical Data

Datalogger

Terminale TMF100 TMF100 Terminal UnitTecnologia Technology 32bit processor with Embedded Linux operative

system on boardIngressianalogici/Pt100/0÷2Vdc/4÷20mA

Analog/Pt100/0÷2Vdc/4÷20mAInputs

n. 4 @ 12bit channels (Vmax 0÷2Vdc ; I 4÷20mA)n. 4 @ 24bit channels (Vmax 0÷2Vdc ; I 4÷20mA)

Ingressi digitali Digital Inputs n. 5 ingressi digitali in frequenza (max 1000Hz)n. 5 digital frequency input (max 1000Hz)

Uscite analogiche programmabili Programmable Analogic outputs n. 4 @ 12bit channels 0÷2VdcUscite digitali Digital outputs n. 4 open drain channels for relais command

(Vmax=50V, Imax=200mA)Porte di comunicazione Communication ports n. 2 RS232

n. 2 USB Hostn. 1 LAN Ethernet 10/100Mb

Memoria dati interna Internal Data storage A partire da 32MB / Min 32MBMemoria dati esterna External Data storage Pen-drive industriale USB >2GBOrologio datario Data-clock Sistema al quarzo e aggiornamento automatico via NTP

Quartz management and automatic NTP connectionWatch dog Watch dog 3 livelli di controllo con Reset hardware della Cpu / 3

different levels of control with Cpu hardware resetProtezioni Protections Contro corto circuiti e scariche indirette

Polarity reverse and transientProgrammabilità eTeleprogrammazione di:

Programmability & Remote controlof:

Localmente, rete LAN e da remoto tramite modem,GPRS, GSM, wireless, satellite, FTP. radioIn local via serial port, LAN, from remote via modem,GPRS, GSM, wireless, satellite, FTP. Radio

Interfaccia locale operatore User interface display LCDLCD display

Consumo Current Consumption < 1W in funzionamento/full operationAlimentazione Power supply 24Vac, 110Vac, 220Vac (con trasformatore esterno),

10,5 18Vdc, Pannello Solare, Generatore eolico /24Vac, 110Vac, 220Vac (with external voltagetransformer) , 10,5 18Vdc, Solar Panel, Aeoliansupply

Temperatura operativa Operative temperature -45 70 CPeso weight 0,8 KgDimensioni Dimensions 177x118x60mmMarcatura Norms CE, SIT (on request)Contenitore (opzionale) IP65 –IP68 (optional) IP65 Box – IP68 300x400x220mm (altre dim. Su richiesta)

300x400x220mm (other dim. on request)

Opzione: Sistema di protezione elettrica della stazione / Option: Station lightning protectionIl sistema di protezione è costituito fondamentalmente da tre parti:

a) Protezione da scariche dirette mediante sistema di captazione non isolato: asta di captazione(parafulmine) a protezione dei sensori installati sulla sommità del palo

b) Protezione da sovratensioni per l’alimentazione elettrica da pannello fotovoltaico o da retec) Protezione da sovratensioni per i conduttori di segnale dei sensori

The lightning protection system is made mainly by the three following parts:a) Protection against the direct lightning stroke through lightning rod not insulated: the lightning rod is used

to protect all sensors installed on the top of the mastb) Protection against overvoltage becoming by mains or solar panel power supplyc) Protection against overvoltage inducted on signal cable of anemometric and meteorological sensors


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Sensori anemometrici / Anemometric sensors

VV1-N Velocità ventoFIRST CLASS (disponibile anchenella versione riscaldata a bassoconsumo 4W@12Vdc)

FIRST CLASSWind Speed(available in the heatedversion also with lowconsumption 4W@12Vdc)

campo di misura tipico typical measurement range 0 ÷ 50 m/s (raffiche/blasts >80 m/s)precisione accuracy 0.1 m/s (0,4 ÷ 30m/s); ± 2% v.m. (>30 m/s)

Linearità tipica Typical Linearityr>0.99998 (Measnet certified)standard error 0.02m/s

soglia starting threshold stopping 0.2 m/s; starting <0.3 m/ssegnale di uscita standard standard signal output Impulsi / pulses ; 0÷2Vdc; 4÷20mACertificazioni/Calibrazioni Certifications/Calibrations MeasNet, SIT, DewiPer maggiori dettagli v. scheda tecnica del prodotto / For more details see technical brochure of anemometer

DV-A Direzione vento(disponibile anche nella versioneriscaldata a basso consumo4W@12Vdc)

Wind direction (availablein the heated version alsowith low consumption4W@12Vdc)

campo di misura tipico typical measurement range 0 ÷ 360° (raffiche/blasts 0 ÷ 70 m/s)precisione accuracy ± 1°soglia starting threshold 0.25 m/ssegnale di uscita standard standard signal output 0÷2 Vdc; 4÷20mACertificazioni/Calibrazioni Certifications/Calibrations DKD, SIT

Sensori meteorologici su richiesta / Meteorological sensors on demand

UTA-N termoigrometro/thermohygrometerTemperatura Temperaturecampo di misura tipico typical range -30 ÷ +70°Cprecisione accuracy DIN 43760 1/3 DIN classsegnale di uscita standard standard signal output Pt100 (4 cables)Umidità Humiditycampo di misura tipico typical range 0 ÷ 100%precisione accuracy ± 2%segnale di uscita standard standard signal output 0÷1 Vdc

Pressione Atmosferica Atmospheric Pressure

campo di misura tipico typical range 800 ÷ 1100 hPa(600÷1100 su richiesta/on demand)

sensibilità sensibility 0.05 hPaprecisione accuracy 0.4 hPa @ 20°C

Radiazione solare Globale Global solar radiation

campo di misura tipico typical measurement range 0 ÷ 2000 W/m2

(0÷1500 W/m2 0÷2V or 4÷20mA)Range spettrale spectral range 0,3µm ÷ 3µmSensibilità tipica typical Sensibility 10µV/m2

Precisione accuracy 10 W/m2

First ClassClass A : 1,96Class B : 3,05Class S : 2,42


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Installazione tipica del palo anemometrico in rispondenza alle norme IEC 61400-12Typical installation of anemometric mast in accordance with IEC 61400-12 norms

Come ordinare/Order Form

Staz

ione

Stat

ion

ST_61400-12 Stazione anemometrica / Anemometric stationDatalogger multicanale TMF100 per acquisizione ed elaborazione dati, alimentazione da pannellosolare 20W, batteria tampone 12Vdc 18Ah, contenitore in poliestere IP65 con fissaggio a palo,software on-board, manuale d’uso, sensori meteo: VV1-N, DV-AMultichannel Datalogger TMF100 for data acquisition and elaboration, 20W solar panel powersupply, 12Vdc 18Ah buffer battery, IP65 polyester box with fixing on pole, manage software on-board, user manual, meteorological sensors: VV1-N, DV-A

ST_614

AL.

PS.

* Alimentazione/Power Supply (220Vac, 24Vac, 12Vdc, PS, EO) PS

Opz

ioni

/ O

ptio

n

Trasmissione dati / Data transmission (GPRS, Modem, Cable LAN, WiLan) GP

Pxx (palo/pole) o Txx (Traliccio/Lattice) Traliccio h=60m / lattice mast h=60m T60

LR Sistema di protezione elettrica / Lightning protection LRR Riscaldatori sensori vento / Heaters for wind sensorsUT Termoigrometro/ Thermohygrometer

RUT

B Barometro elettronico/Electronic barometerS Piranometro / Pyranometer

--

Esempio di codice d’ordine / example of order code ST_614 PS GP T60 LR RUT

* = campi obbligatori da indicare / obligatory field to point out

Indicare i sensori el’altezza di installazione

Sensori: ......................H(m): .........................

Sensori: ......................H(m): .........................

Sensori: ......................H(m): .........................

Note: ............................................................

Point-out the sensors andthe height of installation

Sensors:......................H(m):..........................

Sensors:......................H(m):..........................

Sensors:......................H(m):..........................

Notes:...........................................................

st61400-12 stazione anemometrica a norme iec 61400-12 · wmostandards,measnet and iec 61400-12...

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