1. 研究目的与意义
海上风力发电技术作为一种清洁能源利用方式，受到各国的青睐。虽然在陆地上建设的风力发电站已经得到了广泛的应用，但是陆地风力发电有一定得缺陷。随着我国各地用电需求量不断提高，陆地风力发电越来越捉襟见肘，它不仅需要占用很大的地域面积，而且还会产生很严重的噪音污染。于是慢慢的，人们把目光转向了海洋。首先海上风电具有风能资源的能量效益比陆地风电场高，平均空气密度较高，发电效率好，普遍数据年度发电量能多出20%-40%左右，其次海上风湍流强度小、风切变小，受到地形、气候影响小，并且风电场建设受噪音、景观、电磁波等问题限制少，最重要的是海上风电只要占用很少的土地资源。目前一些欧洲国家已经建设成了自己的海上风力发电站，将这一想法变成了事实。我国有丰富的海洋资源，邻近海域的风力资源也很丰富，将这些能源充分利用起来，对我国的能源与环境问题将会是一大帮助。因此，发展海洋风力发电技术具有重大的战略意义。
但是我国海洋环境条件与陆地环境条件存在明显差异，这对我国海上风电设备提出了特殊要求。高温、低温、湿度、气压、辐射、风速等都会对海上风力发电设备产生巨大的影响。为了解决这些问题，许多人提出过不同的方法。例如高和刘开发了牺牲阳极阴极保护监测系统用于解决叶片腐蚀问题。高导电的海水为阴极保护电流提供了低电阻通路。对于钢构基础，采用牺牲阳极技术是比较实用而有效的防腐蚀措施。通过被保护金属与活泼金属的连接，构成原电池，还原性较强的活泼金属作为牺牲阳极（原电池的负极）发生氧化反应而消耗，使被保护金属阴极极化从而消除电化学腐蚀的一种方法 。牺牲阳极法采用铝-锌-铟为主要成分的合金作为牺牲阳极，对结构实施保护 。牺牲阳极产生的电流强度和钢构基础所需保护电位是成比例抵消的，系统最大电流的大小取决于牺牲阳极块。牺牲阳极保护系统优点是不需要外部电源、对临近金属构筑物干扰小、管理维护工作量小、保护电流分布均匀，利用率高。但是该系统也存在它的不足之处：系统不会自动应对由于海水温度、盐度等引起的电流变化的情况；且需每年定期检测。牺牲阳极阴极保护的主要参数有保护电位和保护电流密度。铁在海水中的保护电位在-1.10~-0.85v（相对于铜/饱和硫酸铜参比电极）之间。当电位高于-0.85v 时，铁不能得到完全的保护；当电位低于-1.10v 时，阳极上可能析氢而使阳极表面上的涂层鼓泡损坏，并可能产生氢脆。
余、梁和马三人则是想通过小波变换故障诊断法设计一个风力发电故障检测系统。小波变换故障诊断法属于信号诊断方法中最常用的一种方法，它是利用小波变换中的多分辨分析（多尺度分析）和时频域分析，同时根据风电机组输出的特征值（如振幅、频率、相位等）与风电机组故障源的关系，来进行有无故障的判断．由于小波变换在时域和频域上都可以运用多尺度分析捕捉信号的局部特征来检测信号的瞬间动态，查看信号有无奇异点出现。虽然该系统具有很高的灵敏度，很强的抑制噪声能力，且具有较少的计算量，但是如果风电机组设备的振动过于剧烈，诊断结果容易发生误判。
2. 研究内容和预期目标
内容: 目前，我国海上风力发电技术正处于快速发展阶段，还存在诸多技术难题。其中，海上风力发电机的运行环境恶劣，对风机的防腐性能要求高，维护成本也高。此外，我国海洋环境因地域不同也存在差异，包括海上洋流、气候条件等。本课题在综合考虑海上风力发电机的运行环境特点及检测需求，并结合风力发电机的运行特点，致力于开发一套可以适应我国海洋风力发电机工作环境检测的系统。 系统主要包括控制核心模块、海上风力发电机组工作环境检测模块、无线传输模块、控制模块等。
预期目标：
（1）分析海上风力发电机环境检测系统的工作特点及要求。 （2）设计硬件原理图。 （3）编写软件流程图及程序代码。 （4）提交毕业论文一份及相关英文文献翻译一份。
3. 研究的方法与步骤
本课题拟采用单片机为控制芯片，结合我国特有的海洋环境条件而设计的一套环境检测系统，该系统能够根据海上风力发电机的工作环境来调节风力发电机的工作状态，从而确保海上风力发电机的安全性和稳定性。
主要步骤：
（1）研读任务书，查阅相关文献，学习单片机相关知识，确定大致的研究方向。
（2）选择合适的硬件设备。
4. 参考文献
[1]佟巳刚.单片机c51应用编程与实践.北京:高等教育出版社,2017.
[2]马秀丽,周越,王红.单片机原理与应用系统设计,北京:清华大学出版社,2014.
[3]刘利军.单片机技术与节电装置设计.北京:中国电力出版社,2016.
5. 计划与进度安排
（1）2022-2-25～2022-3-17（3周）查阅相关背景及技术资料，制订具体计划，撰写开题报告。
（2）2022-3-18～2022-4-07（3周） 提出实现方案，熟悉控制模块硬件资源及编程技巧。
（3）2022-4-08～2022-4-28（3周） 设计电路原理图，提出程序框图，编制控制程序。
