第三章 風力監測系統建置
第二節 建置 LabVIEW 監測系統
本次建立之監測系統程式區中共分為四大區塊(圖 3-11)，依序分別為 1.
基本資料輸入 2.風力基準值建立 3.歷時與平均風力計算及數據檔輸出 4. 風力頻譜分析；人機介面之顯示則如圖 3-12 所示，各區內容細節詳述 如下:
一、基本資料輸入
程式區塊(Block Diagram) :輸入參數包含
1. 六力平衡儀校正後之輸出電壓與風力之轉換矩陣檔案名稱(圖
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3-13)。
2. 連續取樣之採樣數與取樣頻率(圖 3-14) 3. 風力數據資料輸出檔名與風向角(圖 3-15) 人機介面顯示如圖 3-16。
二、風力基準值建立
此區塊程式執行分成風向角為 0 度與其他角度，當風向角為 0 度時 (Truth)，程式會執行在無風力情況下之受力基準量測(圖 3-17)，並設為局 部參數；如為非 0 度角之風力量測(False)，則直接以上開局部變數為基準 (圖 3-18)。
基準風力程式一開始由 Icon[DAQ Assistant](圖 3-19)擷取固定取樣時間 間格(採樣數/取樣頻率)與總取樣數 32,680 筆之六力平衡儀所量得電壓歷 時資料，經矩陣運算(圖 3-20)求得歷時受力大小，並經平均後(圖 3-21)作 為實驗前之基準值。在人機介面上則顯示如圖 3-22 風力試驗前基準值。
三、歷時與平均風力計算及數據檔輸出
此區塊為風力計算核心(圖 3-23)，內容包含了:
1. 六力平衡儀輸出電壓擷取(圖 3-24)。
2. 電壓歷時資料，經矩陣運算(圖 3-25)求得歷時受力大小。
3. 上開風力歷時數據減去風力基準值，即為實際受力大小。
4. 於人機介面顯示歷時風力與平均風力大小(圖 3-26)。
5. 將局部座標風力值轉換為全域座標，即以來流方向為 X 向(圖 3-27)。
6. 建立局部座標與全域座標之風力歷時數據輸出檔(圖 3-28)。
局部風力轉換至全域座標之計算詳附錄二。
四、風力頻譜分析
於程式區內利用 LabVIEW 之數值分析 Icon[ Hanning Window]及[FFT]
取實數部，將順風向、橫風向及扭轉向風力歷時數據轉換至頻率(圖
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3-29)，並於人機介面顯示轉換結果(圖 3-30)。
圖 3-11 LabVIEW 風力監測系統-程式區
（資料來源：本研究）
圖 3-12 LabVIEW 風力監測系統-人機介面
（資料來源：本研究）
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圖 3-13 電壓與風力之轉換矩陣檔案名稱輸入
（資料來源：本研究）
圖 3-14 取樣頻率與採樣數輸入
（資料來源：本研究）
圖 3-15 風向角與風力數據資料輸出檔名輸入
（資料來源：本研究）
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圖 3-16 人機介面之顯示資料
（資料來源：本研究）
圖 3-17 無風力下之受力基準量測
（資料來源：本研究）
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圖 3-18 非 0 度風向角之受力基準局部變數
（資料來源：本研究）
圖 3-19 六力平衡儀電壓歷時資料擷取
（資料來源：本研究）
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圖 3-20 六力平衡儀電壓歷時數據轉換為受力大小
（資料來源：本研究）
圖 3-21 求取平均受力大小
（資料來源：本研究）
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圖 3-22 人機介面顯示基準值
（資料來源：本研究）
圖 3-23 歷時與平均風力計算
（資料來源：本研究）
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圖 3-24 六力平衡儀電壓歷時資料擷取
（資料來源：本研究）
圖 3-25 六力平衡儀電壓歷時數據轉換為受力大小
（資料來源：本研究）
圖 3-26 人機介面顯示歷時風力與平均風力大小
（資料來源：本研究）
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圖 3-27 局部座標風力值轉換為全域座標
（資料來源：本研究）
圖 3-28 風力歷時數據輸出
（資料來源：本研究）
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圖 3-29 程式區風力 FFT 轉換
（資料來源：本研究）
圖 3-30 FFT 轉換結果輸出
（資料來源：本研究）
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