覆冰天气下,风对输电线等电力设备表面覆冰有重大影响,是研究设备覆冰机理和融冰技术的重要气象参数。但是雨雪冰冻等恶劣气象环境对风速风向测量提出了挑战,风速计在高寒天气易被冻结破坏,导致数据失真或监测精度大幅下降。目前关于风速计在覆冰环境下精确测量试验研究较少,且缺乏成熟的精确测量产品。因此,设计一套成熟的风速风向测量及防除冰技术方案,对研究覆冰环境下风速风向的精确测量具有重要的学术意义和工程实用价值。本文提出了一种能在覆冰环境下利用差压传感器测量风速风向的方法,可以精确测量风压,并转换为风速风向数据。根据测量方法开发了圆柱形多孔结构的风压式风速计,并通过风洞试验验证风速计的可行性及获得风压分布曲线。在雪峰山自然环境验证风速计的测量性能,结果表明,风压风速计采样率高,准确稳定。覆冰环境下加热风速计具备防冰除冰功能,能正常测量风速风向。论文的主要工作及成果如下:（1）提出了一种基于差压测量原理的圆柱形多孔结构测量方法。采用6根风速管,相邻夹角为60度的阵列排布,使得风压式风速计在测量原理上更加精确。在所设计的风速计圆周上,均匀分布的6个小孔分别通过风速管连接一个压力传感器。当风向改变时,迎风侧相邻三个压力传感器的数值变化满足一定函数关系。通过实验可确定实际圆柱体周围风压,拟合得到精度较高的风压分布曲线。通过圆柱表面压强分布关系推导得到风向和最大动压,并由动压得到风速。（2）分析影响风速计测量精度的因素,从压力传感器芯片、电路系统设计和风速风向处理算法等方面提出了提高风速风向精度的设计方案,并制成风压式风速计。风速计检测与控制系统包含差压、液晶、测温等模块,采用低于0℃能正常工作且稳定、灵敏的相关传感器芯片,实现了风速计在覆冰环境下的测量。利用单片机实现风压与风速风向的转换,提高测量准确度。（3）在分析覆冰对风速计的影响并建立热交换模型的基础上,设计了风速计圆柱体和风速管一体加热的加热防冰/除冰方案。覆冰环境下,调整加热功率和温度上下限是确定风速计对不同覆冰程度的适应性的重要因素,同时可以防止烧毁传感器组件或无法融化冰雪。为确保风速计圆柱体和直径较小的风速管能有效除冰,采用材质柔软的碳纤维加热元件紧密缠绕圆柱体和风速管,以温度为指标自动启动加热装置。除冰试验表明除冰效果良好,除冰方案可行。覆冰试验证明,加热时风速计不会覆冰,从而保证风速计的正常运行和风速、风向的连续测量。（4）进行自然环境试验验证了风压式风速计在常温和覆冰环境下的性能。在常温环境下进行对比分析,在同一时间段风压式平均风速相比三杯式偏差为9.572%;风压式与超声波测量的风速风向总体趋势相同,1分钟内的风速相对稳定。试验证明风速计风速在0～30 m/s、风向在0～360度的范围内获得可靠的性能,同时具有可测量瞬时风速风向的2 Hz高采样率。分析覆冰环境下风速、风向误差产生原因,采用软件补偿算法处理和修正了覆冰环境下密度变化和风向突变等问题。此外,进行零点校准以减小由于环境温度引起的风速计热零点漂移误差,提高了风速和风向的精度。