本發(fā)明涉及一種濕度的測量方法及系統(tǒng)，特別涉及一種林下可燃物濕度的測量方法及系統(tǒng)。

背景技術：

現(xiàn)有對火險等級的預報方法主要采用實況相關氣象因子結合歷史資料判斷法和實況相關氣象因子結合可燃物濕度判斷法；其中氣象因子結合可燃物濕度判斷法的準確性較高，也是國際通用的方法。這是因為森林可燃物是發(fā)生森林火災的物質基礎，氣象條件是引發(fā)森林火災的外部條件，而林中易燃可燃物是森林火災的引火物，所以森林可燃物的含水率是決定了林火發(fā)生和蔓延的重要指標，因此掌握森林可燃物的含水率的狀況，對于森林火災的預警及防火有著重要的意義。

目前氣象因子結合可燃物濕度判斷法的難點是可燃物濕度測量困難，只能利用絕干法進行測量，費時、效率低。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述不足，本發(fā)明提供一種操作簡單、節(jié)省人力和實時測量的林下可燃物濕度的測量方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明的一種林下可燃物濕度的測量方法，所述方法包括：

將木質傳感器放在待測林下可燃物所處環(huán)境中，保持設定時間；所述木質傳感器由待測林下可燃物材質制成；

根據(jù)木質傳感器的電阻變化，獲取木質傳感器的濕度值。

優(yōu)選的是，所述方法還包括：

根據(jù)誤差數(shù)據(jù)庫，結合木質傳感器所處環(huán)境中的溫濕度及待測林下可燃物物種，確定待測林下可燃物對應的濕度誤差；

根據(jù)確定誤差，修正木質傳感器的濕度值。

優(yōu)選的是，所述濕度誤差為：

針對待測林下可燃物的物種，在相應溫度和濕度下，利用所述測量方法獲取的濕度與實際濕度的測量誤差。

一種林下可燃物濕度的測量系統(tǒng)，所述測量系統(tǒng)包括測量裝置和處理器；

所述測量裝置包括木質傳感器、電阻測量電路、電壓變送器和模數(shù)轉換電路；

所述木質傳感器由待測林下可燃物材質制成；

木質傳感器，用于感應所處環(huán)境的濕度，進而產(chǎn)生電阻變化；

電阻測量電路，用于測量木質傳感器的電阻變化；

電壓變送器，用于將電阻變化轉換成模擬電壓信號；

模數(shù)轉換電路，用于將模擬電壓信號轉換成數(shù)字電壓信號；

處理器，用于將數(shù)字信號轉換成木質傳感器的濕度值，獲得待測林下可燃物的濕度。

優(yōu)選的是，所述測量系統(tǒng)還包括誤差數(shù)據(jù)庫，

處理器，還用于利用誤差數(shù)據(jù)庫中對應的濕度誤差對木質傳感器的濕度值進行修正。

優(yōu)選的是，所述濕度誤差為：

針對待測林下可燃物的物種，在相應溫度和濕度下，利用所述測量方法獲取的濕度與實際濕度的測量誤差。

優(yōu)選的是，所述測量裝置還包括無線發(fā)送終端，所述無線發(fā)送終端將模數(shù)轉換電路的數(shù)字信號發(fā)送至處理器。

優(yōu)選的是，所述測量系統(tǒng)包括多個測量裝置；

所述多個測量裝置分布在待測地區(qū)內；

所述處理器，還用于分別處理多個測量裝置的數(shù)字信號，獲取多個待測林下可燃物的濕度，求取個待測林下可燃物的濕度的平均值。

優(yōu)選的是，在所述木質傳感器的端部，設有兩個延長度方向且相互平行的通孔。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明采用電子測量的方式，雖然這種測量方法在精度上不如絕干法準確，但誤差在允許范圍內，其優(yōu)點是：具有操作簡便，只需要將木質傳感器放置在需要測量的地點即可，不用每測一次采樣一次，在范圍較大的地區(qū)尤其節(jié)省人力，提高測量效率。實時測量，可以隨時通過無線通信的方式了解各個檢測點的可燃物含水率的情況，節(jié)省了絕干法必須等待絕干的時間。便于同氣象站連接，可以利用目前的氣象站資源，布成網(wǎng)絡，節(jié)省資源。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種林下可燃物濕度的測量系統(tǒng)的原理示意圖。

圖2為本發(fā)明另一種林下可燃物濕度的測量系統(tǒng)的原理示意圖。

圖3為本發(fā)明的木質傳感器的結構示意圖。

圖4為圖3的縱向剖面圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。

在一定的溫度、濕度下林下可燃物與空氣中的水分存在著吸濕平衡，即在一定的溫度和濕度的環(huán)境下，可燃物的濕度值后會穩(wěn)定不變，只有環(huán)境溫度和濕度改變后，林下可燃物濕度的含水率才會改變，并達到一個新的平衡。

本實施方式的一種林下可燃物濕度的測量方法，包括：

將木質傳感器放在待測林下可燃物所處環(huán)境中，保持設定時間，處于野外環(huán)境的木質傳感器受環(huán)境的影響，木質傳感器本身的濕度同環(huán)境達到一個平衡值；

本實施方式的木質傳感器由待測林下可燃物材質制成；

由于木質傳感器濕度的變化，引起其電阻率的變化，木質傳感器的電阻率變化反應了含水率的變化，根據(jù)木質傳感器的電阻變化，獲取木質傳感器的濕度值。

本實施方式間接測量林下可燃物的濕度，與絕干法相比，效率高，具有實時性。

優(yōu)選實施例中，本實施方式的方法還包括：

根據(jù)誤差數(shù)據(jù)庫，結合木質傳感器所處環(huán)境中的溫濕度及待測林下可燃物物種，確定待測林下可燃物對應的濕度誤差；

根據(jù)確定誤差，修正木質傳感器的濕度值。

既然是間接測量，應該會存在誤差，本實施方式對木質傳感器的濕度進行修正，修正后的測量精度更高。

優(yōu)選實施例中，本實施方式的濕度誤差為：

針對待測林下可燃物的物種，在相應溫度和濕度下，利用所述測量方法獲取的濕度與實際濕度的測量誤差。

本實施方式的誤差數(shù)據(jù)庫存儲著針對不同林下可燃物物種，在不同的濕度和溫度下，利用本實施方式的測量方法獲取的濕度與實際濕度的測量誤差；

實際濕度是通過現(xiàn)有的絕干法獲得的，對待測林下物種烘干，24小時后測量，根據(jù)減少的水分，獲取實際濕度值。

本實施方式的一種林下可燃物濕度的測量系統(tǒng)，如圖1所示，包括測量裝置和處理器；

測量裝置包括木質傳感器、電阻測量電路、電壓變送器和模數(shù)轉換電路

木質傳感器由待測林下可燃物材質制成；

木質傳感器，用于感應所處環(huán)境的濕度，進而產(chǎn)生電阻變化；

電阻測量電路，用于測量木質傳感器的電阻變化；

電壓變送器，用于將電阻變化轉換成模擬電壓信號；

模數(shù)轉換電路，用于將模擬電壓信號轉換成數(shù)字電壓信號；

處理器，用于將數(shù)字信號轉換成木質傳感器的濕度值，獲得待測林下可燃物的濕度。

本實施方式給出測量木質傳感器電阻變化的具體結構。

優(yōu)選實施例中，測量系統(tǒng)還包括誤差數(shù)據(jù)庫，

處理器，還用于利用誤差數(shù)據(jù)庫中對應的濕度誤差對木質傳感器的濕度值進行修正。

優(yōu)選實施例中，濕度誤差為：

針對待測林下可燃物的物種，在相應溫度和濕度下，利用所述測量方法獲取的濕度與實際濕度的測量誤差。

優(yōu)選實施例中，本實施方式的測量裝置還包括無線發(fā)送終端，無線發(fā)送終端將模數(shù)轉換電路的數(shù)字信號發(fā)送至處理器。

本實施方式用于將測量裝置設置在待測林區(qū)，而通過無線通信的方式將測量數(shù)據(jù)發(fā)送至位于數(shù)據(jù)中心的處理器，適用于待測林區(qū)較偏遠。

優(yōu)選實施例中，如圖2所示，測量系統(tǒng)包括多個測量裝置；

多個測量裝置分布在待測林區(qū)內；

處理器，還用于分別處理多個測量裝置的數(shù)字信號，獲取多個待測林下可燃物的濕度，求取個待測林下可燃物的濕度的平均值。根據(jù)這些林下可然物的濕度及分布位置，可知這一林區(qū)可燃物濕度的分布情況，結合平均值，也可看出這一林區(qū)可燃物濕度的總體情況。

優(yōu)選實施例中，如圖3和圖4所示，在所述木質傳感器的端部，設有兩個延長度方向且相互平行的凹槽。

本實施方式的木質傳感器為棒體，設置的凹槽用于方便周圍環(huán)境濕度的滲入，提高測量精度。

實施例1：

本實施例為一個濕度檢測站，用于監(jiān)測林下紅松的濕度，具體過程為：

1、本實施例中的木質傳感器采用紅松材料制成棒狀的測棒，將測棒放在待測環(huán)境中，至少放置4小時的時間，使測棒本身的濕度同周圍環(huán)境達到一個平衡值。

2、利用測量裝置測量測棒的電阻變化，并轉換成數(shù)字信號：利用電阻測量電路測出電阻變化，電壓變送器將電阻變化轉換成一個0至5v之間的電壓。由模數(shù)轉化電路把該電壓變成數(shù)字信號；

3、處理器將數(shù)字信號轉換為濕度值。

4、利用誤差數(shù)據(jù)庫中的相應誤差對濕度值進行修正。

實施例2：

本實施例為濕度檢測系統(tǒng)，包括多個檢測站；

1、在待測林區(qū)的多個地點設置多個檢測站。

2、本實施例中的木質傳感器采用紅松材料制成棒狀的測棒，將測棒放在待測環(huán)境中，至少放置4小時時間，使測棒本身的濕度同周圍環(huán)境達到一個平衡值；

3、利用各檢測站的測量裝置測量相應測棒的電阻變化，并轉換成數(shù)字信號：利用電阻測量電路測出電阻變化，電壓變送器將電阻變化轉換成一個0至5v之間的電壓。由模數(shù)轉化電路把該電壓變成數(shù)字信號，利用無線發(fā)送終端將數(shù)字信號發(fā)送至數(shù)據(jù)中心的處理器；

數(shù)據(jù)中心的處理器接收到數(shù)字信號后，計算出測棒的濕度，查找測棒所處環(huán)境的溫度、濕度以及紅松對應的誤差，利用該誤差對計算出的測棒的濕度進行修正。

4、獲得多個檢測站對應的濕度值，可得到這一林區(qū)區(qū)紅松濕度的大致分布情況和平均值，估算出紅松濕度的總體情況。