專利名稱：森林火險指數(shù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及森林火險指數(shù)儀。
背景技術(shù)：
目前森林防火是林業(yè)主管部門的ー項重要任務(wù)，現(xiàn)有的林火險預(yù)測、預(yù)報主要根據(jù)每天的氣溫、濕度、風(fēng)力、雨后天數(shù)等因子來測算。這樣的森林火險預(yù)報主要存在以下三個方面的問題第一，代表性差，不能反映林區(qū)實際氣象條件。這些大多位于城市邊緣的氣象臺站所觀測的天氣數(shù)據(jù)不能真實代表林區(qū)的實際天氣狀況，特別是那些地勢起伏大的山區(qū)以及重點防火林區(qū)的實際天氣狀況；第二，時效性差，不能實時預(yù)報?；谌珖鴼庀笈_站觀測數(shù)據(jù)計算的森林火險天氣指數(shù)，每天預(yù)報的時間精度最高位每4小時一次，因此，現(xiàn)有的氣象臺站不能對林區(qū)的森林火險天氣進行實時監(jiān)測，特別是白天午后高溫時段的森林火險進行實時預(yù)報。第三，空間分辨率低，不能反映復(fù)雜林區(qū)的氣象差異?，F(xiàn)有各地氣象部門 的各級氣象臺站的數(shù)量較少，每個縣只有ー個氣象臺站，因此現(xiàn)有的森林火險預(yù)報的空間分辨率極低，遠不能滿足林區(qū)、特別是森林火險高發(fā)地區(qū)或重要預(yù)報林區(qū)的需要。傳統(tǒng)的標準氣象站或自動氣象站觀測項目通常包括氣壓、氣溫、相対濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、降水量等基本氣象要素及輻射、日照時數(shù)等其他指標。森林可燃物、氣象條件和火源是森林火災(zāi)發(fā)生的三要素。過去的森林火險預(yù)報僅根據(jù)林區(qū)氣象觀測來實現(xiàn)，未考慮森林可燃物的數(shù)量、分布及其可燃性。

實用新型內(nèi)容為克服上述缺陷，本實用新型專利的設(shè)計目的是，提供了森林火險指數(shù)儀，實時觀測森林火險指數(shù)(HZ)。它通過觀測枯枝落葉層的溫度、相対濕度及林冠層風(fēng)速、風(fēng)向和降水量等氣象因子，將這五個因子的觀測值以及可燃物系數(shù)值α值傳入數(shù)據(jù)處理模塊，根據(jù)中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準(LY/T 1172-95)計算森林火險天氣指數(shù)(HDZ);然后根據(jù)公式HZ= a HDZ來計算森林火險指數(shù)HZ (具體計算見后)；最后通過數(shù)據(jù)無線傳輸模塊將森林火險指數(shù)及同期的各個氣象因子數(shù)據(jù)實時傳送給用戶，實現(xiàn)對森林火險的實時監(jiān)測、預(yù)警。這是ー種高精度的森林火險指數(shù)的觀測、計算和實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備，可以應(yīng)用于所有無線GPRS信號覆蓋的地區(qū)。由于林下枯枝落葉層的氣溫越高、相対濕度越低，則越容易發(fā)生森林火災(zāi)，同時風(fēng)速、風(fēng)向、降水量等氣象因子也決定著森林火災(zāi)的發(fā)生與擴散。因此，基于枯枝落葉層氣溫度、相対濕度和林冠上方的降水量、風(fēng)速和風(fēng)向等因子以及森林可燃物系數(shù)，計算得出的森林火險指數(shù)(HZ)，HZ值的大小除了可以反應(yīng)林內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的天氣條件外，還反應(yīng)了林內(nèi)可燃物的數(shù)量和可燃性等，所以比簡易森林火險天氣指數(shù)(JHDZ)和森林火險天氣指數(shù)(HDZ)能更精確地觀測森林發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險程度，能更科學(xué)、更精確地預(yù)報森林火災(zāi)。為達到上述目的，本實用新型公開了森林火險指數(shù)儀，它包括桅桿，電池板，數(shù)據(jù)線，電線，機箱，溫度、相対濕度傳感器，螺絲，三角支架，風(fēng)向傳感器，風(fēng)速傳感器和降水量傳感器。所述桅桿頂端固定安裝一個橫桿，在橫桿一端裝有風(fēng)速傳感器，橫桿另一端裝有風(fēng)向傳感器，橫桿中間上方安裝降水量傳感器。風(fēng)速傳感器用于測定風(fēng)速，風(fēng)向傳感器用于測定風(fēng)向，降水量傳感器用于測定降水量。所述風(fēng)向、風(fēng)速傳感器與橫桿之間由螺絲連接，所述降水量傳感器與桅桿之間由螺絲連接。所述桅桿上端的下方安裝有所述電池板。所述桅桿下部安裝有機箱，所述機箱內(nèi)安裝有蓄電池、所述數(shù)據(jù)處理器和無線數(shù)據(jù)發(fā)射器。在所述電池板和所述機箱與桅桿之間由螺絲連接，所述電池板與所述機箱內(nèi)蓄電池由電源線連接。所述桅桿底端與三角支架連接，所述三角支架與地面接觸的一端插入土中。所述機箱內(nèi)的所述數(shù)據(jù)處理器通過數(shù)據(jù)線與所述溫度、相対濕度傳感器以及所述風(fēng)向傳感器、所述風(fēng)速傳感器和所述降水量傳感器連接，所述溫度、相対濕度傳感器直接放置于地面上。所述數(shù)據(jù)發(fā)射器與所述數(shù)據(jù)處理器之間通過數(shù)據(jù)線連接。所述桅桿可伸縮的，當所述桅桿伸或縮到一定高度時，通過所述螺絲進行固定，使所述桅桿不會松動。所述桅桿內(nèi)部是空的，便于放置數(shù)據(jù)線和電源線。所述電池板采用太陽能電池板或太陽能風(fēng)光互補光伏電池板，為所述機箱內(nèi)的蓄電池供電，所述蓄電池為所述溫濕度傳感器、所述風(fēng)向傳感器、所述風(fēng)速傳感器、所述降水量傳感器提供電源能量。所述三角支架的上端和所述桅桿的底端固定，所述三角支架與地面接觸的一端插入土中，所述三角支架包括三根支架，三根支架采用銅桿材質(zhì)。其中一根與所述溫度、相對濕度傳感器相連，所述機箱通過所述電線、數(shù)據(jù)線與所述溫度、相対濕度傳感器連接，數(shù)據(jù)線置于所述ー根中空的支架內(nèi)。所述降水量傳感器包括雨量桶和水平測試儀，所述雨量桶的底部與所述桅桿頂端連接，所述水平測試儀裝于雨量桶外壁底部位置，所述水平測試儀是為了確保雨量桶內(nèi)水的水平。所述機箱將所述降水量傳感器傳送的降水量，所述風(fēng)速傳感器傳送的風(fēng)速、所述風(fēng)向傳感器傳送的風(fēng)向和所述溫度、相対濕度傳感器傳送枯枝落葉層氣溫和相対濕度等信息，數(shù)據(jù)處理器計算森林火險指數(shù)(HZ)。森林火險指數(shù)的計算(HZ)，首先根據(jù)中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準(LY/T 1172-95)計算森林火險天氣指數(shù)(HDZ)，然后根據(jù)以下公式(I)計算森林火險指數(shù)HZ HZ= a HDZ(I)式中ΗΖ和HDZ分別代表森林火險指數(shù)和森林火險天氣指數(shù)；α為森林可燃物系數(shù)，參見下表。可燃物系數(shù)α表
權(quán)利要求1.森林火險指數(shù)儀，其特征是它包括桅桿，電池板，數(shù)據(jù)線，電線，機箱，溫度、相對濕度傳感器，螺絲，三角支架，風(fēng)向傳感器，風(fēng)速傳感器和降水量傳感器；所述桅桿頂端固定安裝一個橫桿，在橫桿一端裝有風(fēng)速傳感器，橫桿另一端裝有風(fēng)向傳感器，橫桿中間上方安裝降水量傳感器，所述桅桿上端的下方安裝有所述電池板；所述桅桿下部安裝有機箱，所述桅桿底端與三角支架連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述森林火險指數(shù)儀，其特征是所述風(fēng)向、風(fēng)速傳感器與橫桿之間由螺絲連接，所述降水量傳感器與桅桿之間由螺絲連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述森林火險指數(shù)儀，其特征是所述桅桿是可伸縮的，所述桅桿內(nèi)部是空的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述森林火險指數(shù)儀，其特征是所述三角支架與地面接觸的一端插入土中；所述三角支架包括三根支架，三根支架采用銅桿材質(zhì)；其中一根與所述溫度、相對濕度傳感器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述森林火險指數(shù)儀，其特征是所述機箱內(nèi)的所述數(shù)據(jù)處理器通過數(shù)據(jù)線與所述溫度、相對濕度傳感器以及所述風(fēng)向傳感器、所述風(fēng)速傳感器和所述降水量傳感器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述森林火險指數(shù)儀，其特征是所述溫度、相對濕度傳感器直接放置于地面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述森林火險指數(shù)儀，其特征是所述機箱內(nèi)安裝有蓄電池、所述數(shù)據(jù)處理器和無線數(shù)據(jù)發(fā)射器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述森林火險指數(shù)儀，其特征是所述電池板和所述機箱與桅桿之間由螺絲連接，所述電池板與所述機箱內(nèi)蓄電池由電源線連接，所述電池板采用太陽能電池板或太陽能風(fēng)光互補光伏電池板。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述森林火險指數(shù)儀，其特征是所述降水量傳感器包括雨量桶和水平測試儀，所述雨量桶與所述桅桿連接，所述水平測試儀裝于雨量桶外壁底部位置。
專利摘要本實用新型公開了森林火險指數(shù)儀，它包括桅桿，電池板，數(shù)據(jù)線，電線，機箱，溫度、相對濕度傳感器，螺絲，三角支架，風(fēng)向傳感器，風(fēng)速傳感器和降水量傳感器等。采用這種裝置，首先根據(jù)中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準(LY/T 1172-95)計算森林火險天氣指數(shù)(HDZ)，然后根據(jù)以下公式HZ＝αHDZ精確地預(yù)測森林火災(zāi)的危險程度。不僅是一種高效率、高精度的森林火險指數(shù)的觀測、計算和實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備，同時也具有安全可靠、操作簡單、可以反復(fù)使用、節(jié)約成本和保護環(huán)境的效果。
文檔編號G01W1/02GK202631761SQ20122011891
公開日2012年12月26日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者郭志華, 王凱松, 郭彥如 申請人:郭志華