[发明专利]一种环境可燃物含水率实时监控方法、设备及系统

说明书

一种环境可燃物含水率实时监控方法、设备及系统，其中方法包括在采集设备端执行以下步骤：获取环境数据；根据所述环境数据通过可燃物含水率计算模型计算环境可燃物含水率；将计算的环境可燃物含水率结果通过无线网络传输汇总到服务节点。根据本发明所提出的一种环境可燃物含水率实时监控方法、设备及系统，可及时准确测量并计算出所监测环境中可燃物含水率，并通过无线传输的方式及时通知负责人对所监测地区第一时间采取有效的预防措施，大大提高防火系数。

技术领域

本发明涉及环境检测及环境安全领域，更具体地，本法涉及一种环境可燃物含水率实时监控方法、设备及系统。

背景技术

森林地表死可燃物的含水率是森林火险等级预测系统的重要参数。但是，目前国内森林火险等级预报系统仍采用气象因子权重法，而没有考虑含水率这一重要因素。由于测量含水率最准确的称重法只能长时间在野外采样检测，成本高、难度大。基于时滞和平衡含水率预测含水率的理论，通过采集森林地表死可燃物的温湿度和风速，运用Nelson模型根据可燃物水分变化的热力学原理建立的平衡含水率的半物理模型处理所采集到的数据，得到所要预测森林地表死可燃物的平衡含水率和时滞，进一步获得它的实时含水率，并通过LORA模块实现含水率的实时无线传输，达到远程监控森林地表死可燃物含水率的效果。

发明内容

有鉴于此，本发提出一种环境可燃物含水率实时监控方法、设备及系统，其中方法包括在采集设备端执行以下步骤：

获取环境数据；

根据所述环境数据通过可燃物含水率计算模型计算环境可燃物含水率；

将计算的环境可燃物含水率结果通过无线网络传输汇总到服务节点。

在本发明的一些实施方式中，获取环境数据包括：监测当前环境的温度、风速、湿度。

在本发明的一些实施方式中，根据所述环境数据通过可燃物含水率计算模型计算环境可燃物含水率包括：

根据时滞和平衡含水率基于以下公式计算出当前环境可燃物含水率，

M＝E+(M₀-E)e^-t/τ，

其中，M死可燃物含水率、E为平衡含水率、t为时间、τ为时滞、M₀为死可燃物初始含水率。

在本发明的一些实施方式中，方法还包括：根据Nelson模型计算平衡含水率,计算公式如下:

其中，H为待估参数、E为平衡含水率、c为相对湿度、T为环境温度。

在本发明的一些实施方式中，计算时滞所采用的公式为：

其中，K_d为日失水速率、K_a为日吸水速率、H为相对湿度、W为风速、T为环境温度。

在本发明的实施方式中，将计算的环境可燃物含水率结果通过无线网络传输汇总到服务节点包括：使用基于lora传输协议的无线网络将环境可燃物含水率监测结果传输。

本发明的另一方面，还提供了一种用于执行上述方法的环境可燃物含水率监测设备，包括以下模块：

传感器模块，配置用于获取环境数据；

Gd32计算模块，配置用于根据所述环境数据通过可燃物含水率计算模型计算环境可燃物含水率；

lora传输模块，配置用于将计算的环境可燃物含水率结果通过无线网络传输汇总到服务节点。

在本发明的一些实施方式中，gd32计算模块进一步配置为：