[發(fā)明專利]以傳感器和森林火險(xiǎn)模型測報(bào)現(xiàn)地火險(xiǎn)等級的測報(bào)儀及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310698486.6
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103632483A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙璠;周汝良;王艷霞;鄧忠堅(jiān);葉江霞
• 申請（專利權(quán)）人: 西南林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G01W1/02
• 代理公司: 昆明科陽知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 53111
• 代理人: 孫山明

1.以傳感器和森林火險(xiǎn)測模型測報(bào)現(xiàn)地火險(xiǎn)等級的測報(bào)儀，其特征是該測報(bào)儀由溫度模塊、濕度模塊、風(fēng)速模塊、通訊模塊及單片機(jī)STC12C5A組成，其中：

?單片機(jī)P0口P0.0~P0.7端與8×10K電阻排連接，當(dāng)P0口的管腳寫“1”時(shí)，被定義為高阻輸入；

單片機(jī)P2口P2.6端與溫濕度集成傳感器DHT11連接，DHT11內(nèi)置熱敏電阻和濕敏電阻，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高且作為輸入，其緩沖器將接收TTL門電流，通過比較轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度和濕度；

單片機(jī)P2口P2.5端與發(fā)光二極管連接，輸出TTL門電流使發(fā)光二極管指示；

單片機(jī)P3口P3.2?INT0端通過直流放大電路與風(fēng)輪式風(fēng)速傳感器windspeed光電感應(yīng)輸出端連接，當(dāng)P3口寫入“1”，內(nèi)部拉高為高電平，作為輸入，將光電感應(yīng)產(chǎn)生的脈沖信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的單片機(jī)外部中斷信號，由單片機(jī)對該中斷信號定時(shí)計(jì)數(shù)后，根據(jù)頻率和風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成風(fēng)速值；

單片機(jī)P3口P3.0?RXD和P3.1?TXD與藍(lán)牙模塊HC-06的TXD和RXD兩兩交叉連接，當(dāng)P3口被寫“1”時(shí)，其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高且作為輸入，其緩沖器將接收TTL門電流，反之，當(dāng)P3口被寫“0”時(shí)，內(nèi)部下拉為低電平，P3口輸出電流ILL。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測報(bào)儀，其特征是單片機(jī)是采用1時(shí)鐘周期的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)發(fā)送的STC12C5A模塊。

3.應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的測報(bào)儀的測量方法，包括森林火險(xiǎn)天氣等級預(yù)報(bào)因子：溫度x₁、濕度x₂、風(fēng)速x₄，前期降雨量值x₃₁、連旱天數(shù)和x₃₂、緯度值x₅，并具有測報(bào)模型，該模型中：

F1為最高氣溫的火險(xiǎn)天氣指數(shù)；F2為最小相對濕度的火險(xiǎn)天氣指數(shù)；F3為降水量與連旱天的火險(xiǎn)天氣指數(shù)；F4為最大風(fēng)力的火險(xiǎn)天氣指數(shù)；F5為地帶性氣候變化訂正指數(shù)，F(xiàn)1~F5分別為以下公式：

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????（1）

??????????????????????????????????（2）

????????????????????（3）

???????????????????????????????（4）

???????????????????????????????????（5）

????將式（1）~（5）預(yù)報(bào)因子得到的火險(xiǎn)天氣指數(shù)F1~F5代入森林火險(xiǎn)天氣等級指數(shù)HTZ綜合計(jì)算公式：

????????HTZ=F1+F2+F3+F4-F5?????????????（式6）?；

?????按以下規(guī)則定義森林火險(xiǎn)天氣等級A：

?????若HTZ≤25，則A=1；若25＜HTZ≤50，則A=2；若50＜HTZ≤72，則A=3；若72＜HTZ≤90，則A=4；若HTZ＞90，則A=5，并存儲(chǔ)；

?????其特征是：

?????所述森林火險(xiǎn)天氣等級預(yù)報(bào)因子的溫度x₁、濕度x₂、風(fēng)速x₄通過單片機(jī)控制傳感模塊在現(xiàn)地所采集，具有以下步驟：

???（1）單片機(jī)等待Android測算平臺的傳感請求；

???（2）讀取溫濕度傳感模塊DHT11；

???（3）定時(shí)器外部中斷，并計(jì)數(shù)和測量；

???（4）數(shù)據(jù)組幀及藍(lán)牙HC-06的串口通信發(fā)送到Android平臺

???（5）Android平臺在接收上述預(yù)報(bào)因子后，調(diào)查該現(xiàn)地，手工錄入該現(xiàn)地的前期降雨量值x₃₁、連旱天數(shù)和x₃₂、緯度值x₅，并設(shè)H等于109，根據(jù)該平臺上述測報(bào)模型計(jì)算森林火險(xiǎn)天氣等級綜合指數(shù)HTZ。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測報(bào)儀的測量方法，其特征是所述Android平臺包括具有藍(lán)牙串口通信的電腦或手機(jī)。