基于室外自然环境进行人造雾凇的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于室外自然环境进行人造雾凇的方法及系统，其中的方法包括：采集树林所在区域的环境数据和树枝干的温度传入计算机；其中，环境数据包括空气温度、空气湿度、空气露点温度、风速和风向，以及利用热成像技术采集树枝干的温度；计算机根据树林的环境数据与树枝干的温度计算出合适的造雾数据和送风数据发送至振动制雾装置和送风系统；其中，振动制雾装置的取水装置通过浮箱四个底角固定的浮桶浸入水面，送风系统安放在浮箱上未浸入水面；振动制雾装置从四个浮桶所围区域的水下取水，根据造雾数据制造合适大小的雾颗粒；送风系统根据送风数据将雾颗粒吹至树支杆上凝华形成雾凇。利用本发明专利技术造雾凇既节能又环保，无需搭建室内环境。

Method and system for artificial rime based on outdoor natural environment

The present invention provides a method and system for artificial rime based on an outdoor natural environment. The method comprises the following methods: collecting environmental data in the area of the forest and the temperature of the branch of a tree, which includes air temperature, air humidity, air dew point temperature, wind speed and wind direction, and utilization of heat. The imaging technology collects the temperature of the trunk of the branch; according to the environment data of the trees and the temperature of the stem, the computer sends the appropriate fog making data and the air supply data to the vibration fog device and the air supply system. The floating tank is not immersed in the water surface; the vibration fog device takes water under the water around the four floating barrels, and makes the appropriate size of the fog particles according to the fog data; the air supply system blows the fog particles to the tree branches to form the rime on the tree branch according to the air supply data. The invention creates rime which is energy saving and environmental protection, and does not need to build indoor environment.

【技术实现步骤摘要】
基于室外自然环境进行人造雾凇的方法及系统
本专利技术涉及人造雾凇
，更为具体地，涉及一种基于室外自然环境进行人造雾凇的方法。
技术介绍
专利申请号为200420019038.5的技术专利，公开了一种人造雾凇的装置，该装置包括雾化装置，雾化装置由加热装置和储水装置组成,储水装置与加热装置的输出端连接。使用时，将本装置放置在树下，在温度为-10～-20℃的条件下用热、电、油或煤等加热装置将储水装置中的水加热形成水蒸气，水蒸气蒸发后遇冷在树上形成雾凇。本技术具有结构简单、使用方便、成本低、结晶效果好的优点。但该技术制造的雾凇的缺点是必须对水进行加热形成水蒸气制雾，还必须搭建室内环境。专利申请号为01102243.4的专利技术专利，公开了一种人造雾凇的方法，它以碘化银水溶胶为原料制成，经冷却、喷雾等过程在-3.5℃环境温度将其喷向凇树反复几次，即形成人造雾凇。本方法效率高、成本低、不冻伤树木，直接用自来水配制，有利于冬天现场作业。该方法的缺点是用到化学添加制剂，对环境造出污染。因此，有必要提出一种无需使用化学制剂、无需搭建室内环境，且不需要对水加热制雾形成雾凇的方法。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于室外自然环境进行人造雾凇的方法及系统，以解决
技术介绍
所指出的问题。本专利技术提供的基于室外自然环境进行人造雾凇的方法，环境温度在-5℃以下的树林进行人造雾凇，具体步骤包括：步骤S1：采集树林所在区域的环境数据和树枝干的温度传入计算机；其中，环境数据包括空气温度、空气湿度、空气露点温度、风速和风向，以及利用热成像技术采集树枝干的温度；步骤S2：计算机根据树林的环境数据与树枝干的温度计算出合适的造雾数据和送风数据通过发送至振动制雾装置和送风系统；其中，振动制雾装置的取水装置通过浮箱四个底角固定的浮桶浸入水面；送风系统安放在浮箱上未浸入水面；造雾数据包括范围在90KHZ-13.1MHZ之间的振动频率；送风数据包括风向、风速和风量；步骤S3：振动制雾装置从四个浮桶所围区域的水下取水，根据所述造雾数据制造合适大小的雾颗粒；步骤S4：送风系统根据送风数据将雾颗粒吹至树支杆上，凝华形成雾凇。本专利技术提供的基于室外自然环境进行人造雾凇的系统，包括计算机、浮箱、振动制雾装置、送风系统、温湿度传感器、露点传感器、风速传感器、风向传感器和热成像温度传感器；其中，温湿度传感器用于采集树林所在区域的空气温度和空气湿度并上传至计算机；露点传感器用于实时采集树林所在区域的露点温度并上传至计算机；热成像温度传感器用于实时采集树枝干的温度并上传至计算机；风速传感器用于实时采集树林所在区域的风速并上传至计算机；风向传感器用于实时监测树林所在区域的风向并上传至计算机；计算机用于根据空气温度、空气湿度、空气露点温度、风速、风向计算出合适的造雾数据和送风数据通过发送至振动制雾装置和送风系统；浮箱的四个底角分别固定有浮桶，四个浮桶漂浮在水面上并围成一个区域；振动制雾装置设置在浮箱上，且振动制雾装置的取水装置浸入四个浮桶所围区域的水面；振动制雾装置从四个浮桶所围区域的水下取水，根据造雾数据制造合适大小的雾颗粒；送风系统设置在浮箱上未浸入水面，送风系统包括调速器和风机，调速器根据送风数据控制风机的转数，风机产出的风将振动制雾装置制造的雾颗粒吹至树枝干上凝华形成雾凇。与现有的人造雾凇方法相比，本专利技术无需使用化学制剂制造雾凇，也无需通过加热、煮沸手段制雾，既节能又环保，还不用搭建室内环境，能够完全模拟自然环境条件下形成的雾凇。附图说明通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1为根据本专利技术实施例的基于室外自然环境进行人造雾凇的方法的流程示意图；图2为根据本专利技术实施例的基于室外自然环境进行人造雾凇的系统的逻辑结构示意图。其中的附图标记包括：计算机1、振动制雾装置2、送风系统3、调速器31、风机32、温湿度传感器4、露点传感器5、风速传感器6、热成像温度传感器7、风向传感器8。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。图1示出了根据本专利技术实施例的基于室外自然环境进行人造雾凇的方法的流程。如图1所示，本专利技术提供的基于室外自然环境进行人造雾凇的方法，环境温度在-5℃以下的树林进行人造雾凇，具体步骤包括：步骤S1：采集树林所在区域的环境数据和树枝干的温度传入计算机；其中，环境数据包括空气温度、空气湿度、空气露点温度、风速和风向。本专利技术利用热成像技术采集树枝干的温度，利用温湿度传感器采集空气温度和空气湿度，利用露点传感器采集空气露点温度，利用风速传感器采集树林的风速，利用风向传感器感测树林的风向。热成像技术能够采集活树的枝干温度分布，相较于传感器采集更精确、便利。步骤S2：计算机根据树林的环境数据与树枝干的温度计算出合适的造雾数据和送风数据通过发送至振动制雾装置和送风系统。其中，振动制雾装置的取水装置通过浮箱四个底角固定的浮桶浸入水面；送风系统安放在浮箱上未浸入水面。造雾数据包括范围在90KHZ-13.1MHZ之间的振动频率；送风数据包括风向、风速和风量。计算机根据树林区域内当前的空气温度、空气湿度、露点温度、风向和风速来计算将要形成的雾凇的颗粒大小和雾凇的水汽含量，以及送风系统的风速，保证雾颗粒与树枝干碰触时，不会融化已经形成的雾凇，也同时保证雾颗粒能够到达树枝干，以及，雾颗粒在到达树枝干之前不会变成雪，如果雾变成雪，则挂到树枝干上形成雪凇，而不是雾凇。水面是指树林附近的自然湖泊河流，也可以是人造湖泊河流，只有在没有水源的情况下，采集水泵取水的方式引入振动制雾装置制造雾凇，不采用水泵取水方式的原因是，需要铺设水管，还需要对水管进行保温处理，会大大增加成本。因此，本专利技术通过浮箱将振动制雾装置放到水面上，直接取湖泊河流的水进行制雾。浮桶的作用是使振动制雾装置内的取水装置浸入水下进行制雾，浮箱的作用是承载振动制雾装置和送风系统，并保证振动制雾装置内的取水装置的液面平静。步骤S3：振动制雾装置从四个浮桶所围区域的水下取水，根据所述造雾数据制造合适大小的雾颗粒。四个浮箱漂浮在水面上围成一个方形，振动制雾装置的取水装置浸入在四个浮箱所围成区域的水下，四个浮箱可以使围成的水面平静，保证取水装置的水面平静。四个浮箱上均具有排气孔，通过排气来调节浮箱的浮力，从而调节振动制雾装置浸入水下的深度。振动制雾装置可以为高频振荡式振动制雾装置或高压喷雾式制雾机。高频振荡式振动制雾装置和高压喷雾式制雾机均不必对水进行加热，因此，从而节约能源。步骤S4：送风系统根据送风数据将雾颗粒吹至树支杆上，凝华形成雾凇。送风系统同样放置在浮箱上，但未浸入水面，送风系统中的风机正对振动制雾装置。如果湖泊河流离森林比较近，无需铺设送风管道，直接通过风机将振动制雾装置制出的雾吹至树枝干上。如果湖泊河流离森林比较远，需要铺设送风管道，送风管道的一端正对振动制雾装置，另一端位于树林内，风机将振动制雾装置制造出的雾吹入送风管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于室外自然环境进行人造雾凇的方法，对环境温度在‑5℃以下的树林进行人造雾凇，具体步骤包括：步骤S1：采集树林所在区域的环境数据和树枝干的温度传入计算机；其中，环境数据包括空气温度、空气湿度、空气露点温度、风速和风向，以及利用热成像技术采集树枝干的温度；步骤S2：所述计算机根据所述树林的环境数据与树枝干的温度计算出合适的造雾数据和送风数据通过发送至振动制雾装置和送风系统；其中，所述振动制雾装置的取水装置通过浮箱四个底角固定的浮桶浸入水面；所述送风系统安放在所述浮箱上未浸入所述水面；所述造雾数据包括范围在90KHZ‑13.1MHZ之间的振动频率；所述送风数据包括风向、风速和风量；步骤S3：所述振动制雾装置从四个浮桶所围区域的水下取水，根据所述造雾数据制造合适大小的雾颗粒；步骤S4：所述送风系统根据所述送风数据将所述雾颗粒吹至树支杆上，凝华形成雾凇。

【技术特征摘要】
1.一种基于室外自然环境进行人造雾凇的方法，对环境温度在-5℃以下的树林进行人造雾凇，具体步骤包括：步骤S1：采集树林所在区域的环境数据和树枝干的温度传入计算机；其中，环境数据包括空气温度、空气湿度、空气露点温度、风速和风向，以及利用热成像技术采集树枝干的温度；步骤S2：所述计算机根据所述树林的环境数据与树枝干的温度计算出合适的造雾数据和送风数据通过发送至振动制雾装置和送风系统；其中，所述振动制雾装置的取水装置通过浮箱四个底角固定的浮桶浸入水面；所述送风系统安放在所述浮箱上未浸入所述水面；所述造雾数据包括范围在90KHZ-13.1MHZ之间的振动频率；所述送风数据包括风向、风速和风量；步骤S3：所述振动制雾装置从四个浮桶所围区域的水下取水，根据所述造雾数据制造合适大小的雾颗粒；步骤S4：所述送风系统根据所述送风数据将所述雾颗粒吹至树支杆上，凝华形成雾凇。2.如权利要求1所述的基于室外自然环境进行人造雾凇的方法，在所述送风系统根据送风数据将所述雾颗粒吹至树支杆上之前，采用扰流板将所述树林围住，两块相邻的扰流板在闭合时无缝隙。3.如权利要求1所述的基于室外自然环境进行人造雾凇的方法，所述扰流板与所述地面形成预设的夹角，以改变自然风的风向。4.一种基于室外自然环境进行人造雾凇的系统，其特征在于，包括计算机、浮箱、振动制雾装置、送风系统、温湿度传感器、露点传感器、风速传感器、风向传感器和热成像温度传感器；其中，所述温湿度传感器用于采集树林所在区域的空气温度和空气湿度并上传至所述计算机；所述露点传感器用于实时采集树林所在区域的露点温度并上传至所述计算机；所述热成像温度传感器用于实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李知麟，王遥，田凤江，卢永强，姜海涛，
申请(专利权)人：吉林新航能源有限公司，吉林新航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22