树木抗风能力监测/预测装备与方法技术

技术编号:24405875 阅读:44 留言:0更新日期:2020-06-06 07:07
本发明专利技术公开了用于监测/预测树木抗风能力的方法及装备。该方法是将全封闭的防水微型角传感器按一定规则安装在树木上,采集树木在大风作用下的角度变化信息,通过算法将其转换为树干弯曲应变或应力。采集到的信息,可以通过无线通讯模块通过网络实时传输至手机,应用手机APP实现在全国各地对树木的强度和稳定性进行监测;也可以将采集的信息通过PC机的分析软件,预测树木可以抵御多大风速或风力等级。该方法及装备可以广泛应用于台风盛行的沿海城市行道树的抗风能力评测和景区古树名木的安全性监测,也可用于林区树木抗风灾害能力的评估。

Equipment and method for monitoring / predicting wind resistance of trees

【技术实现步骤摘要】
树木抗风能力监测/预测装备与方法
本专利技术专利涉及树木力学中关于树木强度、稳定性的分析方法及装置,用于监测景区古树名木或城市高大行道树的安全性,评测城市园林和林区树木的抗风能力等级。
技术介绍
随着全球气候变暖,各种类型风灾害的发生频率和强度正呈现增加的趋势,尤其是我国东南沿海地区,台风发生的频率和强度逐年上升。风灾害不仅对森林生态和林业生产带来巨大损害,城市行道树和景区古树也会因此而断裂倒伏并威胁周围人的安全。为此,人们需要评估林区树木抵抗风灾害的能力以指导营林生产,也需要知道高大的行道树或古树名木能够承受多大的风速以便及实采取防护措施。目前在用于树木安全防护方面的装备,主要是一些用于检测树木内部腐朽空洞及其位置的装备仪器,如从国外进口的应力波成像仪、超声波仪、CT等等,但对于如何评测树木抵御风灾害能力的装备仪器尚未见有。风灾害下的树木断裂倒伏,在本质上是树木力学行为。大风作用下的树木是否会断裂倒伏取决于风力大小和树木材性强度及根土盘固着力。当风压作用于树冠,所形成的风力不仅与风速等级有关,还与树冠的招风面积和透风率有关。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于树木抗风灾害能力的监测/预测装置,包括:传感器部分(11)、主机部分(12)、客户端(13)。其中:/n所述的传感器部分(11),包括倾角传感器(111)、风速传感器(112)和力传感器(113)。其中:/n所述的倾角传感器(111)是用环氧树脂将三轴倾角传感器模块包埋并制成小于1cm厚的微型长方体,并在四角预埋细钢针,使其可以钉在树干上采集树木的变形响应,每套装置所需传感器数量3-5只不等。/n所述的风速传感器(112),通过安装在铝镁合金伸缩杆升至树冠中心高,用来采集风速数据。/n所述的力传感器(113),在与倾角传感器(111)合用,通过人工拉力实验测试活立木树干的弹性模量。...

【技术特征摘要】
1.一种用于树木抗风灾害能力的监测/预测装置,包括:传感器部分(11)、主机部分(12)、客户端(13)。其中:
所述的传感器部分(11),包括倾角传感器(111)、风速传感器(112)和力传感器(113)。其中:
所述的倾角传感器(111)是用环氧树脂将三轴倾角传感器模块包埋并制成小于1cm厚的微型长方体,并在四角预埋细钢针,使其可以钉在树干上采集树木的变形响应,每套装置所需传感器数量3-5只不等。
所述的风速传感器(112),通过安装在铝镁合金伸缩杆升至树冠中心高,用来采集风速数据。
所述的力传感器(113),在与倾角传感器(111)合用,通过人工拉力实验测试活立木树干的弹性模量。
所述的主机部分(12),包括采集运算储存模块(121)、无线通讯模块(122)。其中:
所述的采集储存运算模块(121),采集由传感器传入的信息,并通过预先写入该模块的按一定的算法编制的上位程序,将处理后的信息或储存或转入无线通讯模块(122)。
所述的无线通讯模块(122),就是实时将经上位程序处理后的数据,传输到客户端(13)。
所述的客户端(13),包括安装了可对主机操控和信息监测APP的手机(131)、安装了分析预测树木抗风能力软件的PC机(132)。


2.如权利要求1所述的监测/预测装置,还包括:传感器安装方法(21)、倾角信息转换为树干应变信息算法(22)、基于手机的监控方法(23)、基于PC机的预测分析方法(24)。其中:
所述的传感器安装方法(21),是将3-5只倾角传感器(111)按图2所示安装在所测树干上,其中1#-4#用于采集树干变形信息,5...

【专利技术属性】
技术研发人员:邵卓平杨瑞卿王本耀黄天来王福利严巍许晓波
申请(专利权)人:安徽农业大学上海市绿化管理指导站
类型:发明
国别省市:安徽;34

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