现阶段,林区局部气象环境监测预报主要还是停留在人工嘹望和人工现场采集等方面。除此之外,基本利用中央气象台公布的气象信息等对林区山洪、防火进行预防。但实际中林区小气候特征非常明显,所以在林区中具有林区局部气象环境检测预报系统具有非常重要的意义。
随着传感器技术、无线通讯技术和能源技术的不断发展,使林区等恶劣环境下的实时自动气候采集和环境监测预报成为可能。
我司设计的林场防火气象监测系统根据传感器技术、无线通信技术、能源技术和数据库服务器等技术实现的一个远程无线传感器网络的气象环境监测系统。此系统主要由2个部分组成:由各种传感器组成的气象站和远程气象环境监测平台组成。
自动气象站是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备,主要由传感器、采集器、通讯接口、系统电源等组成,随着气象要素值的变化,各传感器的感应元件输出的电量产生变化,这种变化量被CPU实时控制的数据采集器所采集,经过线性化和定量化处理,实现工程量到要素量的转换,再对数据进行筛选,得出各个气象要素值。
建大仁科自动气象站RS-QXZ能够对林场使用范围内的气温、相对湿度、风向、风力风速、降雨量(总雨量+瞬时雨量+日雨量+当前雨量)、蒸发量等气象要素进行实时监控,通过GPRS/4G的通讯方式将数据上传至仁科云平台或林场气象监控中心,供管理人员实时查看。
气象监控主机RS-QXZ-M-Y具有强大的脱机短信报警功能:通过监控主机可设置监测要素的上下限值,当主机监测到采集的数据超限后,会自动给管理人员以短信的方式发送报警信息。此外,仁科气象监控主机www.rkckth.com还具有支持发送短信进行远程参数配置和报警内容自定义等功能。
自动气象站内置数据存储器,当出现通信故障时,气象站自动开启存储功能,待通信恢复后再将存储数据续传至监控中心,一台室外气象站最多能够存储52万条数据记录。
翻斗式雨量计其承雨口内径尺寸为200mm,承雨口口缘呈刃口状,承雨口刃口角度应在40°~45°范围内,符合《翻斗式雨量传感器》GB/T21978.2-2014的国标要求,有效地确保雨量监测的精准度,支持485信号和脉冲型两种信号输出,具有分辨率为0.2、0.5两种类型产品。
翻斗式雨量计核心部件——翻斗采用全不锈钢材质制作,三维流线型设计,带有下垂式弧面导流尖,使翻斗翻水更加流畅,且具有自涤灰尘、容易清洗的功能。与遥测终端机连接时,应配有匹配的接口电路,以防止因干簧管抖动和因翻斗回跳引发的计数、报讯错误。出厂时内部结构装配完成,不需要再进行内部结构的现场安装,现场安装方便。
气象监控中心具有远程监控的作用。管理人员通过账号密码登录山东仁科测控云平台www.0531yun.cn,可查看和监管各个监测点,也可对气象站运行状态数据进行分析,通过曲线的方式显示;云平台具有存储和导出的功能,管理人员可制作各种气象记录报表和气象数据文件;当出现雨量过大超出设置的限制时,会第一时间给管理人员发送告警信息,以及时采取措施预防山洪的发生。
林场管理人员通过登录云平台能够对各气象因素的参数进行设置修改,实现远程监控。首先平台将接收到数据以数字、曲线、地图等形式在平台界面显示;当监测数据超限时,平台会通过邮件、短信、电话等方式向指定的联系人发送报警信息;平台具有储存分析历史数据的功能,支持查询数据记录、下载打印历史数据等功能。
天气的影响贯穿于火灾的发生到扑救各环节,火场的风向、风速、降雨影响扑火的决策部署。当火灾发生时,室外气象监测站能提供现场温度、湿度、风速、风向等重要气象信息,为合理部署防扑火兵力提供参考。