论文部分内容阅读
论文在深入研究森林火险监测技术以及MSP430芯片应用技术基础上,开发了一种低功耗森林火险监测系统。针对MSP430芯片的特点,研究并构建了软、硬件的各功能模块,进行了相应优化设计。搭建了实验模型,在实验中采取了相应措施减小环境对各传感器的干扰,实验得出的数据验证了系统的准确性和可行性,并设计了数据存储和管理方法。系统设计采用太阳能自动供电,GPRS无线通讯,可置于野外,无需人工值守。风速、风向数据采集采用超声波传感器取代传统的风杯风向标,在实际应用中可消除机械损耗,减小环境干扰,提高数据采集的精度。温度测量使用新型温度传感器LM-Pt100,并在电路设计中使用了四路模拟开关4052和两个防止温度漂移的电阻来确保温度数据的准确度;温度传感器的电源为恒流源,由单片机引脚提供,并经分压,比较器和负反馈等电路来保证恒压提供恒流。试验中使用的湿度传感器型号为芬兰HMP45D,已经在国内试行了多年,由于其性能比较稳定已有大量的自动气象站采用该传感器。降雨量测量采用翻斗式雨量传感器,可将降雨量转换成脉冲计数,采集器累计此脉冲就可以测得雨量的累计值。本设计为清晰的模块化设计,各种传感器、电源、通讯、数据存储单元高度集成,以每分钟为时间间隔对林区的火险因子数据进行自动采集、并通过核心器件MSP430进行相应处理处理、存储。各项测量数据和计算数据通过CDMA/GPRS无线网发送给数据管理中心站的计算机,由计算机专业处理软件作相应的数据处理,最后进行火险预报及火险等级的发布。本设计在森林火险监测实际应用方面具有较大的参考价值。文中设计了数据管理方式和发送方式,数据采集处理器留有一个RS232C串行接口,可以通过笔记本电脑进行一系列相应的操作,可以对数据格式进行设置。文中附带了林业部关于发布全国森林火险天气等级行业标准(林科通字(1995)76号)行业标准,详细列举了火线等级的评定及计算公式,该标准是国内火险等级评定的依据,也是本文进行火险等级计算的依据。