[发明专利]一种测定树木直径生长量的单箍式测定器及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定树木直径生长量的单箍式测定器及系统。

背景技术

立木直径，特别是胸高直径，简称胸径(diameter at breast height)，是森林计测工作中的重要基本测树因子，直接关系到森林生长量、森林蓄积量、森林生产力、森林质量的估测。

目前，测定直径的常用工具有轮尺、围尺、激光测径仪；

(1)轮尺：又称卡尺，有木制和铝制。可分为固定脚、滑动脚和尺身。测径时，尺身与两脚同时与所测树木断面接触、读数。

其缺点是：滑动脚与尺身接触过紧，不好滑动，过松则导致经常与固定脚不平行，量不准，且受湿度、晴雨天影响大，不便携带(滑动脚容易掉落)。

(2)直径卷尺：又称围尺，有布围尺、钢围尺与篾围尺。围尺一面的上下刻划圆周长、圆周长相对应的直径读数。测量时，围尺要拉紧绕树干一周，双手不可避免地与树干接触，如果施力有限，则难以拉紧；树木旁有沟、坑，树干上有蜂巢、刺(杉木、刺楸)或过敏性树种(漆树)，就不方便测定，树干测定部位如有凹陷，则尺子不能围紧树干，精度不高。

(3)CCD测径仪和激光扫描测径仪，利用光学几何原理。

将线阵CCD置于平行光路，被测物放于CCD前方光路中，射向CCD的光就被物体挡住一部分，因此CCD输出的信号就有一个凹口，通过凹口的宽度与物体的尺寸的对应关系得到被测对象直径，但大尺寸的CCD特别昂贵。

激光扫描测量：高速扫描置于测量区域的物件，投射到光电接收器上的光线在光束扫描物件时被遮断，通过分析光电接受器输出的信号，可获得与物件直径有关系的数据。

这两种光学产品，结构复杂、成本高、测定直径范围受限，对测定对象的操作环境要求高，携带、测定不方便。不适合大范围的林区、山地、野外复杂多变的森林环境应用推广。

另外，现有的树木直径测量装置无法实现连续的测量，而且，计算的直径需要换算成周长。

因此，有必要设计一种新的周长/直径测量装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测定树木直径生长量的单箍式测定器及系统，该测定树木直径生长量的单箍式测定器及系统易于实施，测量方便。

发明的技术解决方案如下：

一种测定树木直径生长量的单箍式测定器，包括抱箍、皮带和测定器本体，测定器本体包括安装板(1)和辊(2)；安装板上还设有固定抱箍一端的夹具(6)，抱箍的另一端与皮带的第一端连接

抱箍为弧形，在测量时，抱箍固定在被测立木上，抱箍的弧度对应的圆心角大于180°，这样能使得抱箍能独立固定在被测立木上，夹具固定在安装板上，辊的转轴固定在安装板上，辊的轴线垂直于安装板，且辊与夹具之间具有允许皮带穿过的间隙；

测量时，抱箍箍在被测立木上，皮带的第二端从所述的间隙间穿出；

测定器本体上设有长度读数装置。

所述的长度读数装置为附着在皮带上的皮尺。或者皮带上直接设有刻度。或皮带本身就是一个皮尺。这样可以直接人工读数，无需采用电子读数设备。

所述的长度读数装置为电子读数装置。

电子读数装置包括MCU和传感器，传感器与MCU相连；所述的传感器为设置在第一辊或第二辊上的码盘；码盘能随第一辊或第二辊同步旋转；

电子读数装置还包括与MCU相连的无线通信模块或显示屏。

无线通信模块用于将测量数据发送到现场的数据处理中心或远程的数据处理平台。

无线通信模块为WiFi模块、ZigBee模块、蓝牙模块、GPRS、3G、4G或5G通信模块。

读数机构上设有与MCU(处理器)相连的定位模块。定位模块为GPS定位模块或北斗定位模块。

电子读数机构上设有锂电池，锂电池为MCU供电。光伏模组通过充电电路与锂电池相连。使用太阳能为电池充电，可以保障电子装置持续稳定工作。

一种用于连续测量立木周长的测定系统，包括远程数据收集平台以及多个前述的皮带式测定器；

多个皮带式测定器采集的数据传输到远程数据收集平台；实现多个立木周长数据的远程采集。

所述的用于连续测量立木周长的测定系统还包括现场数据汇集装置，多个皮带式测定器采集的数据先汇集到现场数据汇集装置，再由现场数据汇集装置统一发送到远程数据收集平台。

另外，作为改进，所述的皮带的一部分为硬质抱箍，用于抱紧树干，另一部分为柔性的皮带，便于与2个辊配合实现测量。