文/周萬(wàn)懷 張雪東 梁后軍 劉從九 周 剛

1 引言

棉花是僅次于糧食的大宗農(nóng)作物，也是重要的紡織原材料，還是重要的戰(zhàn)略物資，關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。棉花儲(chǔ)備能夠緩解棉花供需矛盾，穩(wěn)定棉花市場(chǎng)，對(duì)維護(hù)民生和保障戰(zhàn)略安全具有重要作用。近年來(lái)，我國(guó)的棉花庫(kù)存始終保持在高位震蕩，其中2010—2014年間，我國(guó)棉花庫(kù)存高速增長(zhǎng)，由400萬(wàn)噸左右大幅上升至1446萬(wàn)噸左右，2015年開(kāi)始國(guó)內(nèi)棉花庫(kù)存逐步回落，近兩年維持在800萬(wàn)噸上下。棉花在長(zhǎng)期儲(chǔ)備期間，受外部環(huán)境和內(nèi)部因素的影響時(shí)有霉變、陰燃等災(zāi)害發(fā)生，如何預(yù)防棉花倉(cāng)儲(chǔ)災(zāi)害已經(jīng)成為亟待解決的問(wèn)題。

棉花纖維具有吸濕放熱的特性，在潮濕的環(huán)境條件下將加速棉花中微生物的生長(zhǎng)和繁殖，微生物在生長(zhǎng)和繁殖的過(guò)程中又不斷地釋放熱量，尤其是在高密度棉包內(nèi)部本身與外界環(huán)境熱量交換不通暢，熱能蓄積、積溫升高，輕則導(dǎo)致單個(gè)棉包內(nèi)部霉變，重則導(dǎo)致棉包陰燃，繼而給整個(gè)棉花倉(cāng)庫(kù)帶來(lái)災(zāi)難性后果。盡管棉花在庫(kù)存儲(chǔ)期間會(huì)有倒垛檢查程序，但因倒垛檢查過(guò)程耗時(shí)、費(fèi)力、工作量巨大，通常倒垛頻次較低，這就導(dǎo)致棉包內(nèi)部品質(zhì)變異的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

目前，國(guó)內(nèi)外研究的主要焦點(diǎn)在于棉花倉(cāng)儲(chǔ)火災(zāi)的預(yù)防方面，如：對(duì)棉花陰燃熱通量的研究，密度對(duì)棉花陰燃溫度的影響研究，樣本大小對(duì)陰燃特性的影響，不同濕度棉花熱分解過(guò)程的試驗(yàn)分析和動(dòng)力學(xué)計(jì)算，棉花的熱輻射引燃試驗(yàn)等。以上研究多是針對(duì)棉花霉變和火災(zāi)發(fā)生后的檢測(cè)研究，而對(duì)災(zāi)害發(fā)生前的早期預(yù)警機(jī)理研究得較少。本文主要以標(biāo)準(zhǔn)I型棉包為研究對(duì)象，通過(guò)3D立體濕度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品棉包所處的環(huán)境濕度與棉包內(nèi)部濕度的變化狀況，初步探索實(shí)際存儲(chǔ)環(huán)境中環(huán)境濕度與棉包內(nèi)部濕度的傳導(dǎo)特性。為進(jìn)一步建立存儲(chǔ)環(huán)境下棉包內(nèi)外濕度傳導(dǎo)模型，基于濕度變化實(shí)現(xiàn)棉包內(nèi)部品質(zhì)變異或陰燃等災(zāi)害的早期預(yù)警提供新思路。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為標(biāo)準(zhǔn)I型棉包，其長(zhǎng)、寬、高分別為（1.4±0.03）m、（0.53±0.01）m和（0.70±0.15）m，每個(gè)棉包的質(zhì)量約為（227±10）kg。標(biāo)準(zhǔn)I型棉包使用液壓打包機(jī)逐層壓實(shí)，再用塑鋼帶、鐵絲等材料捆扎，最后使用純棉布袋、塑料包裝袋或其他材質(zhì)的外包裝封裝而成，密度接近0.4t/m。為了盡可能反映出不同氣候環(huán)境下的棉花長(zhǎng)期倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)的吸放濕特性，分別在我國(guó)棉花的主產(chǎn)區(qū)新疆的南疆、北疆地區(qū)以及具有典型內(nèi)陸氣候特征的安徽省淮南市各選一個(gè)棉花倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)，在每個(gè)庫(kù)隨機(jī)抽取3個(gè)近年生產(chǎn)的棉包進(jìn)行為期半年的在線跟蹤監(jiān)測(cè)。詳細(xì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布、試驗(yàn)棉包基本信息見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)棉包分布及基本信息

2.2 布點(diǎn)位置選擇

為了能夠反映棉包內(nèi)部不同位置受環(huán)境濕度影響的情況，沿棉包的L（長(zhǎng)）、W（寬）和H（高）方向設(shè)計(jì)了3×2×5的三維立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，用于監(jiān)測(cè)棉包內(nèi)部濕度變化規(guī)律，這些傳感器的布局情況如圖1B所示。另外還設(shè)置了第31號(hào)和第32號(hào)傳感器分別用于監(jiān)測(cè)棉包取樣口濕度和外部?jī)?chǔ)存環(huán)境濕度。

圖1 溫濕度傳感器布局圖

其中，Y軸與Z軸構(gòu)成棉包中切面，X軸為棉包長(zhǎng)度方向的一端。沿X軸方向設(shè)置0cm和15cm 兩個(gè)深度層次，沿Y軸方向設(shè)置20cm、45cm和70cm 3個(gè)深度層次，沿Z軸方向設(shè)置15cm、25cm、35cm、45cm和55cm5個(gè)深度層次。根據(jù)長(zhǎng)方體的對(duì)稱特性，按照以上方式布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)能夠廣泛代表棉包內(nèi)部其它各處的濕度。棉包內(nèi)部各傳感器的坐標(biāo)分布詳見(jiàn)表2。

表2 棉包內(nèi)部溫濕度監(jiān)測(cè)傳感器坐標(biāo)

2.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)了一種用于保護(hù)傳感器的艙體裝置，主艙體長(zhǎng)40mm、外徑14mm、內(nèi)徑9mm，艙體前端帶有的圓錐體，能夠有效降低置入傳感器時(shí)所受到的阻力，傳感器置于主艙體內(nèi)，為了確保濕度順利傳導(dǎo)和交換，主艙體四周環(huán)繞設(shè)有6行×7列的孔洞，艙體尾部使用密封塞封堵，保護(hù)內(nèi)部電路板不受擠壓；為了便于按指定坐標(biāo)位置向棉包內(nèi)部布設(shè)傳感器，設(shè)計(jì)了一套包括定位、旋壓和推進(jìn)等機(jī)構(gòu)組成的專用傳感器置入裝置。此外，還設(shè)計(jì)了濕度在線監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，傳感器在單片機(jī)的控制下監(jiān)測(cè)濕度，通過(guò)RS485總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉?，再通過(guò)無(wú)線裝置將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，通過(guò)Web端可以實(shí)時(shí)查看服務(wù)器上存儲(chǔ)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與討論

3.1 環(huán)境濕度變化趨勢(shì)

由于在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)試棉包均集中堆放，它們所處的環(huán)境濕度極為相近，因此在后續(xù)分析中將每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的3個(gè)樣品棉包的環(huán)境濕度視為統(tǒng)一的環(huán)境濕度，由各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的3個(gè)棉包的32號(hào)傳感器所監(jiān)測(cè)的濕度取平均求得，據(jù)此得出庫(kù)爾勒、博樂(lè)和淮南3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境濕度變化趨勢(shì)如圖2所示。

圖2 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境濕度變化趨勢(shì)

由圖2大致可以看出3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境濕度均經(jīng)歷了由低到高、再回落的趨勢(shì)。不同的是：首先，3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境濕度高低存在顯著差異，位于中東部的淮南監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境濕度明顯高于西北內(nèi)陸的庫(kù)爾勒和博樂(lè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境濕度，即使同在西北內(nèi)陸的庫(kù)爾勒和博樂(lè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境濕度相差也非常巨大；其次，不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境濕度在變化趨勢(shì)上有一定差異，可以看出位于中東部的淮南監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境濕度從10月份開(kāi)始監(jiān)測(cè)時(shí)持續(xù)上升，直至次年2月份環(huán)境濕度到達(dá)高位并保持在高位震蕩，而庫(kù)爾勒監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境濕度在1月中旬達(dá)到最高，隨后明顯回落。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境濕度的最大值、最小值、平均值和四分位數(shù)等基本統(tǒng)計(jì)量見(jiàn)圖3?？梢钥闯?個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境濕度分布區(qū)間呈現(xiàn)高、中、低3個(gè)檔次，均無(wú)任何超出[Q1-1.5×IQR ，Q3+1.5×IQR]范圍的異常數(shù)據(jù)（Q3為上四分位數(shù)，Q1為下四分位數(shù)，IQR=Q3-Q1為四分位間距）。

圖3 環(huán)境濕度基本統(tǒng)計(jì)量

3.2 棉包內(nèi)外濕度總體相關(guān)性分析

圖4展示了各傳感器監(jiān)測(cè)的濕度與環(huán)境濕度的基本變化趨勢(shì)。由該趨勢(shì)圖可以看出：一方面，對(duì)于環(huán)境濕度較低的庫(kù)爾勒和博樂(lè)而言，環(huán)境濕度與棉包內(nèi)部濕度的變化趨勢(shì)差異大，而對(duì)于環(huán)境濕度較高的淮南而言，環(huán)境濕度與棉包內(nèi)部濕度的變化趨勢(shì)相似度較高；另一方面，棉包內(nèi)部各傳感器監(jiān)測(cè)濕度的變化趨勢(shì)相似度均較高。對(duì)棉包內(nèi)外濕度相關(guān)性分析結(jié)果顯示3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境濕度與棉包內(nèi)部濕度的平均相關(guān)系數(shù)r分別為0.083、0.126和0.534，顯然庫(kù)爾勒和博樂(lè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)棉包內(nèi)外濕度無(wú)明顯相關(guān)性，淮南監(jiān)測(cè)點(diǎn)棉包內(nèi)外濕度呈現(xiàn)強(qiáng)線性相關(guān)；對(duì)棉包內(nèi)部各傳感器監(jiān)測(cè)濕度相關(guān)性分析結(jié)果顯示，平均相關(guān)系數(shù)r分別為0.694、0.872和0.928，均為強(qiáng)線性相關(guān)。以上分析結(jié)果表明，當(dāng)環(huán)境濕度較低時(shí)，棉包以內(nèi)部濕度平衡和傳導(dǎo)為主，受環(huán)境濕度影響較??；而當(dāng)環(huán)境濕度較大時(shí)，環(huán)境濕度對(duì)棉包內(nèi)部濕度的影響開(kāi)始顯現(xiàn)，棉包濕度平衡受內(nèi)部濕度和環(huán)境濕度的雙重影響。由于本文主要研究環(huán)境濕度對(duì)棉包內(nèi)部濕度的影響，因此后續(xù)分析將不再分析庫(kù)爾勒和博樂(lè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

圖4 棉包內(nèi)部各傳感器監(jiān)測(cè)濕度與環(huán)境濕度的變化趨勢(shì)

3.3 基于深度的分層變化趨勢(shì)

假設(shè)濕度在棉包內(nèi)部沿不同方向傳導(dǎo)特性均相同，則棉包表面或淺層處更容易受環(huán)境因素影響，相反棉包內(nèi)部深處受環(huán)境因素影響較小。根據(jù)以上假設(shè)，首先按照傳感器到棉包表面深度，結(jié)合圖1和表2，將傳感器依次歸類到11.5cm、15cm、20cm、25cm和26.5cm5個(gè)深度組別，詳細(xì)分組情況見(jiàn)表3。

表3 按到棉包表面最小距離的傳感器分組

圖5展示了該分組模式下淮南監(jiān)測(cè)點(diǎn)棉包內(nèi)外各組別濕度變化趨勢(shì)，宏觀上可以看出環(huán)境濕度與棉包內(nèi)部各組別傳感器監(jiān)測(cè)濕度整體趨勢(shì)具有一定的相似性，傳感器監(jiān)測(cè)濕度曲線的拐點(diǎn)相較于環(huán)境濕度曲線拐點(diǎn)均有一定的時(shí)間延遲，這說(shuō)明環(huán)境濕度影響了棉包內(nèi)部的濕度。

圖5 按距離棉包表面最小距離分層溫度變化趨勢(shì)

對(duì)環(huán)境濕度與各組別傳感器監(jiān)測(cè)棉包內(nèi)部濕度進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表4所示。可以看出位于11.5cm、15cm和20cm深度的第1、第2和第3組的內(nèi)部濕度與環(huán)境濕度為強(qiáng)相關(guān)，位于25cm和26.5cm深度的第4和第5組的內(nèi)部濕度與環(huán)境濕度為中度相關(guān)；然而，同時(shí)也可以看出第2和第3組的內(nèi)部濕度與環(huán)境濕度的相關(guān)性明顯好于第1組內(nèi)部濕度與環(huán)境濕度的相關(guān)性。由此可見(jiàn)，上述假設(shè)“濕度在棉包內(nèi)部沿不同方向傳導(dǎo)特性均相同”不成立。分析其原因，主要因?yàn)槊藁ㄔ诖虬^(guò)程中被分層壓實(shí)后再使用鐵絲或塑鋼帶等材料捆扎而成，這可能導(dǎo)致濕度在不同方向上的傳導(dǎo)特性產(chǎn)生了差異。因此，后續(xù)將從長(zhǎng)、寬和高3個(gè)方向分析濕度在棉包內(nèi)部的傳導(dǎo)特性。

表4 按到棉包表面最小距離組棉包內(nèi)外濕度相關(guān)性分析結(jié)果

3.4 高（Z軸）方向濕度變化趨勢(shì)

以傳感器在Z軸方向上的深度為分組依據(jù)，將在Z軸方向上具有相同深度的傳感器歸為一組，每個(gè)組別傳感器所構(gòu)成的平面均垂直于Z軸，按照上述規(guī)則可將傳感器分為15cm、25cm、35cm、45cm和55cm5個(gè)組別，結(jié)合圖2可知它們到棉包表面的最小距離分別為15cm、25cm、35cm、25cm和15cm，具體分組詳情見(jiàn)表5。該分組模式與I型棉包打包的過(guò)程相吻合，即沿Z軸方向不斷分組壓實(shí)而成。因此在該分組模式下可將棉包視為多個(gè)獨(dú)立的薄層堆疊而成的長(zhǎng)方體，在物理結(jié)構(gòu)上具有明顯的分層特性。

表5 Z軸方向5組傳感器分組

按上述方式對(duì)傳感器進(jìn)行分組，將組內(nèi)多個(gè)傳感器所監(jiān)測(cè)的濕度均值作為相應(yīng)分組的濕度，得出如圖6所示的棉包內(nèi)部各組濕度的基本變化趨勢(shì)。可以看出：首先，棉包內(nèi)外濕度的曲線具有大致相似的走勢(shì)，兩者具有一定的相關(guān)度；其次，棉包內(nèi)部各組濕度相關(guān)性明顯好于環(huán)境濕度與棉包內(nèi)部濕度的相關(guān)性；最后，環(huán)境棉包內(nèi)外濕度存在顯著的時(shí)差特征，環(huán)境濕度曲線的各拐點(diǎn)與棉包內(nèi)部濕度曲線相對(duì)應(yīng)的拐點(diǎn)之間呈現(xiàn)規(guī)律性時(shí)滯，延遲一般在10天以內(nèi)。

表6展示了該分組模式下棉包內(nèi)外濕度的相關(guān)性分析結(jié)果?？梢?jiàn)，位于Z軸方向15 cm（第1、5組）、25 cm（第2、4組）和35 cm（第3組）3個(gè)深度的棉包內(nèi)部濕度與環(huán)境濕度的平均相關(guān)系數(shù)r分別為0.678、0.473和0.412，平均RMSE分別為4.451、5.724和6.478。這表明在高（Z軸）方向上，棉包內(nèi)部濕度與環(huán)境濕度的相關(guān)度隨深度的增加而降低。

圖6 Z軸方向5組棉包內(nèi)部濕度變化趨勢(shì)

表6 Z軸方向5組棉包內(nèi)外濕度的相關(guān)性分析結(jié)果

進(jìn)一步將X軸深度納入分組依據(jù)，對(duì)表5中所列分組進(jìn)一步細(xì)分，例如：第1組中的1號(hào)、11號(hào)、21號(hào)傳感器和6號(hào)、16號(hào)、26號(hào)傳感器在Z軸上具有相同的深度，但它們?cè)赬軸上的深度不同，于是將它們進(jìn)一步劃分為兩個(gè)組別，分別對(duì)應(yīng)為第1和第2組，以此類推將表5中的5個(gè)組別拆分成10個(gè)組別。按上述分組方式分別計(jì)算各組濕度均值，得出了與圖6相似的棉包內(nèi)部各組濕度的基本變化趨勢(shì)，此處不再贅述。相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表7，可以看出位于棉包外側(cè)的第1、2、4、6、8、9和10組的濕度與環(huán)境濕度的平均相關(guān)系數(shù)r為0.562、RMSE為5.255，而位于內(nèi)側(cè)的第3、5和7組的濕度與環(huán)境濕度的平均相關(guān)系數(shù)r為0.498、RMSE為5.749。以上分析表明，在Z軸和X軸兩個(gè)方向上深度越淺棉包內(nèi)外濕度相關(guān)性越好，反之深度越深棉包內(nèi)外濕度相關(guān)性越差。

表7 X軸與Z軸方向10組棉包內(nèi)外濕度相關(guān)性分析結(jié)果

3.5 長(zhǎng)（Y軸）方向濕度變化趨勢(shì)

以傳感器在Y軸方向上的深度為分組依據(jù)，將在Y軸方向上具有相同深度的傳感器歸為一組，每個(gè)組別傳感器所構(gòu)成的平面均垂直于Y軸，按照上述分組規(guī)則，可以將傳感器沿Y軸方向劃分為20cm、45cm和70cm3個(gè)深度組別，結(jié)合圖2可知它們到棉包表面的距離也分別為20cm、45cm和70cm，具體分組詳情見(jiàn)表8。在這個(gè)方向上棉花纖維呈現(xiàn)無(wú)規(guī)律的縱橫交錯(cuò)，不再具有類似于3.4中的分層特性。

表8 Y軸方向3組傳感器分組

按上述分組方式計(jì)算各個(gè)組別的傳感器所監(jiān)測(cè)的濕度均值，得出如圖7所示的棉包內(nèi)外各組濕度變化基本趨勢(shì)，可以看出與圖6中的濕度變化趨勢(shì)基本類似，此處不再贅述。

圖7 Y軸方向3組濕度變化趨勢(shì)

表9展示了該分組模式下棉包內(nèi)外濕度的相關(guān)性分析結(jié)果。可見(jiàn)，位于Y軸方向20cm（第1組）、45cm（第2組）和70cm（第3組）三個(gè)組別的棉包內(nèi)外濕度的平均相關(guān)系數(shù)r分別為0.623、0.497和0.539，平均RMSE分別為4.731、5.944和5.297，顯然位于20cm深處的第1組傳感器監(jiān)測(cè)濕度與環(huán)境濕度相關(guān)性最高，然而45cm深處的第2組傳感器監(jiān)測(cè)濕度與環(huán)境濕度的相關(guān)度卻低于70cm深處的第3組傳感器監(jiān)測(cè)濕度與環(huán)境濕度的相關(guān)度。

表9 Y軸方向3組棉包內(nèi)外濕度相關(guān)性分析結(jié)果

進(jìn)一步將X軸深度納入分組依據(jù)，對(duì)表8中所列分組進(jìn)一步細(xì)分，如第1～5號(hào)傳感器和第6～10號(hào)傳感器在Y軸上具有相同的深度，但它們?cè)赬軸上的深度不同，于是將它們進(jìn)一步劃分為兩個(gè)組別，分別對(duì)應(yīng)為第1和第2組，以此類推將表8中的3個(gè)組別拆分成6個(gè)組別。按上述分組方式分別計(jì)算各組別濕度均值，得出了與圖7相似的棉包內(nèi)部各組濕度的基本變化趨勢(shì)。相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表10，可以看出位于棉包外側(cè)的第2、4和6組的濕度與環(huán)境濕度的平均相關(guān)系數(shù)r為0.558、RMSE為5.255，而位于內(nèi)側(cè)的第1、3和5組的濕度與環(huán)境濕度的平均相關(guān)系數(shù)r為0.541、RMSE為5.452，相關(guān)性差異較小。以上分析結(jié)果表明在長(zhǎng)（Y軸）方向上，在較淺處時(shí)棉包內(nèi)外濕度相關(guān)度與深度成反比，但隨著深度的增加，棉包內(nèi)外濕度相關(guān)度受深度的影響逐漸減弱。

表10 Y軸與X軸方向6組棉包內(nèi)外濕度相關(guān)性分析結(jié)果

3.6 寬（X軸）方向濕度變化趨勢(shì)

以傳感器在X軸方向上的深度為分組依據(jù)，將在X軸方向上具有相同深度的傳感器歸為一組，每個(gè)組別傳感器所構(gòu)成的平面均垂直于X軸，按照上述規(guī)則可將傳感器分為0 cm和15 cm兩個(gè)組別，結(jié)合圖2可知它們到棉包表面的距離分別為26.5 cm和11.5 cm，具體分組詳情見(jiàn)表11。

表11 X軸方向3組傳感器分組

圖8展示了在該分組模式下棉包內(nèi)外濕度變化趨勢(shì)。可以看出棉包內(nèi)部?jī)山M濕度的一致性較3.3～3.5節(jié)有所提升，宏觀變化趨勢(shì)方面與3.3～3.5節(jié)并無(wú)顯著差異，此處不再詳細(xì)分析。

圖8 X軸方向2組濕度變化趨勢(shì)

表12展示了該分組模式下棉包內(nèi)外濕度的相關(guān)性分析結(jié)果?？梢?jiàn)，位于X軸方向0 cm（第1組）和15 cm（第2組）兩組棉包內(nèi)部濕度與環(huán)境濕度的平均相關(guān)系數(shù)r分別為0.553和0.561，平均RMSE分別為5.342和5.198，可以看出兩個(gè)深度的濕度與環(huán)境濕度均屬于強(qiáng)線性相關(guān)，且相關(guān)性差異非常小，分析其主要原因可能在于棉包沿X軸方向的縱深較淺，且沿X軸方向棉花纖維自然錯(cuò)落，并不像沿Z軸方向一樣具有明顯的分組特征，從而導(dǎo)致在X軸方向上環(huán)境濕度能夠較好地傳導(dǎo)到棉包內(nèi)部深處。

表12 X軸方向2組棉包內(nèi)外濕度的相關(guān)性分析結(jié)果

4 結(jié)論

以上研究結(jié)果表明：首先，環(huán)境濕度較低時(shí)，棉包內(nèi)部濕度受環(huán)境濕度影響較小，濕度平衡主要受棉包內(nèi)部初始濕度的影響，環(huán)境濕度較高時(shí)，棉包內(nèi)部濕度受環(huán)境濕度的影響得以體現(xiàn)。其次，到棉包表面距離小于20 cm時(shí)，環(huán)境濕度與棉包內(nèi)部濕度的相關(guān)度較高，到棉包表面距離大于20 cm時(shí)，環(huán)境濕度對(duì)棉包內(nèi)部濕度的影響逐漸減低。再次，環(huán)境濕度對(duì)棉包內(nèi)部傳導(dǎo)具有一定的方向性，在高（Z軸）方向上，棉包內(nèi)部濕度與環(huán)境濕度的相關(guān)度隨深度的增加而降低，棉包內(nèi)外濕度相關(guān)度與深度成反比；在長(zhǎng)（Y軸）方向上，在較淺處時(shí)棉包內(nèi)外濕度相關(guān)度與深度成反比，但隨著深度的增加，棉包內(nèi)外濕度相關(guān)度與深度不再成反比關(guān)系；在寬（X軸）方向上，由于整體跨度較小，棉包內(nèi)部各處濕度均受到環(huán)境濕度的顯著影響，且深度對(duì)棉包內(nèi)外濕度相關(guān)度的影響不大。本研究初步探索了環(huán)境濕度向棉包內(nèi)部傳導(dǎo)的基本規(guī)律，不足之處在于長(zhǎng)（Y軸）和寬（X軸）方向上的傳感器分層較少，無(wú)法建立環(huán)境濕度向棉包內(nèi)部傳導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型。