[发明专利]一种收集森林火灾烟气的装置及方法

权利要求书

1.一种收集森林火灾烟气的装置，包括热成像仪、无人机（1）、集气装置（2），所述热成像仪和集气装置（2）均安装在所述无人机上（1），其特征在于：所述集气装置（2）包括集气装置挂架（21）、控制模块（22）、电源（23）、若干个样本罐（24）和若干个电磁阀（25），所述集气装置挂架（21）安装在无人机（1）上，所述控制模块（22）、电源（23）和若干个样本罐（24）均安装在所述集气装置挂架（21）上，每个样本罐（24）安装有一个电磁阀（25），所述电磁阀（25）控制样本罐（24）的打开与关闭，所述电磁阀（25）与控制模块（22）电连接，所述控制模块（22）与所述电源（23）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种收集森林火灾烟气的装置，其特征在于：所述样本罐（24）的开口处连接有快速气动接头（26）。

3.根据权利要求1所述的一种收集森林火灾烟气的装置，其特征在于：所述样本罐（24）的罐体上安装有气压传感器（27），所述气压传感器（27）与样本罐（24）内部连通，所述气压传感器（27）与所述控制模块（22）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种收集森林火灾烟气的装置，其特征在于：所述控制模块（22）为PLC控制器。

5.根据权利要求1所述的一种收集森林火灾烟气的装置，其特征在于：所述电源（23）为蓄电池组。

6.根据权利要求1所述的一种收集森林火灾烟气的装置，其特征在于：所述集气装置挂架（21）包括挂架主体（211）、控制腔室（212）、腔室盖（213）、若干个样本罐固定架（214），所述控制模块（22）和电源（23）均安装在所述控制腔室（212）内部，所述腔室盖（213）设置在所述控制腔室（212）的上方盖合控制腔室（212），所述控制腔室（212）安装在所述挂架主体（211）上，所述若干个样本罐固定架（214）均布固定在挂架主体（211）的两侧，所述挂架主体（211）固定在所述无人机（1）上。

7.根据权利要求6所述的一种收集森林火灾烟气的装置，其特征在于：所述样本罐固定架（214）包括支撑架（2141）和样本罐夹具（2142），所述样本罐夹具（2142）安装在所述支撑架（2141）上，所述支撑架（2141）和所述样本罐夹具（2142）均为圆弧状支架。

8.一种利用权利要求1-7任一权利要求所述的装置收集森林火灾烟气的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：抽取所有样本罐（24）内部的气体，使所有样本罐（24）的内部处于负压状态，然后将所有样本罐（24）安装在集气装置挂架（21）上并进行固定；

步骤二：使用热成像仪观测森林火灾上方烟气团，确定采集目标区域；

步骤三：启动无人机（1），使其飞往采集目标区域，在飞行过程中通过热成像仪对目标区域进行修正；

步骤四：当无人机（1）到达目标区域时，遥控所述控制模块（22），控制至少一个样本罐（24）上的电磁阀（25）打开，使烟气在压力差的作用下进入样本罐（24）的罐体内，当样本罐（24）内部压力与大气压相同时，控制模块（22）控制电磁阀（25）关闭；

步骤五：样品采集完毕后，控制无人机（1）返航；

步骤六：将样本罐（24）内的样本气体抽出。

9.根据权利要求8所述的一种收集森林烟气的方法，其特征在于：步骤四中，利用安装在样本罐（24）上的气压传感器（27）对罐体内部气压进行实时监测，并将信息反馈给控制模块（22），当样本罐（24）内气压等于大气压时，控制模块（22）控制电磁阀（25）的关闭。

10.根据权利要求8所述的一种收集森林烟气的方法，其特征在于：步骤一中，将真空泵上的气动管道连接到样本罐（24）上的快速气动接头（26），利用真空泵抽取样本罐（24）内部的气体，使罐体的内部处于负压状态；步骤六中，将负压泵上的气动管道连接样本罐（24）上的快速气动接头（26），使用负压泵将样本罐（24）内的烟气样本抽出。