[发明专利]一种收集森林火灾烟气的装置及方法

说明书

本发明公开了一种收集森林火灾烟气的装置及方法，属于机械设备领域，所述装置包括热成像仪、无人机、集气装置，所述热成像仪和集气装置均安装在所述无人机上，所述集气装置包括集气装置挂架、控制模块、电源、若干个样本罐和若干个电磁阀，所述集气装置挂架安装在无人机上，所述控制模块、电源和若干个样本罐均安装在所述集气装置挂架上，每个样本罐安装有一个电磁阀，所述电磁阀控制样本罐的打开与关闭，所述电磁阀与控制模块电连接，所述控制模块与所述电源电连接，本发明体积小巧、操作简便，适用于森林内的各种地形，该方法成本低廉，取样方式灵活，适用的采样区域广泛，有利于科研工作者对森林火灾烟气成分进行取样。

技术领域

本发明属于森林火灾研究领域，具体涉及一种收集烟气的装置及方法。

背景技术

各类烟气收集装置在工业、矿业、建筑业中有着广泛的应用。科研人员在对森林火灾进行研究时，需要通过收集燃烧中的各类烟气，得到气体样本，并送交实验室对森林内部的可燃物进行测定。目前，在林业科学的研究中，主要通过以下两种方法对森林火灾所产生的烟气进行取样：一、通过直升机吊装收集桶，在林火发生时对烟气进行取样；二、通过预先在林间地面布置集气装置，待火灾结束后，再对集气装置内的样品进行回收。其中，方法一在国外的应用较广，但单次取样成本极高，且直升机的飞行轨迹需考虑实际的飞行条件，所以无法对整个烟气区域内的所有位置进行取样；方法二的采集区域局限于地表附近，所取样品的代表性较为有限，且仅适用于有计划的林火实验，同时，存在部分集气装置易被林火焚烧失效的现象。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的第一个目的是提供了一种收集森林火灾烟气的装置，该装置操作简便、体积小巧；

本发明的第二个目的针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种收集森林火灾烟气的方法。该方法适用于森林火灾发生时，科研人员对森林火灾所产生的烟气进行收集；该方法成本低廉，在林火发生时取样区域大于背景技术中的方法一；相较于背景技术中的方法二，该方法的取样区域不局限于地表附近，取样灵活，无需对林火的发生进行预先计划，且无被焚毁的风险。该方法单次能够进行多个取样点的取样，且取样后能够将烟气样品自动贮存于便于运输的样品贮藏筒中，使烟气信息在送至实验室研究前不丢失。本方法在操作时的劳动强度、环境要求、运输难度均低于市面现有方法，便于林业研究人员进行森林火灾的烟气取样研究，从而提高研究效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种收集森林火灾烟气的装置，包括热成像仪、无人机、集气装置，所述热成像仪和集气装置均安装在所述无人机上，所述集气装置包括集气装置挂架、控制模块、电源、若干个样本罐和若干个电磁阀，所述集气装置挂架安装在无人机上，所述控制模块、电源和若干个样本罐均安装在所述集气装置挂架上，每个样本罐安装有一个电磁阀，所述电磁阀控制样本罐的打开与关闭，所述电磁阀与控制模块电连接，所述控制模块与所述电源电连接。

进一步的，所述样本罐的开口处连接有快速气动接头。

进一步的，所述样本罐的罐体上安装有气压传感器，所述气压传感器与样本罐内部连通，所述气压传感器与所述控制模块电连接。

优选的，所述控制模块为PLC控制器。

优选的，所述电源为蓄电池组。

进一步的，所述集气装置挂架包括挂架主体、控制腔室、腔室盖、若干个样本罐固定架，所述控制模块和电源均安装在所述控制腔室内部，所述腔室盖设置在所述控制腔室的上方盖合控制腔室，所述控制腔室安装在所述挂架主体上，所述若干个样本罐固定架均布固定在挂架主体的两侧，所述挂架主体固定在所述无人机上。

进一步的，所述样本罐固定架包括支撑架和样本罐夹具，所述样本罐夹具安装在所述支撑架上，所述支撑架和所述样本罐夹具均为圆弧状支架。

一种利用上述的装置收集森林火灾烟气的方法，包括以下步骤：