[發明專利]空、地協同火焰監測平臺

在審

• 申請號: 202111116885.8
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113848189A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 劉祺;陳志莉;劉禮喜;彭吳迪;唐瑾;胡天佑;梁亞權
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/3504;G01N21/01;G01D21/02;B64C39/02
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 何曉

本發明公開了一種空、地協同火焰監測平臺，包括燃燒器，LNG氣瓶、NOx氣瓶、SO_x氣瓶和CO_X氣瓶分別通過氣體管路與燃燒器連通，還包括多個污染氣體傳感器支架、輻射熱流傳感器支架和火焰近場溫度傳感器支架，在污染氣體傳感器支架上分布有污染氣體傳感器，該污染氣體傳感器與煙氣分析儀電連接，每個輻射熱流傳感器支架上分布有輻射熱流傳感器，該輻射熱流傳感器與輻射熱流計電連接，每個火焰近場溫度傳感器支架上分布有火焰近場溫度傳感器，該火焰近場溫度傳感器與溫度監測儀電連接；還包括第一無人機和第二無人機；還包括ASD光譜儀和FTIR紅外光譜儀，煙氣分析儀、輻射熱流計、溫度監測儀、該ASD光譜儀和FTIR紅外光譜儀分別與數據采集電腦電連接。

技術領域

本發明涉及化學品燃燒測試技術領域，具體涉及一種空、地協同火焰監測平臺。

背景技術

低碳化學品(如LNG)火災的發生，通常會形成大范圍的火場并伴隨強烈的熱輻射，其破壞性強、污染范圍大。低碳化學品火災特征污染物及火焰特征是探測識別該類型火災的主要依據，并為評估其污染危害提供依據。空天遙感技術為大范圍、快速、遠距離監測低碳化學品火災污染提供了可能，是低碳化學品火災污染應急監測的最佳途徑。如何快速準確地探測此類火災污染組分濃度、火場溫度、燃燒面積以及次生污染產物的產生是應對該類火災需要解決的關鍵問題，而目前的火焰測試平臺都是只能在某一場內特定環境下對火焰光譜進行監測，不能進行多維監測，不能為火場信息反演建模提供有效多元的依據，因此急需進行改進。

發明內容

針對目前存在的技術問題，本發明提供一種空、地協同火焰監測平臺，以解決現有技術中由于結構限制導致的問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種空、地協同火焰監測平臺，包括燃燒器，LNG氣瓶、NOx氣瓶、SO_x氣瓶和CO_X氣瓶分別通過氣體管路與所述燃燒器連通，還包括圍繞所述燃燒器周向分布的多個污染氣體傳感器支架、輻射熱流傳感器支架和火焰近場溫度傳感器支架，每個所述污染氣體傳感器支架距離所述燃燒器的距離、每個所述輻射熱流傳感器支架距離所述燃燒器的距離、每個所述火焰近場溫度傳感器支架距離所述燃燒器的距離均不同，在每個所述污染氣體傳感器支架上沿豎直方向分布有污染氣體傳感器，該污染氣體傳感器與煙氣分析儀電連接，每個所述輻射熱流傳感器支架上沿豎直方向分布有輻射熱流傳感器，該輻射熱流傳感器與輻射熱流計電連接，每個所述火焰近場溫度傳感器支架上沿豎直方向分布有火焰近場溫度傳感器，該火焰近場溫度傳感器與溫度監測儀電連接，所述煙氣分析儀、輻射熱流計和溫度監測儀均與數據采集電腦電連接；

還包括多個圍繞所述燃燒器周向分布的第一無人機和第二無人機，所述第一無人機上設有攝像頭和高光譜傳感器，所述第二無人機上設有攝像頭和多光譜傳感器，每個所述第一無人機和第二無人機距離所述燃燒器的距離均不同；

還包括ASD光譜儀和FTIR紅外光譜儀，該ASD光譜儀和FTIR紅外光譜儀分別與所述數據采集電腦電連接。

上述技術方案，將監測平臺設在大氣環境下，氣體進入燃燒器燃燒來模擬實現低碳化學品火災中不同濃度污染氣體的生成，通過第一無人機和第二無人機實現對燃燒區域上空進行光譜監測并形成圖像，通過ASD光譜儀和FTIR紅外光譜儀對燃燒區域定距離位置處的光譜進行監測并將數據傳遞至數據采集電腦，通過煙氣分析儀對燃燒生成的煙氣進行分析、通過輻射熱流計對燃燒產生的輻射熱流進行監測、通過溫度監測儀對燃燒區域近場溫度進行監測，并將監測到的所有數據傳至數據采集電腦，便于下一步分析。通過該監測平臺的搭建實現了對火場的燃燒尺度、光譜信息、熱輻射、火場近點溫度、煙氣的多維監測，并實現空-地協同監測，為實現火場信息反演建模提供了有效多元的依據。