一种全尺寸单木树冠火实验测量系统技术方案

本申请提供了一种全尺寸单木树冠火实验测量系统，包括：恒温干燥房、固定称重平台、可控同步点火装置、火焰测量系统、图像测量系统、飞火颗粒收集装置和数据采集系统；其中，恒温干燥房独立布置，用于在实验初始控制树冠的含水率；固定称重平台用于固定树木的树干和记录树木在树冠火燃烧过程中的质量；可控同步点火装置通过独立支撑架设置于固定称重平台上方；火焰测量系统独立设置于固定称重平台旁，且安装有测量设备；飞火颗粒收集装置包括设置于可控同步点火装置的燃烧器下方的水盘和置于固定称重平台四周的水盘；图像测量系统包括以固定称重平台为中心，布置于其周边的多个相机；数据采集系统包括数据处理设备、信号同步器和电信号采集机箱。电信号采集机箱。电信号采集机箱。

【技术实现步骤摘要】
一种全尺寸单木树冠火实验测量系统


[0001]本申请涉及树冠火实验
，特别涉及一种全尺寸单木树冠火实验测量系统。

技术介绍

[0002]树冠火是森林火灾中的一种常见大尺度极端火行为，相比于普通的地表火，树冠燃料以相对较低的堆积率垂直分布，燃烧速率极快，会产生极大的火线强度和火焰高度。生成的飞火颗粒在环境风作用下会被运输到火场区域外，进一步扩大燃烧面积，给火灾的扑灭和人员救援带来极大困难，因此对于树冠火的研究至关重要。
[0003]对于树冠火的研究，以往主要是在野外条件下进行实验测量，但是这种方式的实验不确定性强，成本高昂，所获得的实验数据也难以进行深入的科学研究。因此，当前树冠火的科学研究开始从单棵树开始，相应的已有很多实验室尺度上研究单棵树冠火的实验装置，可以测量树冠火的温度、辐射热通量和质量损失等。
[0004]但是现有的实验装置存在无法测量树冠燃料的空间分布，仅收集外部的飞火颗粒，点火方式存在误差等问题，从而收集实验数据不完整和影响实验重复性，进而导致只能进行简单的定量分析。

技术实现思路

[0005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全尺寸单木树冠火实验测量系统，其特征在于，包括：恒温干燥房、固定称重平台、可控同步点火装置、火焰测量系统、图像测量系统、飞火颗粒收集装置和数据采集系统；所述恒温干燥房独立布置，用于在实验初始阶段先控制用于实验的树木的树冠的含水率；所述固定称重平台用于固定经过干燥后的所述树木的树干以及记录所述树木在树冠火燃烧过程中的质量；所述可控同步点火装置通过独立的支撑架，设置于所述固定称重平台的上方，用于对固定在所述固定称重平台的所述树木的树冠进行引燃；所述火焰测量系统独立设置于所述固定称重平台旁，且安装有多个测量设备，用于对树冠火燃烧过程中的火焰温度、速度以及辐射热通量进行测量；所述飞火颗粒收集装置包括设置于所述可控同步点火装置的燃烧器下方的方形水盘以及分别放置于所述固定称重平台四周的多个长条形水盘；其中，所述方形水盘中间设置有开孔，以不与固定于所述固定称重平台的树干接触；所述图像测量系统包括以所述固定称重平台为中心，布置于所述固定称重平台周边的多个相机；所述数据采集系统包括数据处理设备、信号同步器和电信号采集机箱；其中，所述信号同步器的信号输出端口连接至各个所述相机和所述电信号采集机箱，且各个所述相机和所述电信号采集机箱的数据输出端口连接到所述数据处理设备。2.根据权利要求1所述的全尺寸单木树冠火实验测量系统，其特征在于，所述恒温干燥房，包括：恒温干燥房主体、热风机、除湿机以及轴流风机；其中，所述恒温干燥房主体的骨架为不锈钢框架，且地面和墙面均由防火隔热布组成；所述热风机置于所述恒温干燥房主体外，其出风口通过导风管与所述恒温干燥房主体连接，将高温热风输送至所述恒温干燥房主体内，且所述热风机与安装在所述恒温干燥房主体内的测温探头连接，以基于所述测温探头测量的温度，对所述恒温干燥房主体内的温度进行控制；所述除湿机以及所述轴流风机分别独立设置于所述恒温干燥房主体内，用于降低所述恒温干燥房主体内湿度以及加速气体对流扩散速率。3.根据权利要求1所述的全尺寸单木树冠火实验测量系统，其特征在于，所述固定称重平台，包括：单木底座支架、称重装置以及隔热棉；所述称重装置包括万向可调脚座、称重传感器、外壳框架、和数据变送器；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷佼，黄鹏程，颜卫东，田代财，刘乃安，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：