本实用新型涉及火灾取样设备技术领域，具体涉及一种火灾现场取样装置。
背景技术：
伴随着火灾现场的持续燃烧，在火灾现场会产生大量的有无物质及其烟尘，尤其是危化场所的火灾事故，更是伴随着大量的爆炸性气体，因此为了快速了解火场实际情况，一般通过消防人员或相关工作人员人工携带采样设备进入火场等危险场所进行现场采样，其危险度非常高，因此为了保证工作人员的安全，一般会限定进入火场的时间以及区域，但是此种方式对于急需大量一手资料的火场高危区域而言会造成严重的信息缺失，影响火灾现场的扑救，同时也不能为现场的科学扑救提供指导。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的安全性低，数据不全的缺陷，本实用新型公开了一种火灾现场取样装置，本实用新型实现了对火灾现场的远程无人取样，工作人员不需进入火场即可实现样本采集，大大提高了采样效率，同时也保证了工作人员的安全。
一种火灾现场取样装置，包括控制箱和采样小车，采样小车包括机架和固定于机架底部的驱动底盘，所述机架上设置有相互连接的驱动电机和pcb控制板，pcb控制板还连接有蓄电池；所述控制箱与机架之间还设置有相互通信连接的无线通信模块，pcb控制板与固定于机架上的无线通信模块相连；所述机架上还固定设置有与pcb控制板相连的气体采样器，气体采样器的出口端还连接有气体存储罐；所述机架上还设置有用于感知周围环境的探测单元，所述探测单元与pcb控制板相连；所述控制箱内还设置有相互连接的控制模块和蓄电池，控制模块与固定于控制箱内的无线通信模块相连。
优选的，气体存储罐共设置有3-5个，气体存储罐之间相互独立，且分别通过电磁阀与气体采集器的出口端相连。
优选的，探测单元包括gps定位模块和陀螺仪模块，所述gps定位模块和陀螺仪模块分别与pcb控制板相连。
优选的，探测单元还包括与pcb控制板相连的超声波避障模块。
优选的，控制模块上设置有工控计算机，所述工控计算机与无线通信模块相连。
优选的，控制箱上还设置有用于手动控制采样小车的操作模块，所述探测单元还包括摄像头和音视频模块，所述音视频模块和摄像头均与pcb控制板相连。
优选的，控制箱上还设置有与工控计算机相连的声光报警装置。
优选的，驱动底盘采用履带式移动底盘。
优选的，机架上还设置有与pcb控制板相连的气体检测装置，所述气体检测装置的进口段与气体采集器的出口端相连。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型包括控制箱和采样小车，采样小车被驱动电机和驱动底板驱动，同时采样小车上还固定设置有气体采样器和气体存储罐；所述控制箱与采样小车通过无线通信模块实现通信连接；所述控制箱内则设置有用于控制采样小车的控制模块，控制模块与无线通信模块相连；同时在采样小车上还设置有探测单元，用于感知火场周围环境；本实用新型使用时，采样小车通过探测单元对火场周边的情况进行探测，相关数据通过无线通信模块传送到控制器，工作人员控制采样小车运动到相应的采样点，并通过气体采样器收集气体样本，从而完成对火灾现场气体的无人取样；
与现有技术相比，本实用新型通过远程操控的采样小车将采样装置运动到采样地点，工作人员无需亲自进入到火灾现场即可完成采样工作，大大降低了工作人员的安全威胁，实现了在诸如火场等复杂、危险环境中的气体采样快速工作。
2、本实用新型的气体存储罐共设置有3-5个，气体存储罐之间相互独立，且通过电磁阀分别与气体采样器相连；实现了在工作现场不同地点的采样工作，采样小车往返一次即可实现多次采样，大大提高了采样效率；同时也避免不同地点之间的样本混淆，保证样本的纯度和对现场监控的准确性。
3、本实用新型的探测单元包括gps定位模块、陀螺仪模块和超声波避障模块，通过上述模块实现对采样小车的自动化控制，提高采样小车对周围环境感知的准确度，确保小车自动控制的确定性和安全性。
4、本实用新型的控制模块包括工控计算机和对采样小车进行手动控制的操作模块，同时操作模块与工控计算机相连，工控计算机则与无线通信模块相连，实现控制信号的发送，同时在采样小车上还设置有摄像头和音视频模块，摄像头通过音视频模块与pcb控制板相连；通过摄像头采集采样小车周围的视觉信息，并通过音视频模块处理后形成视频流，视频流通过无线通信模块传送到后方的工控计算机，工作人员通过工控计算机观看相关视频，并通过操作模块发送相应的控制命令，进而实现对采样小车的精准手动控制，提高了控制的稳定性和可靠性，同时保证采样小车的安全运行。
5、本实用新型的控制箱上还设置有与工控计算机相连的声光报警装置，在自动控制模式下，如果采样小车出现侧翻、无法通过障碍物或发生故障等情况时通过声光报警装置对工作人员报警，以便尽快转换为手动模式，不但能够保证设备的安全，同时也能够大大提高设备的工作效率。
6、本实用新型的驱动底盘采用履带式移动底盘，其能够有效提高采样小车对复杂环境的适应能力，保证设备的正常、连续运转；同时履带式底盘的可操作性也更强，能够有效提高用户的体验度。
7、本实用新型还通过固定设置于机架上的气体检测装置，通过气体检测装置对火灾现场的空气成分进行实时监控和监测，从而确保在第一时间监控到气体的异常变化，进而及时采取有效的管控措施，提高对火灾现场的实时监控能力。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型采样小车结构示意图；
图3为本实用新型实施方式2结构示意图；
图4为本实用新型实施方式2采样小车结构示意图；
附图标记：1、控制箱，2、采样小车，3、pcb控制板，4、蓄电池，5、无线通信模块，6、气体采样器，7、气体存储罐，8、探测单元，9、控制模块，10、电磁阀，11、声光报警装置，12、气体检测装置，21、机架，22、驱动底盘，23、驱动电机，81、gps定位模块，82、陀螺仪模块，83、超声波避障模块，84、摄像头，85、音视频模块，91、工控计算机，92、操作模块。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本实用新型做进一步说明：
实施方式1
本实施方式作为本实用新型的基本实施方式，其公开了一种火灾现场取样装置，具体结构如图1和图2所示，包括控制箱1和采样小车2，所述采样小车2包括机架21，在机架21的底部固定连接有驱动底盘22，同时在机架21上设置有与驱动底盘22相连的驱动电机23，所述驱动底盘22采用履带式移动底盘，驱动电机23则固定设置于机架21上；同时在机架21上还固定设置有pcb控制板3和蓄电池4，所述机架21的后侧固定设置有无线通信模块5，同时在机架21上还设置有用于感知取样小车周围环境的探测单元8，所述探测单元8包括gps定位模块81，陀螺仪模块82和用于避障的超声波避障模块83；
所述gps定位模块81和陀螺仪模块82均通过rs485总线与pcb控制板3的信号输入端相连，超声波避障模块83共设置有两个，其分别位于机架21的前端和后端，其同样通过rs485总线与pcb控制板3的信号输入端相连；所述pcb控制板3的输出端则与驱动电机23相连，驱动电机23采用直流伺服电机；同时所述蓄电池4与pcb控制板3相连，实现为整套设备供电；所述机架21上还设置有与pcb控制板3相连的充电接口；同时所述pcb控制板3的信号输入端还与无线通信模块5通信相连；所述pcb控制板3为单片机控制板，其上集成有32位ram芯片作为总控制芯片；
所述机架21上还固定设置有用于采集气体样本的气体采样器6，所述气体采样器6通过蠕动泵驱动，蠕动泵采用蓄电池供电；所述pcb控制板3通过控制电源的通断实现对蠕动泵的控制，进而控制气体采样器6的工作；同时根据需要，在机架21上还设置有3-5个气体存储罐7，所述气体存储罐7的气体入口端均设置有电磁阀10，各个电磁阀10分别与pcb控制板3相连，各个气体存储罐7通过诸如三通和五通等接头与气体采样器6的出口端连通；
所述控制箱1内则设置有相互连接的控制模块9和无线通信模块5，所述控制模块9采用工控计算机，其与无线通信模块5相连；同时在控制箱1内还设置有为上述设备供电的蓄电池4。
实施方式2
本实施方式作为本实用新型的一较佳实施方式，其公开了一种火灾现场取样装置，如图3和图4所示，包括控制箱1和采样小车2，所述采样小车2包括相互连接的机架21和驱动底盘22，同时机架21上还设置有与驱动底盘22相连的驱动电机23；所述机架21还设置pcb控制板3、蓄电池4和用于感知周围环境的探测单元8；所述探测单元8包括gps定位模块81，陀螺仪模块82、超声波避障模块83、摄像头84和音视频模块85，所述摄像头84通过rs485总线与音视频模块85，音视频模块85集成于pcb控制板3上，从而将拍摄的图像转换成音视频流传动到控制箱1；所述gps定位模块81，陀螺仪模块82、超声波避障模块83通过rs485总线与pcb控制板相连；
所述控制箱1内设置有控制模块9和无线通信模块5，控制模块9包括工控计算机91和操作模块92，所述操作模块92与工控计算机91通过rs485总线相连，操作模块92为与驱动底盘22配套的操作杆、操作按钮等，操作杆和操作按钮集成为一体式的模块；同时在机箱21上还设置于声光报警装置11，所述声光报警装置11与工控计算机91相连；
同时在所述机架21上还固定设置有气体检测装置12，所述气体检测装置12的进气管与气体采集器6的出气管连通，从而在收集气体时实时监测气体的主要成分，同时其监测装置为六合一传感器；气体检测装置12的出气端直接与外界大气连通，检测完成后空气直接排出，避免与后续检测气体相混淆。
本实用新型使用时，工作人员通过控制箱启动采样小车，并设定相应的取样地点；采样小车通过gps定位模块定位，同时通过陀螺仪模块实施监测采样小车的运动状态，同时在运动过程中通过超声波避障模块监测运动路线上的障碍物，并通过摄像头拍摄实施画面，并传动到后方的控制箱；到达指定地点后通过pcb控制板控制气体采样器完成气体采样，同时将所有数据通过无线通信模块实时传送到控制箱，从而实现对采样小车的自动化控制；
工作人员也可以通过操作模块实现对采样小车的手动控制，同时结合摄像头拍摄的画面实时了解运动路径的情况，确保采样小车的安全运行；当需要在多个不同地点进行气体采样时，通过电磁阀实现不同管路的切换。
与现有技术相比，本实用新型通过可远程操控采样小车将气体采样器运动到危险度高的火场内实现对火场气体的采样，工作人员只需要在后方操作即可，从而避免工作人员与火场的直接接触，大大提高了工作人员的安全性；实现了在诸如火场等复杂、危险环境中的气体采样快速工作。
1.一种火灾现场取样装置，包括控制箱（1）和采样小车（2），其特征在于：所述采样小车（2）包括机架（21）和固定于机架（21）底部的驱动底盘（22），所述机架（21）上设置有相互连接的驱动电机（23）和pcb控制板（3），pcb控制板（3）还连接有蓄电池（4）；所述控制箱（1）与机架（21）之间还设置有相互通信连接的无线通信模块（5），pcb控制板（3）与固定于机架（21）上的无线通信模块（5）相连；所述机架（21）上还固定设置有与pcb控制板（3）相连的气体采样器（6），气体采样器（6）的出口端还连接有气体存储罐（7）；所述机架（21）上还设置有用于感知周围环境的探测单元（8），所述探测单元（8）与pcb控制板（3）相连；所述控制箱（1）内还设置有相互连接的控制模块（9）和蓄电池（4），控制模块（9）与固定于控制箱（1）内的无线通信模块（5）相连。
2.根据权利要求1所述的一种火灾现场取样装置，其特征在于：所述气体存储罐（7）共设置有3-5个，气体存储罐（7）之间相互独立，且分别通过电磁阀（10）与气体采样器（6）的出口端相连。
3.根据权利要求1所述的一种火灾现场取样装置，其特征在于：所述探测单元（8）包括gps定位模块（81）和陀螺仪模块（82），所述gps定位模块（81）和陀螺仪模块（82）分别与pcb控制板（3）相连。
4.根据权利要求1所述的一种火灾现场取样装置，其特征在于：所述探测单元（8）还包括与pcb控制板（3）相连的超声波避障模块（83）。
5.根据权利要求1所述的一种火灾现场取样装置，其特征在于：所述控制模块（9）包括工控计算机（91），所述工控计算机（91）与无线通信模块（5）相连。
6.根据权利要求5所述的一种火灾现场取样装置，其特征在于：所述控制模块（9）还包括用于手动控制采样小车（2）的操作模块（92），操作模块（92）与工控计算机（91）相连；所述探测单元（8）还包括摄像头（84）和音视频模块（85），摄像头（84）通过音视频模块（85）与pcb控制板（3）相连。
7.根据权利要求5所述的一种火灾现场取样装置，其特征在于：所述控制箱（1）上还设置有与工控计算机（91）相连的声光报警装置（11）。
8.根据权利要求1所述的一种火灾现场取样装置，其特征在于：所述驱动底盘（22）采用履带式移动底盘。
9.根据权利要求1所述的一种火灾现场取样装置，其特征在于：所述机架（21）上还设置有与pcb控制板（3）相连的气体检测装置（12），所述气体检测装置（12）的进口端与气体采样器（6）的出口端相连。
技术总结