3.1.2　数据获取

3.1.2.1　航天卫星遥感数据获取

（1）高分辨率热红外遥感影像的获取分析

为了构建和校正温度场反演模型，在模拟油库火灾外场实验监测时，选择空间分辨率相对较高的××卫星的红外相机（波谱范围8～10μm，空间分辨率10m），通过分析计算卫星的准确过境时间，选择在天气晴好的条件下进行模拟油库火灾实验，通过卫星姿态控制和编程，获取了模拟油库火灾实验热红外遥感影像，成像时间为2月5日15时，如图3.9所示。

（2）多光谱遥感影像概况

本研究采用××卫星，其他卫星也可以用于油库火灾污染监测。自1962年TIPOS-Ⅱ发射成功，星载遥感仪器开始为地表温度反演研究提供热红外遥感数据，NOAA系列卫星、Landsat系列卫星、Terra/Aqua系列卫星等国外卫星，风云系列气象卫星、中巴资源卫星、环境卫星等国内卫星，上面搭载的遥感仪器源源不断地提供可用于地表温度反演的热红外遥感数据。这几种常用遥感器的通道特性总结如表3.2所列。

3.1.2.2　航空无人机遥感数据获取

本实验采用Microdrones MD4-200四旋翼无人飞行器系统，如图3.10所示。

为了较好地满足实验要求，MD4-200四旋翼无人机携带了四款机载传感器，如图3.11所示。

①数码相机：1200mp，37～111mm，F2.5～5.4。

②日光型彩色摄像机：480TV Lines PAL。

③微光黑白摄像机：0.0003Lux。

④570TV Lines PAL，F1.4。

⑤红外热成像摄像机：7～14μm，625TV Lines PAL。

本次试验中，无人机主要承担的监测任务是在油库火灾模拟实验场上空飞行执行监测任务。具体任务如表3.3所列。

3.1.2.3　地面数据采集系统

（1）采样系统

油料燃烧后，火场附近以及燃烧产物的气体温度很高，检测设备不能靠近火场，也无法直接采样检测。因此，实验中需对高温污染物进行远程抽样和冷却。自制采样系统由采气装置、冷却装置、空气压缩泵、输送管等组成，结构如图3.12所示。

采气装置由ϕ0.25m×3m的钢管和支架组成，可进行定点、高温场或火焰区域污染气体采集；冷却装置为浸入水中的ϕ0.08m×1.5m黄铜管；空气泵为膜片式空气压缩泵，可将样气输送至检测设备。

（2）传感器支架

为了能够布置温度传感器和热辐射传感器，专门设计制作了10个可拆卸、组装的传感器支架。每个支架上间隔0.5m预设有孔，可根据高度需要布置不同高度的多个传感器。这些支架之间设计有对接头，可以实现多个支架的串联对接，从而可以将传感器布置在更高的高度，如图3.13所示。

数据采集系统主要由温度在线检测系统、污染物浓度测试系统、辐射热流计、现场视频采集系统等组成。温度在线检测系统由热电偶、采集模块和接口转换模块、数据采集计算机组成，检测系统结构示意图和系统组件如图3.14和图3.15所示。

其中，热电偶采用铠装的镍铬-镍硅K型热电偶，精度±0.75%t，适用于-200～1300℃范围的温度测量。数据采集采用ADAM4018采集模块。在数据采集计算机终端，采用MCGS组态软件完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制。在本次实验中，温度数据连续采集、保存时间间隔为2s，采集软件界面如图3.16所示。

（3）辐射热流计

采用辐射热流计对火场周围热辐射的强度以及破坏性进行定量检测。辐射热流计由以色列Fourier公司的DaqPRO数据记录仪和美国ITI公司的HT50高温辐射热流传感器组成，如图3.17所示。

（4）气体污染物浓度监测设备

气体污染物浓度监测设备包括地面与空中两部分，其中地面部分通过近火源处的烟气采集系统收集烟气，对烟气中的气体污染物浓度进行测定，采用监测仪器为德图仪器TestoT350加强版烟气分析仪，监测项目包括CO、NO、NO_x、HC、SO₂。空中部分采用了高程达50m的消防云梯作为实验台架，将检测仪器送入空中并固定位置，对火盆上空烟气中的气体污染物浓度进行测定，监测仪器为PGM7840型复合式气体检测仪，监测项目为CO、NO、SO₂，如图3.18所示。

（5）现场视频采集设备

实验现场采用汉邦高科HB8600数字硬盘录像机和高清监控摄像机进行实时监控，如图3.19所示。

通过现场视频采集设备，可对模拟火灾现场的火焰、烟雾、风向等信息进行实时记录。结合温度在线采集设备、辐射热流计、废气分析仪等设备所采集的数据，构建模拟油库火灾现场污染物、热辐射、温度场、流场等的三维模型。