CN116907913A - 生物质样品采取控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了生物质样品采取控制方法及装置，涉及样品采取技术领域，其中方法先获取待采样区域的采样面信息，再根据采样面信息，将待采样区域的采样面划分为中部采样区与边角采样区，并将中部采样区与边角采样区沿待采样区域的高度方向均划分为上层区、中层区以及下层区；之后控制生物质样品采取设备分别对中部采样区与边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备，中部采样区与边角采样区在上层区、中层区以及下层区上至少各采样一次，且中部采样区总采样次数大于边角采样区的总采样次数。通过该采取控制方法，能够对生物质样品实施科学合理的样品采取，采样结果准确性好，对于生物质燃料生产、商品贸易、生产利用有着很好的促进作用。

Description

生物质样品采取控制方法及装置

技术领域

本申请涉及样品采取技术领域，尤其涉及生物质样品采取控制方法及装置。

背景技术

世界化石燃料逐步枯竭，环境问题日益严峻，煤炭、石油、天然气等一次性非再生常规能源只能满足人类使用百余年，而我国形式更为严峻。我国是一个“富煤、缺油、少气”的国家，长期以来，煤炭、石油等化石燃料在能源消耗中占有重要比重，为国家发展作出了巨大贡献，但同时也给能源安全、环境治理带来严峻挑战，因为煤炭、石油、天然气等化石资源的使用，会产生二氧化碳、氮氧化物、烟尘等污染物的排放。在这种情况下，生物质能作为一种取之不尽的绿色可再生能源，自然也就受到包括我国在内的世界各国高度重视。生物质是一种可再生的绿色能源，生物质生长过程中吸收的CO₂与其燃烧利用中排放的CO₂是相等的，在总量上实现了零排放，消除了产生温室效应的问题。

我国拥有丰富的生物质资源，每年仅农林作物秸秆和林业剩余物两种生物质就相当于3.7亿吨标准煤量，2013年时全国共消耗20亿吨电煤，可见仅仅这两种生物质就可以达到当年全国电煤需求量的18.5%。2005年以来我国颁布了一系列生物质能发展政策和配套措施，这些政策促使生物质能发电迅速发展，截至2020年底，我国生物质发电并网装机容量2952万千瓦，其中农林生物质发电并网装机容量700.77万千瓦。

我国制定了系列生物质理化特性的国家和能源行业检测标准，而合理采样是获得可靠测试数据的必要前提，形状各异及化学组成很不均匀的大宗散装固体生物质物料，必须遵循一定的采取原则及科学的采取方法，才能从一采样单元中采制出少量能代表整个采样单元的样品，因而必须建立科学合理的采样方法。但目前生物质燃料的国家和行业采样标准均处于空白状态，各企业用户都是借用其他领域比如煤炭的相关采样方法进行采样，方法不适用，后续测试数据不具有可比性，无法克服不同种类燃料特性所造成的结果误差，严重制约了生物质燃料行业的发展，阻碍了生物质燃料生产、商品贸易、生产利用。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供生物质样品采取控制方法及装置，以解决现有因缺乏科学合理的采样方法而导致的采样结果误差大的技术问题。

为达到上述技术目的，本申请提供了生物质样品采取控制方法，应用于生物质样品采取设备，该生物质样品采取控制方法包括步骤：

获取待采样区域信息；

根据所述待采样区域信息，将所述待采样区域沿其自身的采样面划分为中部采样区与边角采样区，并将所述中部采样区与所述边角采样区沿所述待采样区域的高度方向均划分为上层区、中层区以及下层区；

控制所述生物质样品采取设备分别对所述中部采样区与所述边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备，其中，所述中部采样区与所述边角采样区在各自的所述上层区、所述中层区以及所述下层区上至少各采样一次，且所述中部采样区总采样次数大于所述边角采样区的总采样次数。

进一步地，所述生物质样品采取设备包括采样装置以及移动装置，所述移动装置与所述采样装置连接；

所述控制所述生物质样品采取设备分别对中部采样区与所述边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备包括步骤：

控制所述移动装置带动所述采样装置移动至与所述中部采样区或与所述边角采样区上的预设采样点对应；

控制所述采样装置对所述预设采样点进行采样；

控制所述移动装置带动所述采样装置移动至与制样设备的输入端对应的位置；

控制所述采样装置将采取的样品投到所述制样设备的输入端上。

进一步地，所述控制所述采样装置对所述预设采样点进行采样包括步骤：

控制所述采样装置的采样头与所述采样面呈预设夹角地旋入所述预设采样点内第一预设深度以到达所述上层区、所述中层区或所述下层区；

控制所述采样装置的采样头打开并在下移至第二预设深度时关闭采样头并反转退出。

进一步地，所述预设夹角为30°~120°。

进一步地，所述采样装置每次采样的体积为4L~5L。

进一步地，所述采样装置的采样头为花瓣型取样头。

进一步地，所述移动装置为悬浮移动装置。

进一步地，所述根据所述待采样区域信息，将所述待采样区域的采样面划分为中部采样区与边角采样区包括步骤：

根据所述待采样区域信息，将所述采样区域的采样面网格化，形成多个网格单元；

基于预设划区规则，将多个所述网格单元中的部分所述网格单元划分为中部采样区，剩余部分所述网格单元划分为边角采样区。

进一步地，所述中部采样区的总采样次数为所述边角采样区的总采样次数的两倍。

本申请还公开了生物质样品采取控制装置应用于生物质样品采取设备，该生物质样品采取控制装置包括：

获取单元，用于获取待采样区域信息；

第一处理单元，根据所述待采样区域信息，将所述待采样区域沿其自身的采样面划分为中部采样区与边角采样区，并将所述中部采样区与所述边角采样区沿所述待采样区域的高度方向均划分为上层区、中层区以及下层区；

第二处理单元，控制所述生物质样品采取设备分别对所述中部采样区与所述边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备，其中，所述中部采样区与所述边角采样区在所述上层区、所述中层区以及所述下层区上至少各采样一次，且所述中部采样区总采样次数大于所述边角采样区的总采样次数。

从以上技术方案可以看出，本申请所设计的采取控制方法，先获取待采样区域的采样面信息，再根据采样面信息，将待采样区域的采样面划分为中部采样区与边角采样区，并将中部采样区与边角采样区沿待采样区域的高度方向均划分为上层区、中层区以及下层区；之后控制生物质样品采取设备分别对中部采样区与边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备，中部采样区与边角采样区在上层区、中层区以及下层区上至少各采样一次，且中部采样区总采样次数大于边角采样区的总采样次数。通过先将采样面进行区域划分，对划分的区域进行上中下分层，以便于对不同区域的不同层分别进行采样，而且针对中部采样区的总采样次数设计高于边角采样区的总采样次数，使待采样区域中同一品质的样品均能被采取到，从而避免偏倚作用影响到采样代表性，保证采样数据的准确性。通过该采取控制方法，能够对生物质样品实施科学合理的样品采取，采样结果准确性好，对于生物质燃料生产、商品贸易、生产利用有着很好的促进作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请中提供的生物质样品采取控制方法的实施例一的流程示意图；

图2为本申请中提供的生物质样品采取控制方法的实施例二中的第一流程示意图；

图3为本申请中提供的生物质样品采取控制方法的实施例二中的第二流程示意图；

图4为本申请中提供的生物质样品采取控制方法的实施例二中的第三流程示意图；

图5为采样头结构示意图；

图6为本申请中提供的生物质样品采取控制装置的结构框图；

图中：1、水滴式花瓣状采样头；a、获取单元；b、第一处理单元；c、第二处理单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请人通过研究发现，之所以其他领域的样品采取方法不适合生物质，这是由于生物质的特殊形态、规格、物理特性和化学特性千差万别，导致样品采取困难重重。

生物质燃料和煤炭相比有以下一些主要差别：

(1)含碳量较少，含固定碳少。生物质燃料中含碳量最高的也仅50%左右,相当于生成年代较少的褐煤的含碳量，特别是固定碳的含量明显地比煤炭少。因此碳含量高的煤炭其硬度远远要高于生物质燃料，故生物质的破碎难度要远大于煤炭。

(2)含氢量稍多。生物质燃料中的多数碳和氢结合成低分子的碳氢化合物,并含有淀粉、糖类、木质纤维素等，所以其韧性高，相比煤炭更不利于破碎。

(3)密度小。生物质燃料的密度明显地较煤炭低，质地比较疏松，特别是农作物秸秆和粪类，这样使得破碎机的进出料口更大，以防止进出料时出现卡料现象。

(4)种类多。生物质电厂燃料为原生态形式的燃料，主要为木屑，树枝、板材、树叶、树皮等条块式，也有甘蔗渣、果壳等农林废弃物。

(5)形态复杂。生物质电厂的木屑、干燥渣、果壳、稻壳等粒度较小，但树皮、树枝等长度一般在30～40cm。主要成分是纤维素、半纤维素、木质素。

为了能够科学合理地采取生物质样品，保障采样结果准确性，对生物质燃料生产、商品贸易、生产利用起到一定的促进作用，本申请实施例公开了生物质样品采取控制方法。

请参阅图1，本申请实施例中提供的应用于生物质样品采取设备的生物质样品采取控制方法的一个实施例包括步骤：

S1，获取待采样区域信息。需说明的是，该获取方式可以是从采样指令中解析得到，该采样指令也即是操作员在操作界面上输入相应的待采样区域信息并点击采样启动按钮而形成的采样指令。亦可主动通过拍摄待采样区域的图像信息以及获取待采样区域的采样面高度，再对该图像信息以及高度数据进行分析得到的待采样区域信息，该采样面信息具体可以为装载该生物质物料所在区域的长、宽、高数据。用于装载生物质物料的装置可以是运输车，车厢内部空间也即为生物质物料的装载空间。

S2，根据待采样区域信息，将待采样区域沿其自身的采样面划分为中部采样区与边角采样区，并将中部采样区与边角采样区沿待采样区域的高度方向均划分为上层区、中层区以及下层区。需要说明的是，大体积的生物质物料形态非常复杂，既有树皮类，也有秸秆类，还有果壳类，也就是分为林业生物质、农业生物质、混合生物质等，形态各异，尺寸大小差异较大，物料及其不均匀。因此，必须考虑到不同生物质物料的掺配比，掺配后的物料分布状态，同时分析不同物料的偏析作用，保证采取的物料能够代表整车物料的平均质量。本申请首先从采样面上将待采样区域划分成中部采样区与边角采样区，中部采样区与边角采样区也即代表不同特性的生物质物料区。再根据生物质物料的掺配特性，从区域高度方向将整体划分为上层区、中层区与下层区，每层区域高度范围设定可以根据生物质物料的具体掺配情况而变化设定，不做限制。

S3，控制生物质样品采取设备分别对中部采样区与边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备，其中，中部采样区与边角采样区在各自的上层区、中层区以及下层区上至少各采样一次，且中部采样区总采样次数大于边角采样区的总采样次数。需要说明的是，在对边角采样区进行采样时，其至少采样三次，也即是上层区一次、中层区一次以及下层区一次，此时各占三分之一，当然，其具体可以是至少3n次，n≥1，也即是3的倍数次数，这样上层区、中层区以及下层区也就各占1/3的采样。在对中部采样区进行采样时，其至少采样四次＞边角采样区域的至少三次，该四次采样同样分配到上层区、中层区与下层区中；或者至少采样3m次，m＞n；采样时，可以是一个采样点上对上层区、中层区以及下层区进行分别采样，也可以是不同采样点上对不同的高度区进行采样，具体可以根据实际需要而变化，不做限制。

通过上述设计的采取控制方法，能够使得待采样区域中同一品质的样品均能被采取到，从而避免偏倚作用影响到采样代表性，保证采样数据的准确性。通过该采取控制方法，能够对生物质样品实施科学合理的样品采取，采样结果准确性好，对于生物质燃料生产、商品贸易、生产利用有着很好的促进作用。

以上为本申请实施例提供的生物质样品采取控制方法的实施例一，以下为本申请实施例提供的生物质样品采取控制方法的实施例二，具体请参阅图1至图5。

基于上述实施例一的方案：

进一步地，就生物质样品采取设备组成来说，包括采样装置以及移动装置，移动装置与采样装置连接，以此为例：

控制生物质样品采取设备分别对中部采样区与边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备包括步骤：

S31，控制移动装置带动采样装置移动至与中部采样区或与边角采样区上的预设采样点对应。需要说明的是，该预设采样点也即是待采样位置点，该预设采样点可以根据采样次数在中部采样区或与边角采样区上进行随机确定的位置点，不做限制。位置点确定之后，即可控制移动装置移动，进而带动采样装置移动至与待采样位置点对应，以便于后续采样工作。

S32，控制采样装置对预设采样点进行采样。

S33，控制移动装置带动采样装置移动至与制样设备的输入端对应的位置。

S34，控制采样装置将采取的样品投到制样设备的输入端上。需说明的是，制样装置具体可以由给料皮带、一级破碎机、弃料皮带、皮带缩分器、样品暂存装置、二级破碎机及弃料收集系统组成，该输入端也即是给料皮带的输入端，给料皮带接收到样品后依次经过一级破碎机/二级破碎机进行破碎，破碎之后经过皮带缩分器进行缩分，之后将缩放好的样品料通过样品暂存装置进行暂存，而废弃料则经过弃料皮带输送至弃料收集系统进行收集，具体可以参考已有的生物质样品制料系统，不做赘述。

进一步地，控制采样装置对预设采样点进行采样具体包括步骤：

S321，控制采样装置的采样头与采样面呈预设夹角地旋入预设采样点内第一预设深度以到达上层区、中层区或下层区。需要说明的是，以旋转的方式能够更好的将采样头插入待采样的生物质物料中，而且该插入的夹角亦可根据实际插入需要而进行变化设计，而满足更好的插入到生物质物料中。以要达到的上层区的高度为80cm~120cm为例，那么该第一预设深度也即可为该区域高度范围内。

S322，控制采样装置的采样头打开并在下移至第二预设深度时关闭采样头并反转退出。需要说明的是，该第二预设深度的设计为保证采样头能够抓取到样品，该第二预设深度与第一预设深度的总和不超过要达到的层区高度范围，以上层区的高度为80cm~120cm为例，那么第二预设深度与第一预设深度的总和也即是在0cm~40cm之间。

常见的采样方式一般为钻入式，但由于生物质物料的纤维素含量高，特别是树皮等长度长，韧性大，钻入式采样往往造成树皮缠绕在采样器上，从而造成采样器卡死等现象。因此，本申请采用旋转抓取的方式实现取样，采样头以预设夹角旋转插入车厢内的生物质物料中，到达第一预设深度后采样头的采样瓣张开，再向下旋转第二预设深度之后抓取生物质样品，抓取完毕后闭合采样头再反旋转退出。该采样方式设计可以完全杜绝生物质物料缠绕的技术难题。

完成上述采样之后，即可驱动移动装置带动采样装置移动到样品制备区域，并打开采样头将采取的样品投到制样设备的输入端上。

进一步地，预设夹角优选为30°~120°，具体不做限制。

进一步地，采样装置每次采样的体积优选为4L~5L。针对不同类型的生物质物料，不同掺配比的物料，本申请提出了科学的采样量，优选采取样品体积为4L～5L，在这个采样量下既能保证样品的代表性，也不会对后期样品制备带来难题。

进一步地，采样头的选择应用也是影响着采样效率的重要因素，以旋转抓取采样的设计为例，本申请采样装置的采样头优选为如图5所示的水滴式花瓣状采样头1，且其开口宽度可以为30cm，高度可以为40cm，其采样头的采样部分直径至自身的固定端向开口端方向逐渐收窄呈水滴状设计，便于插入生物质物料中。该采样头通过内部的驱动机构带动多片花瓣状夹片收拢或张开，从而完成样品抓取。

进一步地，移动装置的选择应用也是影响着采样效率的重要因素，本申请移动装置为悬浮移动装置。悬浮移动装置可实现料场全地形采样。传统采样装置通常是不配有移动装置的，也即是固定式的，即使有配移动装置的，也是安装在轨道上，由于生物质料场复杂，既有露天料场，也有棚式料场，也有密闭式料场，无论固定式还是移动式均不能实现全地形采样。本申请将悬浮移动装置与采样装置进行结合，则可以不受地形限制，实现全地形采样。该悬浮移动装置以激光导航的方式进行移动，收到启动信号后移动，根据控制指令在车厢不同位置所需采样位置停下，此时采样装置驱动采样头对汽车车厢内物料进行采集样品，该设计可以实现顶部和车厢侧面采取。悬浮移动装置解决了生物质物料场存在的如下问题，1、现场复杂，不是开阔的场所。2、现场粉尘多，对传统飞行器飞行带来干扰。3、密闭料场为受限空间，传统飞行器受信号延迟干扰无法使用。另外，该悬浮移动装置可安装有超声波传感器，实现行走过程中前后距离的测量，防止发生人员或者设备的碰撞，超声波传感器信号接入PLC控制系统，实现整体的连锁保护。同时，现场亦可安装悬浮移动装置的前后限位传感器，实现到达指定位置时自动停止的作用。

进一步地，根据待采样区域信息，将待采样区域的采样面划分为中部采样区与边角采样区包括步骤：

S21，根据待采样区域信息，将采样区域的采样面网格化，形成多个网格单元。需要说明的是，具体可以形成多个1m*1m的方形网格单元，当然也可以是其它尺寸的网格单元，将采样区域的采样面进行网格化，既便于后续的区域划分也便于选点采样，也即是每个网格单元即可作为一个采样点。

S22，基于预设划区规则，将多个网格单元中的部分网格单元划分为中部采样区，剩余部分网格单元划分为边角采样区。需要说明的是，需要说明的是，该预设划区规则为根据申请人大量试验得到的，网格单元的中心距离邻近的车厢侧壁距离在预设距离范围内时，即视为该网格单元为边角单元，反之则视为中部单元，确定所有的边角单元之后其组合也即形成边角采样区，而所有的中部单元组合也即形成中部采样区。

进一步地，中部采样区的总采样次数优选为边角采样区的总采样次数的两倍，能进一步提升样品结果准确性。

如图6所示，本申请还公开了应用于生物质样品采取设备的生物质样品采取控制装置包括：

获取单元a，用于获取待采样区域信息。

第一处理单元b，用于根据待采样区域信息，将待采样区域的采样面划分为中部采样区与边角采样区。

第二处理单元c，用于控制生物质样品采取设备分别对中部采样区与边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备，其中，中部采样区的采样次数大于边角采样区的采样次数。

该第二处理单元c，还用于控制移动装置带动采样装置移动至与中部采样区或与边角采样区上的预设采样点对应；

该第二处理单元c，还用于控制采样装置对预设采样点进行采样；

该第二处理单元c，还用于控制移动装置带动采样装置移动至与制样设备的输入端对应的位置；

该第二处理单元c，还用于控制采样装置将采取的样品投到制样设备的输入端上。

该第二处理单元c，还用于控制采样装置的采样头与采样面呈预设夹角地旋入预设采样点内第一预设深度以到达上层区、中层区或下层区；

该第二处理单元c，还用于控制采样装置的采样头打开并在下移至第二预设深度时关闭采样头并反转退出。

该第一处理单元b，还用于根据待采样区域信息，将采样区域的采样面网格化，形成多个网格单元；

该第一处理单元b，还用于基于预设划区规则，将多个网格单元中的部分网格单元划分为中部采样区，剩余部分网格单元划分为边角采样区。

以上对本申请所提供的生物质样品采取控制方法及装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.生物质样品采取控制方法，其特征在于，应用于生物质样品采取设备，该生物质样品采取控制方法包括步骤：

获取待采样区域信息；

根据所述待采样区域信息，将所述待采样区域沿其自身的采样面划分为中部采样区与边角采样区，并将所述中部采样区与所述边角采样区沿所述待采样区域的高度方向均划分为上层区、中层区以及下层区；

控制所述生物质样品采取设备分别对所述中部采样区与所述边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备，其中，所述中部采样区与所述边角采样区在各自的所述上层区、所述中层区以及所述下层区上至少各采样一次，且所述中部采样区总采样次数大于所述边角采样区的总采样次数。

2.根据权利要求1所述的生物质样品采取控制方法，其特征在于，所述生物质样品采取设备包括采样装置以及移动装置，所述移动装置与所述采样装置连接；

所述控制所述生物质样品采取设备分别对中部采样区与所述边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备包括步骤：

控制所述移动装置带动所述采样装置移动至与所述中部采样区或与所述边角采样区上的预设采样点对应；

控制所述采样装置对所述预设采样点进行采样；

控制所述移动装置带动所述采样装置移动至与制样设备的输入端对应的位置；

控制所述采样装置将采取的样品投到所述制样设备的输入端上。

3.根据权利要求2所述的生物质样品采取控制方法，其特征在于，所述控制所述采样装置对所述预设采样点进行采样包括步骤：

控制所述采样装置的采样头与所述采样面呈预设夹角地旋入所述预设采样点内第一预设深度以到达所述上层区、所述中层区或所述下层区；

控制所述采样装置的采样头打开并在下移至第二预设深度时关闭采样头并反转退出。

4.根据权利要求3所述的生物质样品采取控制方法，其特征在于，所述预设夹角为30°~120°。

5.根据权利要求3所述的生物质样品采取控制方法，其特征在于，所述采样装置每次采样的体积为4L~5L。

6.根据权利要求2所述的生物质样品采取控制方法，其特征在于，所述采样装置的采样头为花瓣型取样头。

7.根据权利要求2所述的生物质样品采取控制方法，其特征在于，所述移动装置为悬浮移动装置。

8.根据权利要求1所述的生物质样品采取控制方法，其特征在于，所述根据所述待采样区域信息，将所述待采样区域的采样面划分为中部采样区与边角采样区包括步骤：

根据所述待采样区域信息，将所述采样区域的采样面网格化，形成多个网格单元；

基于预设划区规则，将多个所述网格单元中的部分所述网格单元划分为中部采样区，剩余部分所述网格单元划分为边角采样区。

9.根据权利要求1所述的生物质样品采取控制方法，其特征在于，所述中部采样区的总采样次数为所述边角采样区的总采样次数的两倍。

10.生物质样品采取控制装置，其特征在于，应用于生物质样品采取设备，该生物质样品采取控制装置包括：

获取单元，用于获取待采样区域信息；

第一处理单元，根据所述待采样区域信息，将所述待采样区域沿其自身的采样面划分为中部采样区与边角采样区，并将所述中部采样区与所述边角采样区沿所述待采样区域的高度方均划分为上层区、中层区以及下层区；

第二处理单元，控制所述生物质样品采取设备分别对所述中部采样区与所述边角采样区进行采样并将采取的样品送至制样设备，其中，所述中部采样区与所述边角采样区在所述上层区、所述中层区以及所述下层区上至少各采样一次，且所述中部采样区总采样次数大于所述边角采样区的总采样次数。