[發明專利]一種基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統及方法

在審

• 申請號: 202010975205.7
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112136403A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 劉守強;杜鑫;陳偉才
• 申請（專利權）人: 北礦大（南京）新能源環保技術研究院有限公司
• 主分類號: A01B77/00
• 分類號: A01B77/00;A01B79/00;G01N33/24;G16Y10/05
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 李博茜

1.一種基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統，其特征在于：包括受損土壤環境監測系統、常規土壤環境監測系統、信息采集系統、差值分析系統、土壤環境調節控制系統和中央處理系統；由所述中央處理系統控制受損土壤環境監測系統、常規土壤環境監測系統、信息采集系統、差值分析系統以及土壤環境調節控制系統的運行；

所述受損土壤環境監測系統包括第一土壤濕度傳感組件、第一土壤溫度傳感組件和第一信號傳輸模塊；通過所述第一信號傳輸模塊將第一土壤濕度傳感組件、第一土壤溫度傳感組件采集的數據傳送給信息采集系統；

所述常規土壤環境監測系統分為A區常規土壤環境監測系統和B區常規土壤環境監測系統，A區常規土壤環境監測系統包括第二土壤濕度傳感組件、第二土壤溫度傳感組件和第二信號傳輸模塊，通過所述第二信號傳輸模塊將第二土壤濕度傳感組件、第二土壤溫度傳感組件采集的數據傳送給信息采集系統；B區常規土壤環境監測系統包括第三土壤濕度傳感組件、第三土壤溫度傳感組件和第三信號傳輸模塊，通過所述第三信號傳輸模塊將第三土壤濕度傳感組件、第三土壤溫度傳感組件采集的數據傳送給信息采集系統；

所述信息采集系統包括信號整合傳輸模塊和存儲模塊，將采集到的土壤情況信息傳送給差值分析系統的同時保留備份存檔；

所述差值分析系統接收來自信息采集模塊傳送的信號，并將來自受損土壤的環境信息數據與A區常規土壤的環境信息數據對比、計算差值比例，將計算得到的差值比例傳送給土壤環境調節控制系統；

所述土壤環境調節控制系統包括土壤熱量調節組件、土壤濕度調節組件和調節控制模塊，所述土壤熱量調節組件以及土壤濕度調節組件設置在受損土壤與A區常規土壤之間，由所述調節控制模塊控制土壤熱量調節組件、土壤濕度調節組件的運行以調節受損土壤環境，調節過程中參考B區常規土壤環境監測系統，直到將受損土壤的環境信息調節至與B區常規土壤的環境信息數據差值比例＜5％，調節結束。

2.根據權利要求1所述的基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統，其特征在于：所述土壤熱量調節組件包括導能管道和循環水泵，所述導能管道設置在A區常規土壤與受損土壤區之間，包括地下循環段和地上循環段，由所述循環水泵控制將導能管道內的導能介質由A區常規土壤導送至受損土壤區，實現受損土壤區的熱量調節。

3.根據權利要求1或2所述的基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統，其特征在于：所述土壤濕度調節組件包括導水管和送水泵，所述導水管埋設在受損土壤區，由送水泵控制向導水管供水，所述導水管上設有若干個滲水組件，通過滲水組件向土壤中輸送水分調節受損土壤的濕度。

4.根據權利要求3所述的基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統，其特征在于：所述滲水組件包括開設在導水管的出水口，所述出水口上安裝電動閥門，所述出水口以及電動閥門外罩設保護罩，所述保護罩的底部由滲水膜堵封。

5.根據權利要求4所述的基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統，其特征在于：所述導能管道的地上循環段一側設有輔助熱量調節裝置。

6.根據權利要求5所述的基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統，其特征在于：所述輔助熱量調節裝置包括冬季輔助熱量調節裝置和夏季輔助熱量調節裝置；

所述冬季輔助熱量調節裝置為太陽能供熱調節裝置，包括自動旋轉臺以及自動旋轉臺上設置的曲面攏光鏡，所述曲面攏光鏡朝向導能管道的地上循環段；

所述夏季輔助熱量調節裝置為水冷調節裝置，所述導能管道的地上循環段穿過所述水冷調節裝置。

7.一種權利要求6所述基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統的控制方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)停止受損土壤區的地熱泵作業，啟動土壤環境修復系統，由受損土壤環境監測系統檢測受損土壤的信息并發送給信息采集系統，由A區常規土壤環境監測系統和B區常規土壤環境監測系統監測常規土壤的信息并發送給信息采集系統；

(2)信息采集系統對采集到的受損土壤信息和常規土壤信息整合和存儲，并將整合后的信息發送給差值分析系統，由差值分析系統將來自受損土壤的環境信息數據與A區常規土壤的環境信息數據對比、計算差值比例，將計算得到的差值比例傳送給土壤環境調節控制系統；

(3)由調節控制模塊控制土壤熱量調節組件、土壤濕度調節組件以及輔助熱量調節裝置的運行以調節受損土壤環境，調節過程中參考B區常規土壤環境監測系統，直到將受損土壤的環境信息調節至與B區常規土壤的環境信息數據差值比例＜5％，調節結束。