[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

一種基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統，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。本系統主要借助土壤內部的能力進行修復，并且借助輔助調節裝置，加快完成土壤環境的修復，此種修復方法對土壤環境的影響較小，修復周期短，修復過程中無需對地熱源泵區的地埋管做任何處理，整個過程方便、快捷，本系統的設計在土壤系統的熱量平衡方面具有很大的作用。

技術領域

本發明屬于節能環保技術領域，具體涉及一種基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統及方法。

背景技術

隨著科技水平的發展，淺層地熱利用技術越來越成熟，淺層地熱能又名淺層地溫能，是指地表以下一定深度范圍內(一般為恒溫帶至200m埋深)，溫度低于25℃，在當前技術經濟條件下具備開發利用價值的地球內部的熱能資源。淺層地熱能是地熱資源的一部份，也是一種特殊的礦產資源其能量主要來源于太陽輻射與地球梯度增溫。淺層地熱能通過熱泵技術進行采集利用后，可以為建筑物供暖，較常規供暖技術節能50％到60％，運行費用降低約30％到40％。然而，在地源熱泵給生活帶來便利的同時，還會產生副作用，土壤源熱泵系統熱平衡問題。土壤源熱泵系統熱失衡導致的土壤溫度變化不僅影響地埋管換熱性能，對熱泵的穩定性運行產生影響，使效率降低甚至無法正常運行。而且地源熱泵長期運行造成的熱堆積改變土壤溫度，對土壤的性質產生影響并危及到土壤的生態環境，因此需要定期對地源熱泵處的土壤環境進行修復。

發明內容

發明目的：本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統及方法。

技術方案：本發明所述一種基于物聯網遠程控制的土壤環境修復系統，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。

進一步地，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。