[发明专利]一种矿排土场土壤温湿度监测及智能化调控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿山绿化系统，特别是涉及一种用于大型露天矿的矿排土场土壤温湿度监测及智能化调控系统。

背景技术

随着大型矿山的开发，产生了大型堆土场，对于环境的破坏日益严峻，特别在西部和东部草原区，此区域环境脆弱，缺水，因此堆土场的治理和维护也显得困难重重，型露天煤矿排土场区域大又搞，水压上不去，洒水又存不住，特别是大型露天矿区域都是采用疏排水的方法，堆土场周边极度缺水，因此合理地提高灌溉用水的利用率以及智能化的土壤温湿度调控系统显得尤为重要；

目前关于土壤温湿度快速监测的设备较多，市面上都有销售，在此不再详述，但是排土场的土壤温湿度实时在线监测领域暂时空白，同时对于排土场，由于土壤透气性强，保水性差，如何保水绿化是一个重要的研究方向；

大型露天煤矿排土场区域大，因为矿坑疏排水造成区域水资源紧张，且排土场又高又大，地下水很难达到自然补给，都是人工洒水维持需求，而排土场水平面高，造成水资源存储及其困难，因此如何充分利用有限的土壤水资源对于排土场绿化有及其重要作用；排土场大型机械化操作，人为的湿度监测和调控都是不可取的，因此智能化机械化的无线操作是十分迫切的；

土壤温度对于植物的生长，特别植物根系有重要影响；

现有技术主要难点有以下几点：

1、了解大型露天矿排土场包气带水储存和损失规律，明确植被水源的来源，从而针对其规律精确测量土壤温湿度；

2、大型露天矿排土场平面高，且土壤透气性强，保水性差，如何改善其保水性能很重要；

3、大型露天矿一般均为区域性缺水，对于西部和东部草原区的大型煤炭基地，本身就是缺水区域，因此精确性补充水分是极其必要的；

4、对于包气带水区域，充分利用植物的根系长短搭配，充分利用土壤空间也是难题所在。

5、因为大型仪器在堆土场操作，如拉土车和铲车等操作，不能人工去一个个快速监测，不安全，不全面也不智能化，必须实时在线监测；实时在线；

6、排土场水资源紧张，且水平面高，必须要高低错开，按照植物根系的长度，一般根系短的200-300mm，根系长的300-800mm，因此必须要监测纵向上200-800的土壤温湿度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便的矿排土场土壤温湿度监测及智能化调控系统，通过所述系统能够设计大型露天矿排土场保水层，同时精确测量包气带水分布，并实现无线传输和稳定电源供电。

一种矿排土场土壤温湿度监测及智能化调控系统，所述矿排土场包括堆土场，所述系统设置在所述堆土场内，包括隔水层和设置在其上部的多个土壤温湿度监测器。

本发明所述的矿排土场土壤温湿度监测及智能化调控系统，其中，所述土壤温湿度监测器包括机箱桶和与其外壁连接的卡槽，在所述卡槽内设置有土壤监测管；

所述土壤监测管为长条形，由凹陷方向相同的第一弧形侧壁和第二弧形侧壁构成，所述第一弧形侧壁的两端与所述第二弧形侧壁的两端相连，在所述第一弧形侧壁上设置有多个渗流孔，在所述第二弧形侧壁上设置有多个供电极探针穿过的探针孔；多对电极探针贯穿所述第二弧形侧壁和所述机箱桶的桶壁，所述电极探针包括多对温度探针和多对湿度探针；在所述机箱桶的上部的内壁上固定有依次与所述电极探针相连的单片机和无线传输装置，在所述机箱桶的下部设置有第三线缆孔，所述单片机还与线缆管相连。

本发明所述的矿排土场土壤温湿度监测及智能化调控系统，其中，所述第一弧形侧壁的横截面为直径40mm，圆心角219°的钝角圆弧形，所述第二弧形侧壁的横截面为直径60mm，圆心角77°的锐角圆弧形；所述卡槽由上下两个铁板构成，所述铁板完全覆盖所述土壤监测管的剖面。

本发明所述的矿排土场土壤温湿度监测及智能化调控系统，其中，所述线缆管为长条形，其长度方向垂直于所述堆土场的堆土方向，多个所述线缆管平行设置在所述隔水层的上部，每个所述线缆管连接有多个所述土壤温湿度监测器；

所述线缆管包括第二线缆孔和设置在其两侧的左支撑块和右支撑块，在所述第二线缆孔的上部设置有顶板，所述顶板的两侧分别固定在所述左支撑块和所述右支撑块上，在所述左支撑块内部均匀设置有多个第一线缆孔，所述第一线缆孔的轴线方向垂直于所述第二线缆孔的轴线方向，所述第一线缆孔连通外部与所述第二线缆孔。

本发明所述的矿排土场土壤温湿度监测及智能化调控系统，其中，所述每个所述线缆管连接有3个所述土壤温湿度监测器，所述第一线缆孔的数量为3个；