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一种植生混凝土内部水分实时感知与补充技术制造技术

技术编号:45594328 阅读:30 留言:0更新日期:2025-06-20 22:12
本专利公开了一种植生混凝土内部水分实时感知与补充技术,涉及植生混凝土植被灌溉技术领域。本专利通过土壤含水率实时监测模块与智能反馈喷淋装置的协同工作,实现了对植生混凝土内部水分的精准监测及实时调节。通过生物电信号传感单元来捕捉根系与水分相互作用而产生的电信号,并通过信号处理与分析单元来实时推算土壤含水量,并根据设定的阈值来触发智能反馈喷淋装置的灌溉系统以实现自动补充水分。多层次传感器部署系统根据植生混凝土的特殊层次结构,对不同层次土壤的水分需求进行加权处理,确保各层土壤的含水率得到准确的监测和调节。本专利通过使用该技术能够实现植生混凝土内部水分的自动化监测与调节,具有显著的环保效益和经济价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及植生混凝土植被灌溉,具体涉及的是一种植生混凝土内部水分实时感知与补充技术


技术介绍

1、植生混凝土是一种新型的绿色建筑材料,通过将种植土与混凝土相结合,形成一种能够支持植物生长的生态护坡砖,目前广泛应用于边坡加固、城市绿化和生态修复等领域。植生混凝土独特的结构使其在提供生态效益和稳固边坡的同时,也带来了一些挑战,尤其是如何高效地、准确地补充土壤内部水分,以确保植被的正常生长。

2、植生混凝土是由多个层次所组成,包括种植土层、植生混凝土层和底部的原始土层。由于每一层不同的土壤特性和结构特征,其透水性、保水性也具有较大的差异,导致植物对每一层水分的需求差异较大。植物的主要吸收水分部位位于根系的根毛区,也就是靠近根尖的区域,水分的吸收主要依赖于根尖与周围土壤的相互作用。由于植物根尖主要分布在植生混凝土层与原始土层之间,表层种植土层分布较少,因此,传统的人工定时定量灌溉方法无法适应植生混凝土复杂的土壤结构,往往会导致对植被的过度灌溉或不足,影响植物的生长。

3、现有的植被土壤内部水分监测技术大多依靠土壤水分传感器、土壤取样检测等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种植生混凝土内部水分实时感知与补充技术,其特征在于:包括土壤含水率实时监测模块(1),所述土壤含水率实时监测模块(1)通过多层次传感器部署系统(2)均匀地分布在种植土层(3)、植生混凝土层(4)、原始土层(5);其中,所述土壤含水率实时监测模块(1)包括生物电信号传感单元(7)和信号处理与分析单元(8),生物电信号传感单元(7)通过植物根系与土壤水分相互作用所产生的电信号进行水分监测,信号处理与分析单元(8)通过信号放大器对微弱的电信号进行放大处理,并通过内置算法对放大后的电信号进行实时分析,进而对需要补水的区域通过智能反馈喷淋装置(6)进行及时浇灌。

<p>2.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种植生混凝土内部水分实时感知与补充技术,其特征在于:包括土壤含水率实时监测模块(1),所述土壤含水率实时监测模块(1)通过多层次传感器部署系统(2)均匀地分布在种植土层(3)、植生混凝土层(4)、原始土层(5);其中,所述土壤含水率实时监测模块(1)包括生物电信号传感单元(7)和信号处理与分析单元(8),生物电信号传感单元(7)通过植物根系与土壤水分相互作用所产生的电信号进行水分监测,信号处理与分析单元(8)通过信号放大器对微弱的电信号进行放大处理,并通过内置算法对放大后的电信号进行实时分析,进而对需要补水的区域通过智能反馈喷淋装置(6)进行及时浇灌。

2.根据权利要求1所述的一种植生混凝土内部水分实时感知与补充技术,其特征在于:生物电信号传感单元(7)包括电位传感器和信号放大模块。其中,电位传感器用于捕捉植物根系与土壤水分之间的相互作用生成微弱电信号,进而反映土壤水分状态;信号放大模块用于放大从电位传感器采集到的微弱电信号,确保信号可以传输至信号处理与分析单元(8)。

3.根据权利要求1所述的一种植生混凝土内部水分实时感知与补充技术,其特征在于:信号处理与分析单元(8)包括算法模块和电位信号分析模块,其中,算法模块根据电位变化信号的范围区间推算土壤的水分含量;电位信号分析模块用于判断电位变化速率,通过对电位信号变化率的分析,进一步分类评估土壤的湿润程度。

4.根据权利要求1和3所述的一种植生混凝土内部水分实时感知与补充技术,其特征在于:土壤含水率实时监测模块(1)根据电位信号的范围和变化率,判断土壤的水分状态,并触发智能反馈喷淋装置(6)的启动;其中智能反馈喷淋装置(6...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘圣洁刘畅钱宗基张瑜周文娟傅永腾梁承健
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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