CN112671884A - 一种基于物联网的自动养护植生型混凝土 - Google Patents
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Abstract
一种基于物联网的自动养护植生型混凝土，包括混凝土单元体框架、养护输送系统，全自动控制系统以及大数据物联网智能管控系统；将预制混凝土单元体框架并进行快速拼装，在钢筋混凝土框架内填入营养土，营养土上覆盖有绿植，营养土内植入SAP吸水树脂，SAP吸水树脂通过养护输送系统向土壤输送水、酸碱液和肥料，大数据物联网智能管控系统通过采集相应的植物生长数据，反馈给全自动控制系统，由全自动控制系统控制维持土壤酸碱度和土壤肥力动态平衡；本发明具有结构合理、自动化控制、智能化养护及节能高效的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种植生型混凝土，尤其涉及一种基于物联网的自动养护植生型混凝土。
背景技术
近几年，植生型混凝土因为其独特的装饰性和对环境的适应性迅速发展，广泛地应用于楼顶、墙面垂直绿化以及停车坪绿化等，但是现有的植生型混凝土智能化程度低，需要耗费大量人力物力，由于工作人员素质参差不齐，因为地理、气候不可控的局限性，无法精准特定化控制植物健康生长；另外具有施工不便，强度低，土壤酸碱度难以动态平衡，营养土易流失，不便于植物日常维护和反复播种等诸多劣势。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于物联网的自动养护植生型混凝土，能够针对性的实时监测、管控植物的生长状态，简化了组装安装过程，钢筋的植入，大幅度的提高了混凝土自身强度及有效的防止营养土的流失，同时通过系统自动控制，实现了维持土壤酸碱度和土壤肥力动态平衡，具有结构合理、自动化控制、智能化养护及节能高效的优点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于物联网的自动养护植生型混凝土，包括混凝土单元体框架、养护输送系统，全自动控制系统以及大数据物联网智能管控系统；
所述混凝土单元体框架包括钢筋混凝土框架1，所述钢筋混凝土框架1内置营养土2，营养土2上覆盖有绿植3，营养土2内置若干SAP吸水树脂4；
所述养护输送系统包括SAP吸水树脂4内设置的终末输送管线5，终末输送管线5的进口端汇合至SAP吸水树脂4底部的主输送管线6的出口端，主输送管线6的进口端与液体泵8的出口端相连接，液体泵8的进口端分别连接酸液池9、碱液池10、储水池11的出口端，酸液池9、碱液池10、储水池11的出口端分别设有电磁阀17；
所述全自动控制系统包括埋设于营养土2内的土壤传感器13，土壤传感器13的信号输出端与服务器12的信号输入端相连接，服务器12的信号输出端通过继电器分别控制液体泵8的启停及电磁阀17的开合；全自动控制系统还包括光伏太阳能板14，光伏太阳能板14将白天吸收的太阳能转化为电能送至蓄电池15进行储存，并为服务器12、液体泵8、照明装置16及电磁阀17供电；
所述大数据物联网智能管控系统包括分布式架构，预设程序及云服务器，分布式架构由若干监测数据平台采集各地区天气、气候、地理相关的植物生长数据，通过预设程序将检测的各项监测到的数据汇总于云服务器，通过分析比对，将综合数据反馈给全自动控制系统，由全自动控制系统控制液体泵8的启停及电磁阀17的开合，维持土壤酸碱度和土壤肥力动态平衡，利用物联网大数据信息，综合管控不同地区的物联网植生型混凝土养护。
所述钢筋混凝土框架1底部为密封式。
所述钢筋混凝土框架1使用早强水泥浇筑。
所述土壤传感器13配置有4G/5G传感功能模块。
所述服务器12配置不低于4核8G，1000M宽带。
所述主输送管线6外套有PVC套管7。
本发明的有益效果在于：
与传统的植生型混凝土相比，首先，本发明通过土壤传感器13具有针对性的实时监测、管控植物的生长状态，节约了人工；另外，本发明采用光伏太阳能板14发电，绿色节能的同时，摆脱了供电环境的束缚；其次，本发明采用预制混凝土单元体框架可进行拼装，极大的简化了组装安装过程，同时采用钢筋混凝土，大幅度的提高了混凝土自身强度及有效的防止营养土的流失，大数据物联网智能管控系统通过若干监测数据平台采集各地区天气、气候、地理相关的植物生长数据，通过预设程序传至云服务器，反馈给全自动控制系统，由全自动控制系统控制实现了维持土壤酸碱度和土壤肥力动态平衡，充分利用了物联网大数据优势，可综合管控不同地区的物联网植生型混凝土养护；此外，养护输送系统内设置SAP吸水树脂4(Super Absorbent Polymer)，SAP吸水树脂4是一种带有大量亲水基团的新型功能高分子材料，它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来，此特性可有效的控制土壤内含水量和酸碱液和肥料的缓释速度。
综上，本发明具有结构合理、自动化控制、智能化养护及节能高效的优点。
附图说明
图1是本发明公开的一种物联网植生型混凝土单元体结构示意图。
图2是本发明公开的一种物联网植生型混凝土单元体中吸水/保水装置结构示意图。
图3是本发明公开的一种物联网植生型混凝土及其物联网自动控制系统工作示意图。
图4是本发明公开的一种物联网植生型混凝土及其大数据物联网自动控制系统矩阵式传输/反馈工作示意图。
图中：1、钢筋混凝土框架；2、营养土；3、绿植；4、SAP吸水树脂；5、终末输送管线、6、主输送管线；7、PVC套管；8、液体泵；9、酸液池；10、碱液池；11、储水池；12、服务器；13、土壤传感器；14、光伏太阳能板；15、蓄电池；16、照明装置；17、电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明：
参见图1，一种基于物联网的自动养护植生型混凝土，包括混凝土单元体框架、养护输送系统，全自动控制系统以及大数据物联网智能管控系统；
所述混凝土单元体框架包括钢筋混凝土框架1，所述钢筋混凝土框架1内置营养土2，营养土2上覆盖有绿植3，营养土2内置若干SAP吸水树脂4；
参见图2、图3，所述养护输送系统包括SAP吸水树脂4内设置的终末输送管线5，终末输送管线5的进口端汇合至SAP吸水树脂4底部的主输送管线6的出口端，主输送管线6的进口端与液体泵8的出口端相连接，液体泵8的进口端分别连接酸液池9、碱液池10、储水池11的出口端，酸液池9、碱液池10、储水池11的出口端分别设有电磁阀17；
所述全自动控制系统包括埋设于营养土2内的土壤传感器13，土壤传感器13的信号输出端与服务器12的信号输入端相连接，服务器12的信号输出端通过继电器分别控制液体泵8的启停及电磁阀17的开合；全自动控制系统还包括光伏太阳能板14，光伏太阳能板14将白天吸收的太阳能转化为电能送至蓄电池15进行储存，并为服务器12、液体泵8、照明装置16及电磁阀17供电；
参见图4，所述大数据物联网智能管控系统包括分布式架构，预设程序及云服务器，分布式架构由若干监测数据平台采集各地区天气、气候、地理相关的植物生长数据，通过预设程序将检测的各项监测到的数据汇总于云服务器，通过分析比对，将综合数据反馈给全自动控制系统，由全自动控制系统控制液体泵8的启停及电磁阀17的开合，维持土壤酸碱度和土壤肥力动态平衡，利用物联网大数据信息，综合管控不同地区的物联网植生型混凝土养护。
所述钢筋混凝土框架1底部为密封式。
所述钢筋混凝土框架1使用早强水泥浇筑。
所述土壤传感器13配置有4G/5G传感功能模块。
所述服务器12配置不低于4核8G，1000M宽带。
所述主输送管线6外套有PVC套管7。
本发明的工作原理为：
将预制混凝土单元体框架进行快速拼装，在钢筋混凝土框架1内填入营养土2，营养土2上覆盖有绿植3，营养土内植入SAP吸水树脂4，SAP吸水树脂4内分布有终末输送管线5，主输送管线6将通过液体泵8从酸液池9、碱液池10、储水池11泵送的水与养分输送至终末输送管线5，并通过SAP吸水树脂4向绿植3缓慢释放；
土壤传感器13实时监测土壤相关数据传输至服务器12，同时数据传至云服务器，云服务器通过预设程序汇总若干监测数据平台采集的各地区天气、气候、地理相关的植物生长数据，通过分析比对，将综合数据反馈给全自动控制系统的服务器12，控制液体泵8的启停及电磁阀17的开合，维持土壤酸碱度和土壤肥力动态平衡；另外，全自动控制系统的光伏太阳能板14将白天吸收的太阳能转化为电能送至蓄电池15进行储存，并为服务器12、液体泵8、照明装置16及电磁阀17供电。
Claims (6)
1.一种基于物联网的自动养护植生型混凝土，包括混凝土单元体框架、养护输送系统，全自动控制系统以及大数据物联网智能管控系统；其特征在于：
所述混凝土单元体框架包括钢筋混凝土框架(1)，所述钢筋混凝土框架(1)内置营养土(2)，营养土(2)上覆盖有绿植(3)，营养土(2)内置若干SAP吸水树脂(4)；
所述养护输送系统包括SAP吸水树脂(4)内设置的终末输送管线(5)，终末输送管线(5)的进口端汇合至SAP吸水树脂(4)底部的主输送管线(6)的出口端，主输送管线(6)的进口端与液体泵(8)的出口端相连接，液体泵(8)的进口端分别连接酸液池(9)、碱液池(10)、储水池(11)的出口端，酸液池(9)、碱液池(10)、储水池(11)的出口端分别设有电磁阀(17)；
所述全自动控制系统包括埋设于营养土(2)内的土壤传感器(13)，土壤传感器(13)的信号输出端与服务器(12)的信号输入端相连接，服务器(12)的信号输出端通过继电器分别控制液体泵(8)的启停及电磁阀(17)的开合；全自动控制系统还包括光伏太阳能板(14)将白天吸收的太阳能转化为电能送至蓄电池(15)进行储存，并为服务器(12)、液体泵(8)、照明装置(16)及电磁阀(17)供电；
所述大数据物联网智能管控系统包括分布式架构，预设程序及云服务器，分布式架构由若干监测数据平台采集各地区天气、气候、地理相关的植物生长数据，通过预设程序将检测的各项监测到的数据汇总于云服务器，通过分析比对，将综合数据反馈给全自动控制系统，由全自动控制系统控制液体泵(8)的启停及电磁阀(17)的开合，维持土壤酸碱度和土壤肥力动态平衡，利用物联网大数据信息，综合管控不同地区的物联网植生型混凝土养护。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动养护植生型混凝土，其特征在于：所述钢筋混凝土框架(1)底部为密封式。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动养护植生型混凝土，其特征在于：所述钢筋混凝土框架(1)使用早强水泥浇筑。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动养护植生型混凝土，其特征在于：所述土壤传感器(13)配置有4G/5G传感功能模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动养护植生型混凝土，其特征在于：所述服务器(12)配置不低于4核8G，1000M宽带。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动养护植生型混凝土，其特征在于：所述主输送管线(6)外套有PVC套管(7)。
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| CN105165461A (zh) * | 2015-10-26 | 2015-12-23 | 三峡大学 | 一种用于任意塑形的绿化植生块体、其制作方法及其应用 |
| CN106584672A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-04-26 | 淮阴工学院 | 设有暗梁的拼装式预制墙板的生产方法 |
| CN109197531A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-15 | 宁波工程学院 | 一种基于物联网的屋顶花园智能养护系统及其控制方法 |
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