CN114200086A - 一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置及试验方法 - Google Patents
一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置及试验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114200086A CN114200086A CN202111512271.1A CN202111512271A CN114200086A CN 114200086 A CN114200086 A CN 114200086A CN 202111512271 A CN202111512271 A CN 202111512271A CN 114200086 A CN114200086 A CN 114200086A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slope
- assembly
- environment
- soil body
- compensation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0098—Plants or trees
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
- Y02A10/23—Dune restoration or creation; Cliff stabilisation
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Botany (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
本发明揭示了一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置及试验方法,一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置包括主框架、本地智能控制组件、多功能底盘、实地传感器组件和本地传感器组件。本发明在边坡模拟方面,本发明能够真实模拟出山体边坡的坡面坡度、坡面形态、坡面下滑力、降雨、内部特征等多种实际条件;在环境模拟方面,本发明通过设置实地环境参数监测装置与回传本地,并在本地同步营造与实地环境相同步的环境参数,同时充分利用本地的环境参数,仅需对本地环境参数进行微调,节能环保;在实验数据分析方面,相同的试验条件下,可以同时对比不同坡度的边坡以及阳面与阴面的边坡复绿情况,便于对比获取更全面的实验数据。
Description
技术领域
本发明属于边坡复绿实验技术领域,具体涉及一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置及试验方法。
背景技术
露天矿开采在促进社会经济发展的同时,也形成了大量裸露的高陡岩质边坡,由此造成了许多矿山地质环境问题。近几年来,随着经济的稳定快速发展,基础建设设施进一步完善,对生态环境保护的要求也越来越高,越来越多的人们意识到边坡生态修复的重要性。边坡生态有别于常规园林和林业绿化,是一种新兴的能有效防护裸露坡面的护坡方式,以边坡为基础和载体,采用新兴的技术或传统的工程技术措施,如客土喷播技术、植生孔技术等,与护坡相结合,并最大程度地实现坡面生态植被恢复而进行的一种绿化。
目前各种复绿技术都有自己的适应条件,且针对高陡边坡尚没有一种高效的复绿手段,在实际工程中,广大技术人员也进行了较多的现场试验和改进,但成本较高、周期较长、风险较大。
现有技术中的边坡复绿试验装置主要是针对目标坡面坡度和降水进行模拟,且只有一个单独的坡面,难以反应出山体坡面系统的复杂性,而对于不同坡度之间的实时对比,山坡阳面与阴面之间对比,坡面下滑力等影响因素考虑较少。
而且由于实验环境与实际的目标坡面边坡环境有较大的差异,实际的边坡环境很难模拟,即便在一定的程度上能够模拟,例如使用光照模拟组件、湿度模拟组件、风模拟组件、降水模拟组件等在较为封闭的环境中进行实验,由于实际的边坡环境参数是一次采集的,仿真程度有限,而且由于在封闭的环境中进行试验,真实度差,这种方式对于能源的消耗也是巨大的,不利于节能环保。
因此,针对上述技术问题,有必要提供一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置及试验方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置及试验方法,以解决上述的问题。
为了实现上述目的,本发明一实施例提供的技术方案如下:
一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,包括主框架、本地智能控制组件、多功能底盘、实地传感器组件和本地传感器组件,所述主框架上安装有多个坡面固定架,多个所述坡面固定架上分别设置有多种坡面系统,所述本地智能控制组件固定连接在所述主框架上,所述多功能底盘设置在所述主框架的下端,所述多功能底盘能够带动主框架在水平方向上转动,所述多功能底盘上安装有多个光温风补偿组件和多个雨湿补偿组件,所述光温风补偿组件和雨湿补偿组件均能够作用于多种坡面系统;
所述实地传感器组件安装在目标边坡上,所述本地传感器组件安装在所述坡面系统上,所述实地传感器组件和本地传感器组件分别能够将实地参数和本地参数传输至本地智能控制组件,所述本地智能控制组件能够根据实地参数和本地参数对光温风补偿组件和/或雨湿补偿组件和/或多功能底盘进行控制。
作为本发明的进一步改进,所述坡面固定架转动连接在主框架上,所述坡面固定架与主框架之间安装有角度控制组件,所述角度控制组件能够调整并固定坡面固定架的角度。
作为本发明的进一步改进,多种所述坡面系统包括第一坡面系统、第二坡面系统、第三坡面系统和第四坡面系统,所述第一坡面系统和第二坡面系统同向设置,所述第三坡面系统和第四坡面系统同向设置,所述第一坡面系统和第二坡面系统与第三坡面系统和第四坡面系统反向设置。
作为本发明的进一步改进,所述第一坡面系统包括固定连接在其中一个坡面固定架上的第一平整坡面岩土体和多个固定块,所述第一平整坡面岩土体上设置有喷播客土体,所述固定块上螺纹连接有加力螺杆,所述第一平整坡面岩土体上设置有传力横板,所述加力螺杆与传力横板之间安装有压力计,所述传力横板与喷播客土体相抵接。
作为本发明的进一步改进,所述第二坡面系统包括固定连接在其中一个坡面固定架上的凹凸型岩土体,所述凹凸型岩土体上开设有多个凸起构造和多个凹陷构造。
作为本发明的进一步改进,所述第三坡面系统包括安装在其中一个坡面固定架上的多个植生孔装置,所述植生孔装置包括相互滑动套接的第一管体和第二管体,所述第二管体远离第一管体的一端固定连接有底板,所述第一管体、第二管体和底板上均开设有多个泄水孔;
所述底板上固定连接有若干限位板,所述第一管体上固定连接有与限位板相匹配的限位块,所述限位板上开设有多个限位孔,所述限位块上螺纹连接有与限位孔相匹配的固定螺栓,所述第一管体与坡面固定架之间安装有角度调整组件;
所述第二管体的内壁上固定连接有多个根系观测管,所述根系观测管的一端位于第一管体的外侧,所述根系观测管为透明材质。
作为本发明的进一步改进,所述第四坡面系统包括安装在其中一个坡面固定架上的第二平整坡面岩土体和多个植生孔装置,所述第二平整坡面岩土体上固定连接有第二喷播客土体,所述第二平整坡面岩土体和第二喷播客土体上均开设有与植生孔装置相匹配的预留孔。
作为本发明的进一步改进,所述多功能底盘上开设有第一运动轨道,所述光温风补偿组件的下端安装有第一运动组件,所述第一运动组件位于第一运动轨道,所述第一运动组件能够带动光温风补偿组件沿第一运动轨道运动;
所述光温风补偿组件靠近主框架的一侧壁上设置有变频灯带和出风口,所述变频灯带与出风口的高度与主框架的高度相匹配,所述光温风补偿组件内设置有鼓风设备和第一加热组件,所述第一加热组件位于鼓风设置与出风口之间。
作为本发明的进一步改进,所述多功能底盘上开设有第二运动轨道,所述第二运动轨道位于第一运动轨道的外侧,所述雨湿补偿组件的下端安装有第二运动组件,所述第二运动组件能够带动雨湿补偿组件沿第二运动轨道运动;
所述雨湿补偿组件上安装有多个万向调节座,所述万向调节座上安装有多个水喷头,所述万向调节座和水喷头均位于主框架的上侧。
一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验的试验方法,包括以下步骤:
S1、制定试验计划,对目标边坡进行实地测量,获取目标边坡的边坡本体数据,并在目标边坡上安装实地传感器组件;
S2、根据S1中获取的边坡本体数据完成一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置的设置和调试;
S3、将S2中设置和调试完毕的试验装置放置在通风空旷的位置;
S4、至少每12小时检查一次S3中试验装置的运行情况,并分别记录多个坡面系统相关的试验数据;
S5、按S1中制定的试验计划结束试验,并对S4中记录的所有试验数据进行分析,得出试验结论。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
在边坡模拟方面,本发明能够真实模拟出山体边坡的坡面坡度、坡面形态、坡面下滑力、降雨、内部特征等多种实际条件;
在环境模拟方面,本发明通过设置实地环境参数监测装置与回传本地,并在本地同步营造与实地环境相同步的环境参数,同时充分利用本地的环境参数,仅需对本地环境参数进行微调,节能环保;
在实验数据分析方面,同一个试验系统中,同一个时间点,相同的试验条件下,可以同时对比不同坡度的边坡以及阳面与阴面的边坡复绿情况,便于对比获取更全面的实验数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置的主体结构示意图一;
图2为图1中A处的结构示意图;
图3为图1中B处的结构示意图;
图4为本发明一实施例中一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置的主体结构示意图二;
图5为图4中C处的结构示意图;
图6为本发明一实施例中一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置的主体侧视图;
图7为本发明一实施例中一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置的结构示意图一;
图8为本发明一实施例中一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置的结构示意图二;
图9为本发明一实施例中一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置的侧视图;
图10为本发明一实施例中一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置的俯视图;
图11为本发明一实施例中一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置环境补偿原理示意图。
图中:100.主框架、101.坡面固定架、102.角度控制组件、103.本地传感器组件、104.本地智能控制组件、200.第一平整坡面岩土体、201.喷播客土体、202.固定块、203.加力螺杆、204.压力计、205.传力横板、300.凹凸型岩土体、301.凸起构造、302.凹陷构造、400.植生孔装置、401.第一管体、402.第二管体、403.底板、404.限位板、405.限位孔、406.限位块、407.固定螺栓、408.泄水孔、409.角度调整组件、4010.根系观测管、500.第二平整坡面岩土体、501.第二喷播客土体、502.预留孔、600.光温风补偿组件、601.变频灯带、602.出风口、603.第一运动组件、700.雨湿补偿组件、701.万向调节座、702.水喷头、800.多功能底盘、801.第一运动轨道、802.第二运动轨道。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明一实施例公开的一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,参图1~图10所示,包括主框架100、本地智能控制组件104、多功能底盘800、实地传感器组件和本地传感器组件103,主框架100上安装有四个坡面固定架101,四个坡面固定架101上分别设置有四种坡面系统,四种坡面系统包括第一坡面系统、第二坡面系统、第三坡面系统和第四坡面系统。
其中,第一坡面系统和第二坡面系统同向设置,第三坡面系统和第四坡面系统同向设置,第一坡面系统和第二坡面系统与第三坡面系统和第四坡面系统反向设置,通过反向设置,第一坡面系统和第二坡面系统与第三坡面系统和第四坡面系统模可分别拟阴面和阳面,便于同时获得阴面和阳面的实验数据。
参图1结合图6所示,坡面固定架101转动连接在主框架100上,坡面固定架101与主框架100之间安装有角度控制组件102,角度控制组件102能够调整并固定坡面固定架101的角度。
具体的,角度控制组件102为液压油缸,同时坡面固定架101上安装有与角度控制组件102相匹配的液压油缸控制装置,图中未画出,能够控制液压油缸的伸长、缩短和固定。
参图1~图2所示,第一坡面系统包括固定连接在其中一个坡面固定架101上的第一平整坡面岩土体200和多个固定块202,第一平整坡面岩土体200上设置有喷播客土体201,第一坡面系统的试验坡面的表面整体呈现为平直状态,用来模拟试验天然状态下的平整坡面的客土喷播复绿技术,如坡面开挖清坡的较为平整,或者坡面就是岩层面的状态。
具体的,第一平整坡面岩土体200可以采用混凝土预制板材,或者采用混凝土材料现浇,喷播客土体201通过喷播设备喷射在第一平整坡面岩土体200的表面。
为试验模拟高边坡条件,在喷播客土体201的顶部设置一套加力装置,加力装置包括固定连接在坡面固定架101上的多个固定块202,固定块202上螺纹连接有加力螺杆203,第一平整坡面岩土体200上设置有传力横板205,加力螺杆203与传力横板205之间安装有压力计204,传力横板205与喷播客土体201相抵接。
其中,利用丝杠原理,向下旋转加力螺杆203给传力横板205施加沿着坡面向下的作用力,并进一步将作用力向下传递给喷播客土体201,以模拟高边坡导致的下滑力。在传力横板205和加力螺杆203之间设置的压力计204可以显示施加的作用力的大小。
参图1所示,第二坡面系统包括固定连接在其中一个坡面固定架101上的凹凸型岩土体300,凹凸型岩土体300上开设有多个凸起构造301和多个凹陷构造302,第二坡面系统的试验坡面表面整体呈现为凹凸不平状态,用来模拟试验天然状态下的凹凸不平状态坡面的客土喷播复绿技术,如采用爆破开挖的岩质边坡,节理裂隙较为发育的岩质边坡等。
参图1~图6所示,第三坡面系统包括安装在其中一个坡面固定架101上的多个植生孔装置400,植生孔装置400包括相互滑动套接的第一管体401和第二管体402,第一管体401与坡面固定架101之间安装有角度调整组件409,角度调整组件409用于对植生孔装置400角度的调整,第三坡面系统用来模拟试验植生孔复绿技术,主要针对高陡岩质边坡,客土喷播失效或者效果不良的边坡工况。
具体的,角度调整组件409包括固定连接在坡面固定架101横向杆上的调整耳板和固定耳板,两者朝向相互垂直,可采用焊接方式固定,角度调整组件409还包括植生孔上耳板、植生孔下耳板、螺栓和角度调整杆,固定耳板与植生孔上耳板通过螺栓相互铰接,可以相对旋转。调整耳板通过角度调整杆与植生孔下耳板相互连接,当调整角度调整杆的长度时,则植生孔装置400绕着植生孔上耳板进行旋转,以实现植生孔角度的调整。
参图1结合图3所示,第二管体402远离第一管体401的一端固定连接有底板403,第一管体401、第二管体402和底板403上均开设有多个泄水孔408,便于排水。
底板403上固定连接有若干限位板404,第一管体401上固定连接有与限位板404相匹配的限位块406,限位板404上开设有多个限位孔405,限位块406上螺纹连接有与限位孔405相匹配的固定螺栓407,通过第一管体401和第二管体402的相互滑动伸缩可实现对植生孔装置400深度的调整,通过固定螺栓407可实现限位块406相对于限位板404的固定。
参图4~图5所示,第二管体402的内壁上固定连接有多个根系观测管4010,根系观测管4010与第一管体401不接触,不影响第一管体401和第二管体402之间的相互运动。根系观测管4010的一端位于第一管体401的外侧,根系观测管4010为透明材质,以便使用微型摄像头伸入根系观测管4010内,在根系观测管4010内观测试验植物根系生长情况。
参图1结合图4所示,第四坡面系统包括安装在其中一个坡面固定架101上的第二平整坡面岩土体500和多个植生孔装置400,第四坡面系统用来模拟试验客土喷播与植生孔组合复绿技术工况,第二平整坡面岩土体500上固定连接有第二喷播客土体501,第二平整坡面岩土体500和第二喷播客土体501上均开设有与植生孔装置400相匹配的预留孔502。
其中,第四坡面系统在一定程度上可以视为第一坡面系统与第三坡面系统的结合。
参图7~图10所示,多功能底盘800设置在主框架100的下端,多功能底盘800能够带动主框架100在水平方向上转动,便于根据本地智能控制组件104控制主框架100的方向,便于模拟出目标边坡与太阳的真实角度。
多功能底盘800上安装有四个光温风补偿组件600和四个雨湿补偿组件700,光温风补偿组件600和雨湿补偿组件700均能够作用于四种坡面系统。
多功能底盘800上开设有第一运动轨道801,光温风补偿组件600的下端安装有第一运动组件603,第一运动组件603位于第一运动轨道801,第一运动组件603能够带动光温风补偿组件600沿第一运动轨道801运动。
其中,光温风补偿组件600能够独立运动,而且可以独立控制具体的参数,四个光温风补偿组件600能够满足四种坡面系统的光照、温度和风速风向的补偿,可以一个光温风补偿组件600作用于一种坡面系统,也可以多个光温风补偿组件600同时作用于一种坡面系统。
具体的,光温风补偿组件600靠近主框架100的一侧壁上设置有变频灯带601和出风口602,变频灯带601可实现不同亮度的光照,具体可以为LED灯带,在本领域技术人员的调控下,其光线和亮度与阳光的效果相似度非常高,通过变频灯带601可实现对四种坡面系统的光照补偿。
光温风补偿组件600内设置有鼓风设备和第一加热组件,第一加热组件位于鼓风设置与出风口602之间,通过鼓风设备可实现对于风速风向的补偿,通过加热组件和鼓风设备可实现对于四种坡面系统所处环境温度的补偿。
变频灯带601与出风口602的高度与主框架100的高度相匹配,可确保不论坡面固定架101处于什么角度,变频灯带601和出风口602均能够完全作用于四种坡面系统。
参图7~图9所示,多功能底盘800上开设有第二运动轨道802,第二运动轨道802位于第一运动轨道801的外侧,雨湿补偿组件700的下端安装有第二运动组件,第二运动组件能够带动雨湿补偿组件700沿第二运动轨道802运动。
雨湿补偿组件700上安装有多个万向调节座701,雨湿补偿组件700包括水平杆和竖直杆,多个万向调节座701均安装在水平杆的下端,万向调节座701上安装有多个水喷头702,万向调节座701和水喷头702均位于主框架100的上侧。
其中,万向调节座701能够控制水喷头702的喷射方向,水喷头702均与高压水源连接,同时水喷头702内部设置有独立控制的水压水量控制机构,图中未画出,能够独立控制单个水喷头702的喷水量和水压,万向调节座701也可以独立控制,可以模拟多种降雨的情景和参数,同时,可喷出水雾,能够实现对湿度的调节和补偿。
值得注意的是,不论哪种补偿的方式,均可能需要配合多功能底盘800的转动,以及光温风补偿组件600和雨湿补偿组件700的自身移动。
参图1、图4或图6所示,本地智能控制组件104固定连接在主框架100上,实地传感器组件安装在目标边坡上,目标边坡可以为将要进行边坡修复的边坡或打算进行研究的边坡,本地传感器组件103安装在坡面系统上。。
参图11所示,本地传感器组件103包括本地环境温度传感器、本地土壤温度传感器、本地环境湿度传感器、本地风速风向传感器、本地降雨参数传感器和本地光照参数传感器,实地传感器组件包括与本地传感器组件103对应设置的实地环境温度传感器、实地土壤温度传感器、实地环境湿度传感器、实地风速风向传感器、实地降雨参数传感器和实地光照参数传感器,同时,实地传感器组件还包括实地物联网通信模块。
其中,本地传感器组件103的安装位置参图1所示,本地传感器组件103能够较为全面的采集各个坡面系统的各种环境参数,本地土壤温度传感器位于坡面系统的内部,同时坡面系统设置有第二加热组件,第二加热组件可以设置在第二喷播客土体501和/或喷播客土体201和/或凹凸型岩土体300的内部,用于实现对土壤内部的温度进行加热。
参图11所示,实地传感器组件和本地传感器组件103分别能够将实地参数和本地参数传输至本地智能控制组件104,本地智能控制组件104能够根据实地参数和本地参数对光温风补偿组件600和/或雨湿补偿组件700和/或多功能底盘800进行控制。
例如,当实地传感器组件检测的实地环境温度为26度,本地传感器组件103检测的本地环境温度为23度,则本地智能控制组件会控制光温风补偿组件600工作,鼓风设备和第一加热组件工作,向对应的坡面系统附近吹热风,直至本地传感器组件103检测的本地环境温度为26度,当本地传感器组件103检测的本地环境温度为大于26度时,光温风补偿组件600不工作,此案例为温度补偿的流程。
光温风补偿组件600的鼓风设备吹出的风从出风口602吹出,可以进行风速风向的补偿,需要通过第一运动组件603的配合,实现风向的变化,通过变频灯带601实现光照的补偿,鼓风设备也能够为变频灯带601进行散热,防止变频灯带601温度过高,光温风补偿组件600整体为IP67级及以上防水防尘等级,可确保稳定性。
同样的,当实地传感器组件检测的实地存在降雨而本地传感器组件103检测的本地不存在降雨时,会控制雨湿补偿组件700进行降雨,降雨的具体参数可细化,通过控制水喷头702的喷射角度、喷射水压和喷水量即可进行高仿真的降雨模拟。湿度方面的高仿真模拟也可以通过水喷头702喷水雾进行。同理高仿真模拟也适用与土壤的温度模拟,可通过第二加热组件实现,角度的高仿真通过多功能底盘800和角度控制组件实现,在此不在赘述。
如果出现目标边坡无降雨、本地环境出现降雨的情况,或者目标边坡环境温度低、本地环境温度高的情况,可以不做干涉,由本地智能控制组件104进行记录,并在后续的过程中选择性补偿或不作处理。例如实验的天数为50天,第一天目标边坡环境温度为26度,本地环境温度为29度,不做干涉,当第二天或第三天目标边坡环境温度为29度,本地环境温度为26度,不做补偿性处理,原则为短时间内两地的环境相平衡即可,具有可以为3~5天一个循环,根据实际的计划设定,可进一步节能。
一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验的试验方法,包括以下步骤:
S1、制定试验计划,对目标边坡进行实地测量,获取目标边坡的边坡本体数据,并在目标边坡上安装实地传感器组件;
S2、根据S1中获取的边坡本体数据完成一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置的设置和调试;
S3、将S2中设置和调试完毕的试验装置放置在通风空旷的位置;
S4、至少每12小时检查一次S3中试验装置的运行情况,并分别记录多个坡面系统相关的试验数据;
S5、按S1中制定的试验计划结束试验,并对S4中记录的所有试验数据进行分析,得出试验结论。
在试验的过程中,本地智能控制组件104通过对比本地环境参数与实地环境参数的差异,根据差异进行相应的环境参数补偿,通过本地传感器组件103可实现对本地环境参数的实时监测,达到与实地环境参数相同时即停止补偿,避免了补偿过度的情况,节约能源,同时可根据试验计划选择性补偿。
同时,本发明尽可能地模拟高陡边坡的各种实际条件,如坡度、坡面形态、坡面下滑力、降雨、气候环境等,仿真程度高,可在高仿真节能环保试验装置上反复试验优化新型复绿技术,具有较好的可行性。
由以上技术方案可以看出,本发明具有以下有益效果:
在边坡模拟方面,本发明能够真实模拟出山体边坡的坡面坡度、坡面形态、坡面下滑力、降雨、内部特征等多种实际条件;
在环境模拟方面,本发明通过设置实地环境参数监测装置与回传本地,并在本地同步营造与实地环境相同步的环境参数,同时充分利用本地的环境参数,仅需对本地环境参数进行微调,节能环保;
在实验数据分析方面,同一个试验系统中,同一个时间点,相同的试验条件下,可以同时对比不同坡度的边坡以及阳面与阴面的边坡复绿情况,便于对比获取更全面的实验数据。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施例加以描述,但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,其特征在于,包括:
主框架,所述主框架上安装有多个坡面固定架,多个所述坡面固定架上分别设置有多种坡面系统;
本地智能控制组件,固定连接在所述主框架上;
多功能底盘,设置在所述主框架的下端,所述多功能底盘能够带动主框架在水平方向上转动,所述多功能底盘上安装有多个光温风补偿组件和多个雨湿补偿组件,所述光温风补偿组件和雨湿补偿组件均能够作用于多种坡面系统;
实地传感器组件,安装在目标边坡上;
本地传感器组件,安装在所述坡面系统上;
所述实地传感器组件和本地传感器组件分别能够将实地参数和本地参数传输至本地智能控制组件,所述本地智能控制组件能够根据实地参数和本地参数对光温风补偿组件和/或雨湿补偿组件和/或多功能底盘进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,其特征在于,所述坡面固定架转动连接在主框架上,所述坡面固定架与主框架之间安装有角度控制组件,所述角度控制组件能够调整并固定坡面固定架的角度。
3.根据权利要求1所述的一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,其特征在于,多种所述坡面系统包括第一坡面系统、第二坡面系统、第三坡面系统和第四坡面系统,所述第一坡面系统和第二坡面系统同向设置,所述第三坡面系统和第四坡面系统同向设置,所述第一坡面系统和第二坡面系统与第三坡面系统和第四坡面系统反向设置。
4.根据权利要求3所述的一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,其特征在于,所述第一坡面系统包括固定连接在其中一个坡面固定架上的第一平整坡面岩土体和多个固定块,所述第一平整坡面岩土体上设置有喷播客土体,所述固定块上螺纹连接有加力螺杆,所述第一平整坡面岩土体上设置有传力横板,所述加力螺杆与传力横板之间安装有压力计,所述传力横板与喷播客土体相抵接。
5.根据权利要求3所述的一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,其特征在于,所述第二坡面系统包括固定连接在其中一个坡面固定架上的凹凸型岩土体,所述凹凸型岩土体上开设有多个凸起构造和多个凹陷构造。
6.根据权利要求3所述的一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,其特征在于,所述第三坡面系统包括安装在其中一个坡面固定架上的多个植生孔装置,所述植生孔装置包括相互滑动套接的第一管体和第二管体,所述第二管体远离第一管体的一端固定连接有底板,所述第一管体、第二管体和底板上均开设有多个泄水孔;
所述底板上固定连接有若干限位板,所述第一管体上固定连接有与限位板相匹配的限位块,所述限位板上开设有多个限位孔,所述限位块上螺纹连接有与限位孔相匹配的固定螺栓,所述第一管体与坡面固定架之间安装有角度调整组件;
所述第二管体的内壁上固定连接有多个根系观测管,所述根系观测管的一端位于第一管体的外侧,所述根系观测管为透明材质。
7.根据权利要求3至6中任意一条权利要求所述的一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,其特征在于,所述第四坡面系统包括安装在其中一个坡面固定架上的第二平整坡面岩土体和多个植生孔装置,所述第二平整坡面岩土体上固定连接有第二喷播客土体,所述第二平整坡面岩土体和第二喷播客土体上均开设有与植生孔装置相匹配的预留孔。
8.根据权利要求1所述的一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,其特征在于,所述多功能底盘上开设有第一运动轨道,所述光温风补偿组件的下端安装有第一运动组件,所述第一运动组件位于第一运动轨道,所述第一运动组件能够带动光温风补偿组件沿第一运动轨道运动;
所述光温风补偿组件靠近主框架的一侧壁上设置有变频灯带和出风口,所述变频灯带与出风口的高度与主框架的高度相匹配,所述光温风补偿组件内设置有鼓风设备和第一加热组件,所述第一加热组件位于鼓风设置与出风口之间。
9.根据权利要求1或8所述的一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置,其特征在于,所述多功能底盘上开设有第二运动轨道,所述第二运动轨道位于第一运动轨道的外侧,所述雨湿补偿组件的下端安装有第二运动组件,所述第二运动组件能够带动雨湿补偿组件沿第二运动轨道运动;
所述雨湿补偿组件上安装有多个万向调节座,所述万向调节座上安装有多个水喷头,所述万向调节座和水喷头均位于主框架的上侧。
10.一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验的试验方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、制定试验计划,对目标边坡进行实地测量,获取目标边坡的边坡本体数据,并在目标边坡上安装实地传感器组件;
S2、根据S1中获取的边坡本体数据完成如权利要求1至9任意一条权利要求所述的试验装置的设置和调试;
S3、将S2中设置和调试完毕的试验装置放置在通风空旷的位置;
S4、至少每12小时检查一次S3中试验装置的运行情况,并分别记录多个坡面系统相关的试验数据;
S5、按S1中制定的试验计划结束试验,并对S4中记录的所有试验数据进行分析,得出试验结论。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111512271.1A CN114200086B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置及试验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111512271.1A CN114200086B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置及试验方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114200086A true CN114200086A (zh) | 2022-03-18 |
CN114200086B CN114200086B (zh) | 2022-09-23 |
Family
ID=80652605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111512271.1A Active CN114200086B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置及试验方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114200086B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103472205A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-25 | 中国长江三峡集团公司 | 复合极端气象条件下坡面水土流失实验装置及方法 |
CN203658350U (zh) * | 2013-09-03 | 2014-06-18 | 中国长江三峡集团公司 | 复合极端气象条件下坡面水土流失实验装置 |
CN108760609A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-11-06 | 青岛理工大学 | 一种实现多物理场耦合的环境模拟试验系统 |
US20190113496A1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-04-18 | Huiming Tang | Landslide experimental device and experimental method for simulating constant seepage flow |
US20190183062A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-20 | Treant Protector Pte. Ltd. | Method and system for simulating plant-growing environment |
CN209975598U (zh) * | 2019-05-05 | 2020-01-21 | 石家庄铁道大学 | 多功能边坡模型试验装置 |
CN111735933A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-02 | 辽宁大学 | 一种生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置及其应用 |
CN112305165A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-02 | 四川华能泸定水电有限公司 | 一种评测边坡植被体稳定性的仿真模型及方法 |
CN113588912A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-11-02 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | 一种现场模拟冻结土壤环境的仿真系统和方法 |
-
2021
- 2021-12-07 CN CN202111512271.1A patent/CN114200086B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103472205A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-25 | 中国长江三峡集团公司 | 复合极端气象条件下坡面水土流失实验装置及方法 |
CN203658350U (zh) * | 2013-09-03 | 2014-06-18 | 中国长江三峡集团公司 | 复合极端气象条件下坡面水土流失实验装置 |
US20190183062A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-20 | Treant Protector Pte. Ltd. | Method and system for simulating plant-growing environment |
CN108760609A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-11-06 | 青岛理工大学 | 一种实现多物理场耦合的环境模拟试验系统 |
US20190113496A1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-04-18 | Huiming Tang | Landslide experimental device and experimental method for simulating constant seepage flow |
CN209975598U (zh) * | 2019-05-05 | 2020-01-21 | 石家庄铁道大学 | 多功能边坡模型试验装置 |
CN111735933A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-02 | 辽宁大学 | 一种生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置及其应用 |
CN112305165A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-02 | 四川华能泸定水电有限公司 | 一种评测边坡植被体稳定性的仿真模型及方法 |
CN113588912A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-11-02 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | 一种现场模拟冻结土壤环境的仿真系统和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114200086B (zh) | 2022-09-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103472205B (zh) | 复合极端气象条件下坡面水土流失实验装置及方法 | |
CN108760609B (zh) | 一种实现多物理场耦合的环境模拟试验系统 | |
CN105004646A (zh) | 一种室内人工模拟降雨试验系统 | |
CN108732057A (zh) | 一种土体冻融循环及风化环境下环剪试验设备及其试验方法 | |
CN203658350U (zh) | 复合极端气象条件下坡面水土流失实验装置 | |
CN103439357A (zh) | 外墙湿热传输性能测试方法及其专用气候模拟试验箱 | |
CN108535314B (zh) | 一种寒区高速铁路隧道空气幕试验装置及试验方法 | |
CN210298743U (zh) | 一种带有智能监测设备的智慧大棚 | |
CN204649360U (zh) | 一种可模拟多种雨况的汽车淋雨试验装置 | |
CN110622831A (zh) | 基于物联网技术的天然草足球场草坪智能养护系统 | |
CN112305165B (zh) | 一种评测边坡植被体稳定性的仿真模型及方法 | |
CN102835278A (zh) | 一种多源冷热联供的模拟实验温室 | |
CN205049997U (zh) | 大田环境信息监控系统 | |
CN114200086B (zh) | 一种用于边坡复绿的高仿真节能环保试验装置及试验方法 | |
CN204317148U (zh) | 食用菌用光伏大棚 | |
CN209359148U (zh) | 双层温室大棚 | |
CN107560821A (zh) | 一种研究沿海周边污染物扩散的风洞及其工作方法 | |
CN212728217U (zh) | 一种高温水逆境模拟装置 | |
CN211745687U (zh) | 一种用于野生观赏植物的引种驯化培养装置 | |
CN211603979U (zh) | 一种智慧农业远程控制系统 | |
CN210923248U (zh) | 一种用于测试风雨作用下作物抗倒伏性能的模拟装置 | |
CN205389797U (zh) | 一种基于物联网的园林植物自动灌溉系统 | |
CN106642009A (zh) | 一种大型试验厅室光照调控方法和系统 | |
CN111504835A (zh) | 一种路面低温抗凝冰仿真试验装置 | |
CN104350977B (zh) | 食用菌用光伏大棚 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |