本發(fā)明屬于土壤修復(fù)，具體是一種智能防溢出原位修復(fù)試劑注射控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、土壤環(huán)境是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基本要素之一，是人類和生物賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，土壤環(huán)境狀況不僅直接影響到國民經(jīng)濟發(fā)展和國土資源環(huán)境安全，而且關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康。

2、原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)是一種常用的土壤修復(fù)技術(shù)，其通過向地下注入試劑，利用試劑把土壤中的有機污染物氧化為無苯系物及氯代有機物等物質(zhì)，試劑通常是兩種或更多種試劑混合而成的混合試劑。

3、目前原位化學(xué)氧化修復(fù)的施工工藝是預(yù)先將兩種或更多種試劑混合，然后將混合試劑注入到地下。這種工藝，混合試劑在與污染物接觸前，氧化性已大打折扣，因而不能很好地產(chǎn)生有效的羥基自由基，導(dǎo)致修復(fù)效果不好，另外，在施工過程中，由于土壤有機質(zhì)及碳酸鹽含量較高，經(jīng)常出現(xiàn)試劑上涌現(xiàn)象，導(dǎo)致很多試劑流失而無法到達(dá)指定修復(fù)區(qū)域，這也會影響修復(fù)效果。

4、因此，亟需一種能在土壤一定深度進行試劑定位注入、并具有防溢出功能的原位修復(fù)試劑注射裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述存在的問題，本發(fā)明提供了一種智能防溢出原位修復(fù)試劑注射控制系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種智能防溢出原位修復(fù)試劑注射控制系統(tǒng)，包括安裝主架，設(shè)于所述安裝主架上的試劑注射組件、智能控制模塊以及預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)模塊，參數(shù)監(jiān)測模塊；

3、所述試劑注射組件包括通過液壓剪叉架與安裝主架底端連接的升降安裝板、設(shè)于所述升降安裝板下端的防溢出注射管、與所述防溢出注射管通過連接軟管連接且連接處設(shè)有變速高壓泵的注射液存放箱；

4、防溢出注射管包括與所述連接軟管連接的注射主管、與所述注射主管貫通連接且相互平行分布的多個水平注射支管、沿每個所述水平注射支管長度方向均勻分布并與水平注射支管貫通連接的注射內(nèi)管、設(shè)于每個所述注射內(nèi)管外部且底端為開口結(jié)構(gòu)的防護外筒，注射內(nèi)管底端設(shè)有旋流頭，所述防護外筒上設(shè)有可沿其外壁上下滑動的擴容防涌罩；

5、所述智能控制模塊包括中央處理器、與所述中央處理器連接且提供注射參數(shù)的參數(shù)調(diào)整單元、與中央處理器連接且實時展示系統(tǒng)狀態(tài)的人機交互界面；

6、所述預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)模塊包括與中央處理器連接并根據(jù)參數(shù)監(jiān)測模塊的檢測結(jié)果提供聲光報警的聲光報警單元、與中央處理器連接并通過4g/5g網(wǎng)絡(luò)向管理人員發(fā)送警報信息的遠(yuǎn)程報警單元；

7、所述參數(shù)監(jiān)測模塊包括監(jiān)測井、設(shè)于所述監(jiān)測井內(nèi)的地下壓力傳感器、gps/gnss接收器、傾斜儀陣列以及土壤含水率傳感器。

8、進一步地，所述安裝主架包括固定滑軌、通過滑動豎桿與所述固定滑軌上端滑動連接的安裝橫架，所述固定滑軌是由多個滑軌段首尾連接而成，且所述滑軌段上端設(shè)有與所述滑動豎桿滑動連接的滑動槽，滑軌段一端設(shè)有插接口，另一端設(shè)有與所述插接口匹配的插接柱，相鄰兩個滑軌段之間通過緊固螺栓連接，所述升降安裝板通過所述液壓剪叉架與所述安裝橫架連接。

9、說明：固定滑軌是由各個滑軌段首尾連接而成，可根據(jù)待修復(fù)區(qū)域的變化而增加或者減少滑軌段的數(shù)量，以此達(dá)到調(diào)節(jié)試劑注射組件位置的目的，安裝橫架的位置移動時，是通過滑動豎桿在滑軌段上端的滑動槽內(nèi)前后滑動實現(xiàn)的，通過簡單的滑動操作快速調(diào)整安裝橫架和試劑注射組件的位置，節(jié)省了重新安裝或調(diào)整的時間，且相鄰兩個滑軌段之間通過插接柱與插接口之間進行限位插接，同時，通過緊固螺栓進行固定連接。

10、進一步地，所述變速高壓泵的流量范圍為5-20gpm，壓力范圍為50-1000psi。

11、說明：變速高壓泵支持在5-20gpm的流量范圍以及50-1000psi的壓力范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，通過精確控制注射壓力和流量，可以加快藥劑與土壤中污染物的混合速率，從而提高修復(fù)效率。

12、進一步地，所述試劑注射組件還包括與所述中央處理器電性連接的脈沖發(fā)生器，所述脈沖發(fā)生器設(shè)于所述連接軟管內(nèi)。

13、說明：將注射液存放箱內(nèi)的注射液經(jīng)連接軟管注入注射主管時，通過脈沖發(fā)生器發(fā)射可編程脈沖，控制注射液的注入過程，提供精確的噴射速率和時間間隔，確保注射液能夠按照預(yù)定的模式和劑量準(zhǔn)確地輸送到土壤中，減少溢出風(fēng)險。

14、進一步地，所述脈沖發(fā)生器的脈沖頻率為0.1-10hz，發(fā)射脈沖的持續(xù)時間為10-1000ms。

15、說明：通過限定脈沖發(fā)生器的脈沖頻率和發(fā)射脈沖的持續(xù)時間，幫助注射液更有效地穿透土壤顆粒，增加注射液在土壤中的分布范圍，減少注射液在土壤表面的流失。

16、進一步地，所述參數(shù)監(jiān)測模塊還包括檢測安裝架，所述檢測安裝架包括設(shè)于所述監(jiān)測井內(nèi)部中心處的定位主架、由上至下依次套設(shè)于所述定位主架外壁的多個滑動圓盤、設(shè)于相鄰兩個所述滑動圓盤之間的電動伸縮桿，每個滑動圓盤側(cè)壁均安裝有所述地下壓力傳感器、gps/gnss接收器、傾斜儀陣列以及土壤含水率傳感器。

17、說明：該檢測安裝架在使用時，通過定位主架對各個檢測部件在監(jiān)測井內(nèi)的位置進行初步限定，同時，各個滑動圓盤分別設(shè)置在定位主架外壁不同高度處，方便對不同深度的土壤進行監(jiān)測，還可通過相鄰兩個滑動圓盤之間的電動伸縮桿進行不同監(jiān)測深度的調(diào)節(jié)，并分別對不同深度的土壤進行地下壓力、地表變形、地表隆起趨勢以及土壤含水率進行監(jiān)測，提高了監(jiān)測結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性。

18、更進一步地，所述滑動圓盤側(cè)壁為開口結(jié)構(gòu)，且滑動圓盤內(nèi)部滑動連接有沿周向分布的多個安裝塊，滑動圓盤內(nèi)部中心處設(shè)有與所述安裝塊一一對應(yīng)連接的微型液壓缸，所述地下壓力傳感器、gps/gnss接收器、傾斜儀陣列以及土壤含水率傳感器分別一一對應(yīng)設(shè)于各個安裝塊側(cè)壁。

19、說明：為了滿足不同孔徑的監(jiān)測井的使用要求，在每個滑動圓盤內(nèi)且沿周向滑動連接有數(shù)個安裝塊，且通過微型液壓缸驅(qū)動各個安裝塊向滑動圓盤外部滑動，直至安裝于安裝塊上的地下壓力傳感器、gps/gnss接收器、傾斜儀陣列以及土壤含水率傳感器與監(jiān)測井內(nèi)壁的土壤進行接觸并監(jiān)測，有助于獲取更準(zhǔn)確的地下壓力、地表變形、地表隆起趨勢以及土壤含水率數(shù)據(jù)。

20、更進一步地，每個所述滑動圓盤底端均設(shè)有激光傳感器，所述激光傳感器外部設(shè)有透明防護罩。

21、說明：在每個滑動圓盤底端設(shè)置激光傳感器，目的是對相鄰兩個滑動圓盤之間的距離進行檢測，方便調(diào)節(jié)各個滑動圓盤的深度，通過透明防護罩對激光傳感器進行防護，避免監(jiān)測井內(nèi)的灰塵、水分、化學(xué)物質(zhì)或其他潛在污染物質(zhì)直接接觸激光傳感器，從而影響其正常工作和測量精度，可以保證激光傳感器的使用壽命，確保激光傳感器能夠在惡劣的監(jiān)測環(huán)境中穩(wěn)定運行，并提供可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

22、更進一步地，所述升降安裝板左右兩側(cè)設(shè)有加固連接桿，所述加固連接桿與滑動豎桿側(cè)壁滑動連接。

23、說明：當(dāng)液壓剪叉架驅(qū)動升降安裝板上下移動時，通過其左右兩側(cè)的加固連接桿提供著力點，提高了升降安裝板移動的穩(wěn)定性和牢靠性。

24、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：

25、(1)本發(fā)明的系統(tǒng)對待修復(fù)土壤注入注射液時，通過變速高壓泵將注射液存放箱內(nèi)的注射液均勻分散至各個水平注射支管內(nèi)，此時，注射液會經(jīng)對應(yīng)的旋流頭224以旋流的方式噴灑至待修復(fù)土壤中，通過每個滑動連接在防護外筒外部的擴容防涌罩可以阻隔從附近土壤中少量上涌試劑，通過旋流頭和擴容防涌罩的配合使用，不僅可以確保注射液在土壤中的均勻分布，避免了局部濃度過高或過低的問題，提高了修復(fù)效率和效果，而且還可以增加藥液與土壤的接觸面積，減少藥液的漂移，并可能減少試劑上涌現(xiàn)現(xiàn)象；當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備運行故障，通過遠(yuǎn)程報警單元以4g/5g網(wǎng)絡(luò)的方式向管理人員發(fā)送警報信息，過人機交互界面實時操控電氣元件的設(shè)備狀態(tài)，通過地下壓力傳感器、gps/gnss接收器、通過傾斜儀陣列以及土壤含水率傳感器分別對修復(fù)后的土壤進行地下壓力、毫米級地表變形、地表隆起趨勢以及土壤含水率變化的實時監(jiān)測，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)可以用于分析土壤修復(fù)過程中的動態(tài)變化，為項目管理和監(jiān)管提供全面數(shù)據(jù)支持；總之，本發(fā)明的智能防溢出原位修復(fù)試劑注射控制提供一個全面、智能、高效的防止修復(fù)試劑地表溢出的解決方案；

26、(2)本發(fā)明通過定位主架對各個檢測部件在監(jiān)測井內(nèi)的位置進行初步限定，同時，各個滑動圓盤分別設(shè)置在定位主架外壁不同高度處，方便對不同深度的土壤進行監(jiān)測，還可通過相鄰兩個滑動圓盤之間的電動伸縮桿進行不同監(jiān)測深度的調(diào)節(jié)，并分別對不同深度的土壤進行地下壓力、地表變形、地表隆起趨勢以及土壤含水率進行監(jiān)測，提高了監(jiān)測結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性；同時，為了滿足不同孔徑的監(jiān)測井的使用要求，在每個滑動圓盤內(nèi)且沿周向滑動連接有數(shù)個安裝塊，且通過微型液壓缸驅(qū)動各個安裝塊向滑動圓盤外部滑動，直至安裝于安裝塊上的地下壓力傳感器、gps/gnss接收器、傾斜儀陣列以及土壤含水率傳感器與監(jiān)測井內(nèi)壁的土壤進行接觸并監(jiān)測，有助于獲取更準(zhǔn)確的地下壓力、地表變形、地表隆起趨勢以及土壤含水率數(shù)據(jù)。