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盐碱地 土壤治理系统

阅读：419发布：2020-05-15

专利汇可以提供盐碱地土壤治理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种盐碱地土壤治理系统。其中，该盐碱地土壤治理系统包括：可移动的运输设备、铲土组件、土壤采集组件、土壤成分流化组件、试纸分析测试系统、调整液分派组件和翻土组件；其中的感应器通道中设置有感应器组件，所述感应器组件包括两种状态，第一种是与待测量的土壤进行接触的工作状态，第二种是感应器处于受保护的不工作状态；试纸分析测试系统包括试纸传输机构能够传输、更换和收回试纸卷；本实用新型的盐碱地土壤治理系统，可以根据需要，随时开赴到需要进行盐碱地土壤治理的土地，能够同时检测和治理土壤，其自动化程度高，能够远程操作，使得操作人员和后期人员的工作更加便捷和省力。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是盐碱地土壤治理系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种盐碱地土壤治理系统，所述系统主要包括：可移动的运输设备、由该运输设备所容纳或携带的动力设备、带有容纳设备和支撑该系统的支撑装置的容纳装置，由容纳设备容纳或携带铲土组件、土壤采集组件、土壤成分流化组件、数据处理和传输组件、调整液分派组件和翻土组件；其特征在于：铲土组件用于铲起土壤；土壤采集组件用于抓取由铲土组件铲起的土壤；土壤采集组件包括感应器通道，其中设置有多个的感应器组件，该感应器组件包括感应器壳体、感应器、驱动感应器伸出的感应器驱动器和向外打开的带有回弹力的感应器壳体软盖；所述感应器组件包括两种状态，第一种是与待测量的土壤进行接触的工作状态，第二种是使感应器处于受保护的不工作状态；土壤成分流化组件用于过滤和打散土壤并形成土壤流；试纸测试分析系统利用试纸卷来测试土壤流，并且执行传输、更换和收回试纸卷的操作；数据处理和传输组件包括工控机，所述铲土组件、土壤采集组件、土壤成分流化组件、试纸分析测试系统、调整液分派组件和翻土组件的相应的控制部分和执行部分的各个组件，都由工控机来进行相应的控制；调整液分派组件包括土壤改良剂施加系统和喷洒喷嘴，以将土壤改良剂通过喷嘴喷洒到待治理的土壤上。
2.根据权利要求1所述的盐碱地土壤治理系统，其特征在于：
所述动力设备为该运输设备提供行进的动力并且控制行进的方向和速度；
所述铲土组件包括铲土动力输出设备和铲斗；其中动力输出设备包括液压缸及活塞；
所述土壤采集组件包括支撑架和由支撑架支撑的土壤采集机器人，用于抓取由铲土组件铲起的土壤；
所述土壤成分流化组件包括传输装置、搅拌打散装置、初级过滤装置、收集皿、冲射泵和冲射喷嘴；传输装置将土壤传输到搅拌打散装置进行充分的搅拌和打散，被充分打散的土壤通过初级过滤装置和阻断阀，经过感应器通道传送到收集皿中，收集皿中设置有二级过滤装置；
所述感应器通道位于搅拌打散装置和收集皿之间，其中设置有多个的感应器组件；
在收集皿中，经过二级过滤装置过滤的土壤形成一定量的土壤原料，冲射泵从收集皿中将土壤原料泵出，并且泵送到冲射喷嘴，土壤原料经过冲射喷嘴的发射形成土壤流，发射出的土壤流进入到测量管道中，经过充分搅拌打散、初级过滤、二级过滤的土壤原料形成了土壤流。
3.根据权利要求2所述的盐碱地土壤治理系统，其特征在于：
所述土壤采集机器人包括数据分析处理设备、机械臂以及土壤采集机械手；所述数据分析处理设备与工控机通讯，接收工控机的指令，再将该指令传输给机械臂，机械臂包括三个臂段，各个臂端的端头之间包括由万向联轴节，在第三臂端的万向联轴节部分带有能够抓取物品的土壤采集机械手；所述传输装置包括支撑架、转轮和传输带，由土壤采集机械手抓取的土壤放到传输带上，传输带将土壤输送到搅拌打散装置中；搅拌打散装置包括入口、容纳腔、可封闭的容纳腔的盖板、多段搅拌叶片和排渣口，利用该搅拌打散装置能够将输入的土壤进行充分的搅拌和打散，
所述感应器组件的感应器放置在感应器壳体中，并且带有回弹力的感应器壳体软盖在正常情况下，在其回弹力的作用下关闭感应器壳体。
4.根据权利要求3所述的盐碱地土壤治理系统，其特征在于：
所述试纸卷包括试纸带，试纸带在其长度方向上间隔相同的距离布置有测试用的长方形试纸，在试纸带的两侧，设置有多个安置孔，在各个试纸带的间隔距离的中部，设置有一小块长条形的金属片；
所述试纸测试分析系统包括来回动作的硬管，可调式进料门，土壤试纸配置系统，行程感应装置；土壤试纸配置系统包括土壤试纸提取机器人、试纸料仓、位于硬管内的试纸安置轮、试纸压入辊、试纸压入件、试纸导向轮、试纸收集轮、试纸驱动电机；并且将所提取的试纸卷放置到试纸安置轮上；在所述试纸安置轮的下方，设置有试纸传输机构，由该试纸传输机构执行传输、更换和收回试纸卷的操作；所述土壤试纸提取机器人包括机器人控制部和试纸提取机械臂，试纸提取机械臂包括三个臂段，各个臂端的端头之间包括由万向联轴节，在第三臂端的万向联轴节部分带有能够抓取试纸的试纸提取机械手，根据设定好的程序，该试纸提取机械手能够从试纸料仓的不同档格提取所需要的试纸卷；
所述数据处理和传输组件还包括：摄像机，发光体，控制终端和通讯设备；
工作人员能够通过相应的控制终端来对工控机进行编程和后期控制；同时，利用控制终端来参看相应的分析结果，并且根据所得到的结果来控制调整液分派组件；
所述翻土组件翻动和松散土壤；包括液压缸、活塞和犁具，所述犁具能够受工控机的控制从而将运输设备后的土壤翻动和松散。
5.根据权利要求4所述的盐碱地土壤治理系统，其特征在于：
所述试纸传输机构包括位于两端的传动轮和缠绕在传动轮上的试纸传送带，试纸传送带的外表面的两侧沿长度方向等间距分布设有突起部，该突起部与试纸带的安置孔对应，当试纸卷放置在试纸安置轮上时，其端部自然垂落到传送带上，在传送带的内侧设置有磁体材料，该磁体材料将吸引位于试纸带上的金属片，从而使得试纸带沿着传送带分布，在靠近试纸带自然垂落的位置，位于试纸传送带的前进方向，设置有成对的试纸压入辊，该压入辊能够将由磁体材料吸引住的试纸带压顺，使得突起部伸入到试纸带两侧的安置孔上，试纸带随着试纸传送带运行一周后，在传送带远离试纸安置轮的一侧，设置有试纸剥离装置，试纸剥离装置包括成对设置的剥离辊，在剥离辊的后方设置有试纸带剥离器，在位于下侧的试纸剥离辊的脱离侧上，其设置有强磁体装置，该强磁体装置能够对试纸上的金属片提供使得试纸带翘起的磁力，从而使得试纸带相对于试纸传送带微微翘起，在紧靠剥离辊出口的后方，设置有试纸带剥离器，该试纸带剥离器紧贴试纸传送带，在位于试纸带剥离器的下方，设置有第二切断装置，用于切断垂落的试纸。
6.根据权利要求5所述的盐碱地土壤治理系统，其特征在于：在试纸安置轮的下方，位于试纸安置轮和试纸传动带之间，设置有第一切断装置，
所述行程感应装置设置在试纸安置轮的相反的一侧。
7.根据权利要求1所述的盐碱地土壤治理系统，其特征在于：
土壤改良剂施加系统包括多种土壤改良剂罐装器、电控计量阀、土壤混合营养液箱体和输液泵，该输液泵将输出的改良剂送到喷嘴，在犁具翻土的同时或者之后喷嘴将改良剂喷洒到土壤。

说明书全文

盐碱地 土壤治理系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种盐碱地土壤治理领域，尤其是涉及一种盐碱地土壤治理系统。

背景技术

[0002] 盐碱地土壤里面所含的盐分会影响到作物的正常生长，我国约有9913万公顷盐碱地，严重的盐碱地的土壤地区植物几乎不能生存，因此有必要对盐碱地的成份以及酸碱度的进行分析；现有技术中，已经提供了一些技术来对盐碱地进行分析，其中CN201610736593公开了一种基于物联网的盐碱地在线分析装置，其利用手提装置、感应器和远程设备信号收发器来对盐碱地进行在线分析；但是，该装置是手提设备，需要到现场进行操作，受天气的影响较大，而且该设备的容量有限，可以容纳的感应器材的精密度也较低，且只能简单的远程分析。另外，CN201810509828公开了一种利用卫星信号源来进行分析的监测装置和方法，但是其依然受天气的影响大，并且租用卫星的价格昂贵，只能对较大片的区域进行分析，局限性较大。其中CN106825031公开了一种可实时监控移动式土壤修复设备，其包括土壤破碎箱，上料传送带，土壤修复箱，药剂调配箱；但是其检测手段比较单一，自动化程度比较低，不能自动提取所需要的土壤，而且仅采用了重金属快速检测分析仪，而且也缺乏对检测仪器的保护措施，不能保证检测仪器的使用寿命。综上，上述设备，基本都需要人员进行大量的操作，系统的自动化程度不够，此外，由于需要对土壤进行检测，对于相关的感应器和/或试纸的消耗量比较大，不能够经济有益地进行选择相应的检测项目。实用新型内容

[0003] 为了克服现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供了一种盐碱地土壤治理系统，所述系统主要包括：可移动的运输设备、由该运输设备所容纳或携带的动力设备、带有容纳设备和支撑该系统的支撑装置的容纳装置，由容纳设备容纳或携带所述铲土组件、土壤采集组件、土壤成分流化组件、数据处理和传输组件、调整液分派组件和翻土组件；其特征在于：铲土组件用于铲起土壤；土壤采集组件用于抓取由铲土组件铲起的土壤；土壤采集组件包括感应器通道，其中设置有一定数量的感应器组件，该感应器组件包括感应器壳体、感应器、驱动感应器伸出的感应器驱动器和向外打开的带有回弹力的感应器壳体软盖；所述感应器组件包括两种状态，第一种是与待测量的土壤进行接触的工作状态，第二种是使感应器处于受保护的不工作状态；土壤成分流化组件用于过滤和打散土壤并形成土壤流；试纸测试分析系统利用试纸卷来测试土壤流，并且执行传输、更换和收回试纸卷的操作；数据处理和传输组件包括工控机，所述铲土组件、土壤采集组件、土壤成分流化组件、试纸分析测试系统、调整液分派组件和翻土组件的相应的控制部分和执行部分的各个组件，都由工控机来进行相应的控制；调整液分派组件包括土壤改良剂施加系统和喷洒喷嘴，以将土壤改良剂通过喷嘴喷洒到待治理的土壤上。这样整个系统运作灵活，可以由运输设备便利、快捷地运输到待治理的盐碱地区域，对土壤进行开展检测和治理。而且，所述治理系统注重对于敏感元件例如感应器的保护，可以避免感应器受到过度侵蚀，有效地延长了感应器的使用寿命。

[0004] 而且，根据本实用新型所述的盐碱地土壤治理系统，其特征在于：

[0005] 所述动力设备为该运输设备提供行进的动力并且控制行进的方向和速度；

[0006] 所述铲土组件包括铲土动力输出设备和铲斗；其中动力输出设备包括液压缸及活塞；利用系统自带的铲土组件，可以便利地获取带治理区域的盐碱地土壤，其自动化程度高，可以减低操作人员的劳动强度。

[0007] 所述土壤采集组件包括支撑架和由支撑架支撑的土壤采集机器人，用于抓取由铲土组件铲起的土壤；

[0008] 所述土壤成分流化组件包括传输装置、搅拌打散装置、初级过滤装置、收集皿、冲射泵和冲射喷嘴；传输装置将土壤传输到搅拌打散装置进行充分的搅拌和打散，被充分打散的土壤通过初级过滤装置和阻断阀，经过感应器通道传送到收集皿中，收集皿中设置有二级过滤装置；

[0009] 所述感应器通道位于搅拌打散装置和收集皿之间，其中设置有一定数量的感应器组件；

[0010] 在收集皿中，经过二级过滤装置过滤的土壤形成一定量的土壤原料，冲射泵从收集皿中将土壤原料泵出，并且泵送到冲射喷嘴，土壤原料经过冲射喷嘴的发射形成土壤流，发射出的土壤流进入到测量管道中，经过充分搅拌打散、初级过滤、二级过滤的土壤原料形成了土壤流。这样，在后继的过程中，可以利用形成的土壤流与试纸卷更好地产生反应，获得更加准确的检测精度。此外，在形成土壤流的过程中，必要时，可以加入少量的雾化的蒸馏水或者其他不会影响检测结果的雾化溶液，以有利于土壤流的形成。

[0011] 而且，根据本实用新型所述的盐碱地土壤治理系统，其特征在于：

[0012] 所述土壤采集机器人包括数据分析处理设备、机械臂以及土壤采集机械手；所述数据分析处理设备与工控机通讯，接收工控机的指令，再将该指令传输给机械臂，机械臂包括三个臂段，各个臂端的端头之间包括由万向联轴节，在第三臂端的万向联轴节部分带有可以抓取物品的土壤采集机械手；所述传输装置包括支撑架、转轮和传输带，由土壤采集机械手抓取的土壤放到传输带上，传输带将土壤输送到搅拌打散装置中；搅拌打散装置包括入口、容纳腔、可封闭的容纳腔的盖板、多段搅拌叶片和排渣口，利用该搅拌打散装置可以将输入的土壤进行充分的搅拌和打散以有利于土壤流的形成。

[0013] 所述感应器组件的感应器放置在感应器壳体中，并且带有回弹力的感应器壳体软盖在正常情况下，在其回弹力的作用下关闭感应器壳体，使得感应器处于不工作的状态；该感应器驱动器受系统的控制部件控制，控制部件由工控机控制，当需要相应的感应器工作时，操作人员可以在控制终端上进行操作，发出控制指令，使得工控机发送指令给相应的控制器，控制器发送指令给感应器驱动器，使得感应器驱动器动作，推动感应器顶开感应器壳体软盖，伸出到感应器壳体之外，暴露在感应器通道中，从而使得感应器处于工作状态。

[0014] 而且，根据本实用新型所述的盐碱地土壤治理系统，其中

[0015] 所述试纸卷包括试纸带，试纸带在其长度方向上间隔相同的距离布置有测试用的长方形试纸，在试纸带的两侧，设置有多个安置孔，在各个试纸带的间隔距离的中部，设置有一小块长条形的金属片；

[0016] 所述试纸测试分析系统包括来回动作的硬管，可调式进料门，土壤试纸配置系统，行程感应装置；土壤试纸配置系统包括土壤试纸提取机器人、试纸料仓、位于硬管内的试纸安置轮、试纸压入辊、试纸压入件、试纸导向轮、试纸收集轮、试纸驱动电机；并且将所提取的试纸卷放置到试纸安置轮上；在所述试纸安置轮的下方，设置有试纸传输机构，由该试纸传输机构执行传输、更换和收回试纸卷的操作；所述土壤试纸提取机器人包括机器人控制部和试纸提取机械臂，试纸提取机械臂包括三个臂段，各个臂端的端头之间包括由万向联轴节，在第三臂端的万向联轴节部分带有可以抓取试纸的试纸提取机械手，根据设定好的程序，该试纸提取机械手能够从试纸料仓的不同档格提取所需要的试纸卷；

[0017] 所述数据处理和传输组件还包括：摄像机，发光体，控制终端和通讯设备；

[0018] 工作人员可以通过相应的控制终端来对工控机进行编程和后期控制；同时，利用控制终端来参看相应的分析结果，并且根据所得到的结果来控制调整液分派组件；

[0019] 所述翻土组件翻动和松散土壤；包括液压缸、活塞和犁具，所述犁具可以受工控机的控制从而将运输设备后的土壤翻动和松散。

[0020] 而且，根据本实用新型所述的盐碱地土壤治理系统，其中所述试纸传输机构包括位于两端的传动轮和缠绕在传动轮上的试纸传送带，试纸传送带的外表面的两侧沿长度方向等间距分布设有突起部，该突起部与试纸带的安置孔对应，当试纸卷放置在试纸安置轮上时，其端部自然垂落到传送带上，在传送带的内侧设置有磁体材料，该磁体材料将吸引位于试纸带上的金属片，从而使得试纸带沿着传送带分布，在靠近试纸带自然垂落的位置，位于试纸传送带的前进方向，设置有成对的试纸压入辊，该压入辊可以将由磁体材料吸引住的试纸带压顺，使得突起部伸入到试纸带两侧的安置孔上，试纸带随着试纸传送带运行一周后，在传送带远离试纸安置轮的一侧，设置有试纸剥离装置，试纸剥离装置包括成对设置的剥离辊，在剥离辊的后方设置有试纸带剥离器，在位于下侧的试纸剥离辊的脱离侧上，其设置有强磁体装置，该强磁体装置可以对试纸上的金属片提供使得试纸带翘起的磁力，从而使得试纸带相对于试纸传送带微微翘起，在紧靠剥离辊出口的后方，设置有试纸带剥离器，该试纸带剥离器紧贴试纸传送带，在位于试纸带剥离器的下方，设置有第二切断装置，用于切断垂落的试纸。

[0021] 而且，根据本实用新型所述的盐碱地土壤治理系统，其中在试纸安置轮的下方，位于试纸安置轮和试纸传动带之间，设置有第一切断装置，当需要更换试纸卷时，首先停止试纸传动轮的动作，所述第一切断装置动作，切断垂落的试纸带，试纸卷由机械手提取，放置到试纸料仓的相应档格；之后试纸传动轮继续动作，将遗留在试纸传送带上的试纸带旋转到试纸带剥离器的位置，由试纸带剥离器从传送带上剥离；

[0022] 所述行程感应装置设置在试纸安置轮的相反的一侧。

[0023] 而且，根据本实用新型所述的盐碱地土壤治理系统，土壤改良剂施加系统包括多种土壤改良剂罐装器、电控计量阀、土壤混合营养液箱体和输液泵，该输液泵将输出的改良剂送到喷嘴，在犁具翻土的同时或者之后喷嘴将改良剂喷洒到土壤。

[0024] 本实用新型还公开了一种所述的盐碱地土壤治理系统的对盐碱地土壤进行治理的方法，所述方法包括如下步骤：

[0025] 步骤一：利用可移动的运输设备将整个系统运输到待治理的地区；

[0026] 步骤二：将支撑装置放到盐碱地的地面上，以支撑起车体，保持车体的稳定；

[0027] 步骤三：利用控制终端，发出相应的铲土指令给铲土组件，从而调整铲斗铲土的角度，并且铲起相应的土壤，并且将铲起的土壤提升到预定的高度；

[0028] 步骤四：土壤采集机器人按照既定的程序，使得土壤采集机械手移动比上述预定的高度稍高的位置，再从铲斗中抓取盐碱地的土壤块，并且将该土壤块输送到传输装置，在预定的高度将土壤块放置到传输带上，转轮根据指令运转，带动传输带运动，运载土壤块到达搅拌打散装置的入口、由入口进入到容纳腔；

[0029] 步骤五：当一定数量的土壤块进入到容纳腔中时，关闭容纳腔的盖板，然后启动多段搅拌叶片，上述多段搅拌叶片包括多种搅拌旋转的形式，可以将一定数量的土壤块进行充分的搅拌和打散，之后，被充分打散的土壤将通过初级过滤装置过滤，然后打开阻断阀，被打散的土壤将在驱动力的作用下进入到感应器通道；

[0030] 步骤六：开启对应的一个或者数个感应器组件，实施对应的检测，并且保持其他未使用的感应器组件处于未使用的受保护状态；

[0031] 步骤七：已经开启的感应器组件中的感应器将对通过的被打散的土壤进行检测；

[0032] 步骤八：当需要进行进一步地检测时，驱使打散的土壤将进入收集皿，被二级过滤装置进一步过滤，形成一定量的土壤原料，之后，可以利用冲射泵从收集皿中将土壤原料泵出，并且泵送到冲射喷嘴，土壤原料经过冲射喷嘴的发射形成土壤流，发射出的土壤流进入到测量管道中；

[0033] 步骤九：利用土壤试纸提取机器人驱动试纸提取机械手从试纸料仓的不同档格提取所需要的试纸，并且将所提取的试纸卷放置到试纸安置轮上，当试纸卷放置好之后，启动传动轮，使得试纸卷上的试纸带在试纸压入辊和试纸压入件的被压平和压顺；

[0034] 步骤十：当发射出的土壤流进入到测量管道中时，驱动硬管，进入到测量管道中，并且打开可调式进料门，由此使得在测量管道中的土壤流可以经过可调式进料门进入到硬管中，与试纸带的试纸进行反应。

[0035] 步骤十一：试纸随着试纸带，跟随试纸传动带运动，当运动到预定的位置X时，发光体将发射出光亮，同时摄像机将相应的试纸所得到的结果拍摄下来，然后将拍摄的结果传输给工控机，工控机将拍摄的结果保持在预定的存储位置；

[0036] 根据本实用新型所述的方法，还包括剥离试纸的步骤，其中当试纸带随着试纸传送带运行一周后，在传送带远离试纸安置轮的一侧，设置有试纸剥离装置，试纸剥离装置包括成对设置的剥离辊，在剥离辊的后方设置有试纸带剥离器，在位于下侧的试纸剥离辊的脱离侧上，其设置有强磁体装置，该强磁体装置可以对试纸上的金属片提供使得试纸带翘起的磁力，从而使得试纸带相对于试纸传送带微微翘起，在紧靠剥离辊出口的后方，设置有试纸带剥离器，该试纸带剥离器紧贴试纸传送带，由于之前的试纸微微翘起，由此当试纸带运行到试纸带剥离器的位置时，试纸带将脱离试纸传送带从而直接垂落，在位于试纸带剥离器的下方，设置有第二切断装置，切断垂落的试纸，垂落的试纸将掉入废料筒中。

[0037] 根据本实用新型所述的方法，还包括更换试纸卷的步骤：首先停止试纸传动轮的动作，所述第一切断装置动作，切断垂落的试纸带，试纸卷由机械手提取，放置到试纸料仓的相应档格；之后试纸传动轮继续动作，将遗留在试纸传送带上的试纸带旋转到试纸带剥离器的位置，由试纸带剥离器从传送带上剥离，从而使得试纸传送带上没有放置试纸带，之后，可以由机械手再次从试纸料仓的不同档格提取所需要的试纸卷，进行下一次检测过程。

[0038] 利用上述系统和方法，本实用新型相对于现有技术可以获得以下优点：

[0039] 1、与现有技术相比，本实用新型形成了一套集成完整的盐碱地土壤治理系统，可以根据需要，随时开赴到需要进行盐碱地土壤治理的土地，能够同时检测和治理土壤，该系统自动化程度高，使得操作人员和后期人员的工作更加便捷和省力；

[0040] 2、与现有技术相比，本实用新型所述的系统注重对于关键设备的保护，可以有效地保护感应器及其他相关设备，避免感应器的过度消耗；

[0041] 3、与现有技术相比，本实用新型能够有效地对试纸测试分析系统进行保护，防止其遭到腐蚀性土壤的过度侵蚀，特别地，所述试纸测试分析系统能够自动地更换试纸卷，有利于更多高精度的检测过程。减少了操作人员的劳动强度。

[0042] 4、本实用新型各部件采用模块化设计，维护量小，操作简单，能够快速运动到各个土壤处理场所，设备的使用效率提高。

[0043] 5、本实用新型能够便利地存储测量得到的结果，而且可以利用通讯设备与外界协同检测和控制，从而实现远程操作，使得检测结果更加精确，选择更加合适治理土壤的土壤改良剂，更有利于盐碱地的土壤治理。附图说明

[0044] 图1是本实用新型的盐碱地土壤治理系统的整体示意图，其中支撑装置处于缩回的状态；

[0045] 图2是本实用新型的盐碱地土壤治理系统的整体示意图，其中支撑装置处于伸出的状态；

[0046] 图3是本实用新型的盐碱地土壤治理系统的土壤成分测试的流程示意图；

[0047] 图4是本实用新型的盐碱地土壤治理系统的试纸测试分析系统的部分放大示意图；

[0048] 图5是本实用新型的试纸带结构示意图。

具体实施方式

[0049] 为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图1-5对本实用新型的实施方式进行说明，附图和所说明的实施方式仅仅是示例性的，不是对本实用新型保护范围的限制。附图不是按照比例绘制的，也没有示出和详细说明真正实现本实用新型的技术方案时不能缺少但对于理解本实用新型无关的一些部件，如动力设备、方向控制设备、与工控机连接的所有控制线路等。

[0050] 为了克服现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供了一种盐碱地土壤治理系统及其治理方法。其中，该盐碱地土壤治理系统包括：可移动的运输设备100，由该可移动的运输设备100所容纳或携带的动力设备、容纳装置101、铲土组件104、土壤采集组件200、土壤成分流化组件300、试纸分析测试系统400、调整液分派组件500和翻土组件600；

[0051] 所述动力设备可以为该可移动的设备100提供行进的动力并且能够控制行进的方向和速度；所述容纳装置101包括容纳设备102和支撑装置103、所述容纳设备102可以容纳或携带所述铲土组件104、土壤采集组件200、土壤成分流化组件300、数据处理和传输组件400、调整液分派组件500和翻土组件600；如图1所示，其中支撑装置103处于缩回的状态，整个系统由车轮支撑；如图2所示，其中支撑装置103处于伸出并且支撑的状态，整个系统由该支撑装置103支撑在地面上。

[0052] 所述铲土组件104包括铲土动力输出设备和铲斗，动力输出设备包括液压缸及活塞，用于为铲斗提供动力；该铲斗用于铲起待检测的盐碱地的土壤，铲斗铲土的角度可以调整，从而可以选择铲起不同深度的土壤，该深度范围例如可以是0.1-1米，优选的是0.2-0.8米，更优选的是0.3-0.5米；利用系统自带的铲土组件，可以便利地获取需要待治理区域的土壤，利用本实用新型所述的系统进行检测和实施相应的治理，减少了操作人员的劳动强度，提高了工作效率。

[0053] 所述土壤采集组件200包括支撑架201，由支撑架201支撑的土壤采集机器人202，该土壤采集机器人202包括数据分析处理设备、机械臂203以及土壤采集机械手204；其中，数据分析处理设备与工控机603通讯，接收工控机603的指令，再将该指令传输给机械臂203，机械臂包括三个臂段，各个臂端的端头之间包括由万向联轴节205，从而使得该机械臂具有高度的灵活性，在第三臂端的万向联轴节部分带有可以抓取物品的土壤采集机械手
204，根据设定好的程序，该土壤采集机械手204可以在预定高度抓取由铲斗铲起的盐碱地的土壤，从而将其输送到土壤成分流化组件300。

[0054] 如图3所示，土壤成分流化组件包括传输装置301、搅拌打散装置302、初级过滤装置303、收集皿304、冲射泵305、和冲射喷嘴306；其中，传输装置301包括支撑架3011、转轮3012和传输带3013，由土壤采集机械手204抓取的土壤放到传输带3013上，传输带3013将土壤输送到搅拌打散装置302中；搅拌打散装置包括入口(未示出)、容纳腔、可封闭的容纳腔的盖板(未示出)、多段搅拌叶片和排渣口(未示出)，利用该搅拌打散装置可以将输入的土壤进行充分的搅拌和打散，之后，被充分打散的土壤通过初级过滤装置303和阻断阀308，经过感应器通道309传送到收集皿304中，收集皿304中设置有二级过滤装置315，土壤在被泵送之前将由二级过滤装置315进一步过滤。通过选择初级过滤装置和二级过滤装置的过滤网的尺寸，可以有效地拦截混入在土壤中的小石块、大的砂砾以及其他异物。

[0055] 如图3所示，在位于搅拌打散装置和收集皿之间的感应器通道309中，设置有一定数量的感应器组件310，该感应器组件310，参考由椭圆和箭头表示出的放大示意图，包括感应器壳体314、感应器311、可驱动感应器311伸出的感应器驱动器312和可向外打开的带有回弹力的感应器壳体软盖313。感应器311放置在感应器壳体314中，并且带有回弹力的感应器壳体软盖313在正常情况下，在其回弹力的作用下关闭感应器壳体314，使得感应器311处于不工作的状态，从而避免感应器311受到土壤的过度侵蚀。感应器驱动器312可以采用多种驱动方式，包括但不限于是电磁驱动、压电驱动、液压驱动、气压驱动的方式。该感应器驱动器312受系统的控制部件控制，控制部件由工控机603控制，当需要相应的感应器工作时，操作人员可以在控制终端604上进行操作，发出控制指令，使得工控机603发送指令给相应的控制器，控制器发送指令给感应器驱动器312，使得感应器驱动器312动作，推动感应器顶开感应器壳体软盖313，伸出到感应器壳体314之外，暴露在感应器通道309中，从而使得感应器311开始正常工作，对通过感应器通道309的土壤的成分进行检测，并且将相应的监测结果反馈到工控机603中相应的存储位置，以便工作人员查看和处理相应的检测结果。

[0056] 如图3所示，所示感应器组件所包括的感应器311包括但不限于：盐含量感应器、水含量感应器以及各种有机物或者无机物感应器，从而可以在一定精度下，感知土壤的各种组分；其中盐含量感应器、水含量感应器以及各种有机物或者无机物感应器。由于本申请的感应器组件310可以根据需要使得感应器处于受保护的不工作状态，从而可以有效地避免感应器过度暴露在有腐蚀性的土壤中，从而节约相应的成本，避免感应器的过度损耗。同时，利用本申请的上述感应器组件，可以有效率地获得所需要的监测结果，并且当不需要进行某种检测时，可以使得相对应的感应器处于受保护的不工作状态，从而使得相应的土壤检测更加有针对性，也使得相应的感应器可以拥有更长的工作寿命。

[0057] 如图3所示，在土壤收集皿304中，经过二级过滤装置315过滤的土壤形成一定量的土壤原料，冲射泵305从收集皿304中将土壤原料泵出，并且泵送到冲射喷嘴306，土壤原料经过冲射喷嘴306的发射形成土壤流，发射出的土壤流进入到测量管道307中，发射出的土壤流如图中的箭头所示；经过充分搅拌打散、初级过滤、二级过滤的土壤原料形成了土壤流，这样，在后继的过程中，可以利用形成的土壤流与相应的试纸卷充分地、更好地产生反应，获得更加准确的检测精度。此外，在形成土壤流的过程中，必要时，可以加入少量的雾化的蒸馏水或者其他不会影响检测结果的雾化溶液，以有利于土壤流的形成。

[0058] 在本实用新型所述的系统中，如图3所示，可以利用试纸测试分析系统400对所得到的土壤流进行测试，其中试纸测试分析系统400包括可来回动作的硬管401，可调式进料门402，土壤试纸配置系统403，行程感应装置404。土壤试纸配置系统403包括土壤试纸提取机器人405、试纸料仓406、位于硬管401内的试纸安置轮407、试纸压入辊408、试纸压入件409、试纸导向轮、试纸收集轮、试纸驱动电机。所述硬管401的设置，也是为了保护其中的土壤试纸配置系统403，行程感应装置404等设备。硬管401由强耐腐蚀性材料制造，能够有效地防止腐蚀性土壤对硬管401及位于其内部的设备造成的损害。

[0059] 土壤试纸提取机器人405包括机器人控制部和试纸提取机械臂，试纸提取机械臂包括三个臂段，各个臂端的端头之间包括由万向联轴节，从而使得该试纸提取机械臂具有高度的灵活性，在第三臂端的万向联轴节部分带有可以抓取试纸的试纸提取机械手，根据设定好的程序，该试纸提取机械手能够从试纸料仓406的不同档格提取所需要的试纸卷，并且将所提取的试纸卷放置到试纸安置轮407上。

[0060] 如图5所示，试纸卷包括试纸带410，试纸带410在其长度方向上间隔相同的距离布置有测试用的长方形试纸4101，在试纸带410的两侧，设置有多个安置孔4102。在各个试纸带410的间隔距离的中部，设置有一小块长条形的金属片4103。

[0061] 如图3和图4所示，在试纸安置轮407的下方，设置有试纸传输机构，该试纸传输机构包括位于两端的传动轮411和缠绕在传动轮上的试纸传送带412，试纸传送带412的外表面的两侧沿长度方向等间距分布设有突起部413，该突起部413与试纸带的安置孔4102对应。当试纸卷放置在试纸安置轮407上时，其端部自然垂落到传送带上，在传送带的内侧设置有磁体材料414，该磁体材料414将吸引位于试纸带上的金属片4103，从而使得试纸带沿着传送带412分布，在靠近试纸带自然垂落的位置，位于试纸传送带的前进方向，设置有成对的试纸压入辊408，该压入辊408可以将由磁体材料吸引住的试纸带压顺，使得突起部413伸入到试纸带两侧的安置孔4102上，随后的试纸压入件409将使得试纸带410进一步地压平和压顺，从而使得试纸传送带412可以带动试纸带移动，从而可以在需要的时候，实施检测。试纸带410随着试纸传送带412运行一周后，在传送带远离试纸安置轮407的一侧，设置有试纸剥离装置，试纸剥离装置包括成对设置的剥离辊415，在剥离辊的后方设置有试纸带剥离器416。在位于下侧的试纸剥离辊416的脱离侧上，其设置有强磁体装置(未示出)，该强磁体装置可以对试纸上的金属片4103提供使得试纸带410翘起的磁力，从而使得试纸带410相对于试纸传送带412微微翘起，在紧靠剥离辊出口的后方，设置有试纸带剥离器416，该试纸带剥离器416紧贴试纸传送带412，由于之前的试纸微微翘起，由此当试纸带410运行到试纸带剥离器416的位置时，试纸带410将脱离试纸传送带412从而直接垂落，在位于试纸带剥离器
416的下方，设置有第二切断装置417，可以切断垂落的试纸。垂落的试纸将掉入废料筒中，以供后继的步骤清除。

[0062] 在试纸安置轮407的下方，位于试纸安置轮407和试纸传动带之间，设置有第一切断装置418。当需要更换试纸卷时，首先停止试纸传动轮411的动作，所述第一切断装置418动作，切断垂落的试纸带，试纸卷由机械手提取，放置到试纸料仓的相应档格；之后试纸传动轮411继续动作，将遗留在试纸传送带412上的试纸带410旋转到试纸带剥离器416的位置，由试纸带剥离器416从传送带412上剥离，从而使得试纸传送带上没有放置试纸带。之后，可以由机械手再次从试纸料仓406的不同档格提取所需要的试纸卷，进行下一次检测过程。

[0063] 由此，利用上述利用试纸测试分析系统400，不但可以便利地对需要测量的土壤流进行精确地测量，并且通过在控制终端604上操作，就可以实现自动更换试纸卷、自动装卸试纸卷，这样极大减小了操作人员的劳动强度，而且通过设置可调式进料门402，可以在需要的时候再引入土壤流，从而也有助于借助硬管来包括其内的零件，防止其它零件过多地暴露于有腐蚀性的土壤流而影响寿命。

[0064] 行程感应装置404设置在试纸安置轮407的相反的一侧，通过行程感应装置404感应试纸带上的金属片4103来记录所测试过的试纸量。

[0065] 数据处理和传输组件600可以进行数据的传输和实时分析,该数据处理和传输组件600包括：摄像机601，发光体602，工控机603、控制终端604、通讯设备605。

[0066] 其中，当需要进行数据分析时，硬管401可以在外力的驱动下伸入到测量管道307里，与土壤流传播的方向垂直，在正对土壤流的方向设置有可调式进料门402，工控机603按照既定程序控制可调式进料门402打开或者关闭，从而对通过的土壤流进行采集；所采集到的土壤流将通过可调式进料门402进入到硬管401中，与布置在试纸传动带412上的试纸带410的试纸4101产生反应，所产生的反应结果将由试纸产生，试纸4101随着试纸带410，跟随试纸传动带412运动，当运动到预定的位置X时，发光体602将发射出光亮，同时摄像机601将相应的试纸所得到的结果拍摄下来，然后将拍摄的结果传输给工控机603，工控机603将拍摄的结果保持在预定的存储位置，以便工作人员参看和处理相应的检测结果。并且，可以利用通讯设备605将相应的检测结果发送到有需求的检测工作站，以便作进一步地分析。因此，本实用新型能够便利地存储测量得到的结果，而且可以利用通讯设备605将检测结果发送给有需求的、更高级别的检测工作站，从而使得检测结果更加精确；同时，外部或者更高级别的检测工作站也可以利用该通讯装置605，将指令直接发送给工控机603，从而实现远程操作，有助于选择更加合适治理土壤的土壤改良剂，更有利于盐碱地的土壤治理。

[0067] 试纸带上所包括的试纸的种类包括但不限于：土壤酸碱度试纸、氧化铁试纸、氯化钴试纸、硝态氮试纸等高精度试纸。

[0068] 工控机603是整个整理系统的控制核心，所述铲土组件104、土壤采集组件200、土壤成分流化组件300、试纸分析测试系统400、调整液分派组件500和翻土组件600的相应的控制部分和执行部分的各个组件，都由工控机603来进行相应的控制，工作人员可以通过相应的控制终端604或者远程来对工控机603进行编程和后期控制。同时，也可以利用控制终端604来参看相应的分析结果，并且根据所得到的结果来控制调整液分派组件500，为治理盐碱地的土壤而选择合适的改良剂。

[0069] 翻土组件700包括液压缸、活塞和犁具701，犁具701可以受工控机603的控制从而将运输设备后的土壤翻动和松散，以有利于土壤改良剂对于土壤的调理作用。

[0070] 调整液分派组件500包括土壤改良剂施加系统和喷洒喷嘴，该土壤改良剂施加系统包括多种土壤改良剂罐装器501、电控计量阀502、土壤混合营养液箱体505和输液泵503，该输液泵503将输出的改良剂送到喷嘴504，在犁具翻土的同时或者之后由喷嘴504喷洒到土壤上。当需要系统为盐碱地土壤提供改良剂时，操作人员可以通过控制终端604向工控机603发出指令，工控机603控制对应的电控计量阀502打开，使得存贮在土壤改良剂罐装器
501中的土壤改良剂可以通过电控计量阀502混合到土壤混合营养液箱体505中，在有需要时添加常规的土壤添加剂，有时还要添加水分等，与土壤改良剂一起形成土壤混合营养液。
然后利用输液泵将土壤混合营养液箱体505中的土壤混合营养液泵送到喷嘴504，然后利用喷嘴将土壤混合营养液喷洒到待治理的盐碱地土壤上。

[0071] 所述的改良剂包括但不限于硫磺试剂、硫酸亚铁试剂、过磷酸钙试剂、腐植酸铵、尿素、柠檬酸、生物炭、磷石膏、氯化铵、活性污泥、脱硫石膏、膨润土、硝酸铵、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、硫酸镁中的一种、几种或者它们的混合物。

[0072] 根据本实用新型，当需要对某地区的盐碱地土壤进行治理时，可以这样来运行本实用新型的盐碱地土壤治理系统，如图1所示，首先，利用可移动的运输设备100将整个系统运输到待治理的地区，然后如图2所示，将支撑装置103放到盐碱地的地面上，以支撑起车体，保持车体的稳定。然后利用控制终端604，发出相应的铲土指令给铲土组件104，从而调整铲斗铲土的角度，并且铲起相应的土壤，并且将铲起的土壤提升到预定的高度；此时，土壤采集机器人202按照既定的程序，使得土壤采集机械手204移动比上述预定的高度稍高的位置，再从铲斗中抓取盐碱地的土壤块，并且将该土壤块输送到传输装置301，在预定的高度将土壤块放置到传输带3013上，转轮3012根据指令运转，带动传输带3013运动，运载土壤块到达搅拌打散装置302的入口(未示出)、由入口进入到容纳腔，当一定数量的土壤块进入到容纳腔中时，关闭容纳腔的盖板(未示出)，然后启动多段搅拌叶片，上述多段搅拌叶片包括多种搅拌旋转的形式，可以将一定数量的土壤块进行充分的搅拌和打散，之后，被充分打散的土壤将通过初级过滤装置303过滤，然后打开阻断阀308，被打散的土壤将在驱动力的作用下进入到感应器通道309，此时，操作人员可以根据相应的治理方案，选择合适的测量目标，开启对应的一个或者数个感应器组件310，实施对应的检测，并且保持其他未使用的感应器组件处于未使用的受保护状态。已经开启的感应器组件310中的感应器311将对通过的被打散的土壤进行检测，由于土壤已经处于被打散的状态，因此感应器311的检测结果将更加精确。之后，如果不需要进行进一步的检测，可以利用排渣口(未示出)将处于多余的土壤原料排出。当需要进行进一步地检测时，可以驱使打散的土壤将进入收集皿304，被二级过滤装置315进一步过滤，形成一定量的土壤原料，之后，可以利用冲射泵305从收集皿304中将土壤原料泵出，并且泵送到冲射喷嘴306，土壤原料经过冲射喷嘴306的发射形成土壤流，发射出的土壤流进入到测量管道307中，发射出的土壤流如图中的箭头所示；当发射出的土壤流进入到测量管道307中时，在测量管道307中进行充分的弥散，之后，可以驱动硬管401，进入到测量管道307中；在此之前，根据预定的程序，可以依照工控机603的指令，利用土壤试纸提取机器人405驱动试纸提取机械手能够从试纸料仓406的不同档格提取所需要的试纸，并且将所提取的试纸卷放置到试纸安置轮407上。如图3和图4所示，当试纸卷放置好之后，可以启动传动轮411，使得试纸卷上的试纸带410在试纸压入辊408和试纸压入件
409的被压平和压顺，从而使得试纸传送带412可以带动试纸带移动，并且可以在需要时打开可调式进料门402，由此使得在测量管道307中的土壤流可以经过可调式进料门402进入到硬管401中，与试纸带410的试纸4101进行反应。所产生的反应结果将由试纸产生，试纸
4101随着试纸带410，跟随试纸传动带412运动，当运动到预定的位置X时，发光体602将发射出光亮，同时摄像机601将相应的试纸所得到的结果拍摄下来，然后将拍摄的结果传输给工控机603，工控机603将拍摄的结果保持在预定的存储位置，以便工作人员参看和处理相应的检测结果，而且还可以利用基于图像分析的系统对相应的检测结果进行分析。并且，可以利用通讯设备605将相应的检测结果发送到有需求的检测工作站，以便作进一步地分析。

[0073] 试纸带410随着试纸传送带412运行一周后，在传送带远离试纸安置轮407的一侧，设置有试纸剥离装置，试纸剥离装置包括成对设置的剥离辊415，在剥离辊的后方设置有试纸带剥离器416。在位于下侧的试纸剥离辊416的脱离侧上，其设置有强磁体装置(未示出)，该强磁体装置可以对试纸上的金属片4103提供使得试纸带410翘起的磁力，从而使得试纸带410相对于试纸传送带412微微翘起，在紧靠剥离辊出口的后方，设置有试纸带剥离器416，该试纸带剥离器416紧贴试纸传送带412，由于之前的试纸微微翘起，由此当试纸带410运行到试纸带剥离器416的位置时，试纸带410将脱离试纸传送带412从而直接垂落，在位于试纸带剥离器416的下方，设置有第二切断装置417，可以切断垂落的试纸。垂落的试纸将掉入废料筒中，以供后继的步骤清除。

[0074] 在试纸安置轮407的的下方，位于试纸安置轮407和试纸传动带之间，设置有第一切断装置418。当需要更换试纸卷时，首先停止试纸传动轮411的动作，所述第一切断装置418动作，切断垂落的试纸带，试纸卷由机械手提取，放置到试纸料仓的相应档格；之后试纸传动轮411继续动作，将遗留在试纸传送带412上的试纸带410旋转到试纸带剥离器416的位置，由试纸带剥离器416从传送带412上剥离，从而使得试纸传送带上没有放置试纸带。之后，可以由机械手再次从试纸料仓406的不同档格提取所需要的试纸卷，进行下一次检测过程。

[0075] 由此，利用上述利用试纸测试分析系统400，不但可以便利地对需要测量的土壤流进行精确地测量，并且通过在控制终端604上操作，就可以实现自动更换试纸卷、自动装卸试纸卷，这样极大减小了操作人员的劳动强度，而且通过设置可调式进料门402，可以在需要的时候再引入土壤流，从而也有助于借助硬管来包括其内的零件，防止其它零件过多地暴露于有腐蚀性的土壤流而影响寿命。

[0076] 行程感应装置404设置在试纸安置轮407的相反的一侧，通过行程感应装置404感应试纸带上的金属片4103来记录所测试过的试纸量。

[0077] 数据处理和传输组件600可以进行数据的传输和实时分析,该数据处理和传输组件600包括：摄像机601，发光体602，工控机603、控制终端604、通讯设备605。

[0078] 当需要进行数据分析时，硬管401可以在外力的驱动下伸入到测量管道307里，与土壤流传播的方向垂直，在正对土壤流的方向设置有可调式进料门402，工控机603按照既定程序控制可调式进料门402打开或者关闭，从而对通过的土壤流进行采集；所采集到的土壤流将通过可调式进料门402进入到硬管401中，与布置在试纸传动带412上的试纸带410的试纸4101产生反应，所产生的反应结果将由试纸产生，试纸4101随着试纸带410，跟随试纸传动带412运动，当运动到预定的位置X时，发光体602将发射出光亮，同时摄像机601将相应的试纸所得到的结果拍摄下来，然后将拍摄的结果传输给工控机603，工控机603将拍摄的结果保持在预定的存储位置，以便工作人员参看和处理相应的检测结果。并且，可以利用通讯设备605将相应的检测结果发送到有需求的检测工作站，以便作进一步地分析。即本实用新型能够便利地存储测量得到的结果，而且可以利用通讯设备将检测结果发送给有需求的、更高级别的检测工作站，从而使得检测结果更加精确；外部或者更高级别的检测工作站也可以利用该通讯装置将指令发送给工控机，从而实现远程操作，有助于选择更加合适的土壤改良剂，更有利于盐碱地的土壤治理。

[0079] 综上，已经通过结合附图和非限制性的实施例对本实用新型进行了描述，利用上述系统本实用新型相对于现有技术可以获得以下优点：本实用新型形成了一套集成完整的盐碱地土壤治理系统，可以根据需要，随时开赴到需要进行盐碱地土壤治理的土地，能够同时检测和治理土壤，其自动化程度高，使得操作人员和后期人员的工作更加便捷和省力；本实用新型可以有效地保护感应器及其他相关设备，避免感应器的过度消耗；本实用新型能够有效地对试纸测试分析系统进行保护，防止其遭到腐蚀性土壤的过度侵蚀，特别地，该试纸测试分析系统能够自动地更换试纸卷，有利于更多高精度的检测，减少操作人员的劳动强度。本实用新型各部件采用模块化设计，维护量小，操作简单，能够快速运动到各个土壤处理场所，设备的使用效率提高。本实用新型能够便利地存储测量得到的结果，而且可以利用通讯设备与外界协同检测和控制，从而实现远程操作，使得检测结果更加精确，选择更加合适治理土壤的土壤改良剂，更有利于盐碱地的土壤治理。

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盐碱地土壤治理系统

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