1.一种监测地源热泵周围土体性能及生物活性装置,其特征在于:包括电缆导线(1)、外套筒(2);所述外套筒(2)内设置有土体含水量监测模块、土体温度监测模块和土体生物活性检测模块,所述土体含水量监测模块、土体温度监测模块和土体生物活性检测模块均通过所述电缆导线(1)与外界控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的监测地源热泵周围土体性能及生物活性装置,其特征在于:所述外套筒(2)内设置有第一腔体(12)和第二腔体(13);所述第一腔体(12)内设置有土体温度监测模块和土体生物活性检测模块,所述第二腔体(13)内设置有土体含水量监测模块。
3.根据权利要求1或2所述的监测地源热泵周围土体性能及生物活性装置,其特征在于:所述第一腔体(12)内的土体温度监测模块和土体生物活性检测模块由温度传感器(3)、摄像部件(4)、照明部件(5)和第一控制开关(6)组成,所述温度传感器(3)、摄像部件(4)、照明部件(5)均内嵌于外套筒(2)外壁之上,并通过所述第一控制开关(6)控制开启与关闭。
4.根据权利要求3所述的监测地源热泵周围土体性能及生物活性装置,其特征在于:所述温度传感器(3)为金属热电阻温度传感器,所述摄像部件(4)为荧光显微镜,所述照明部件(5)为LED灯。
5.根据权利要求1或2所述的监测地源热泵周围土体性能及生物活性装置,其特征在于:所述第二腔体(13)内的土体含水量监测模块由聚光镜(7)、红外探测器(9)、红外镜头(10)、红外线灯(11)和第二控制开关(8)组成;所述聚光镜(7)安装于第二腔体内壁之上,所述红外镜头(10)内嵌于外套筒外壁之上用于红外光的透过,所述聚光镜(7)、红外探测器(9)、红外镜头(10)位于同一水平线上;所述第二控制开关(8)与红外探测器(9)和红外线灯(11)串连,控制开启与关闭。
6.根据权利要求1或2所述的监测地源热泵周围土体性能及生物活性装置,其特征在于:所述第一腔体(12)内设置的土体温度监测模块和土体生物活性检测模块和第二腔体(13)内设置的土体含水量监测模块并联连接,相互独立工作。
7.根据权利要求1或2所述的监测地源热泵周围土体性能及生物活性装置,其特征在于:所述外套筒(2)是PPR套管。
8.一种监测地源热泵周围土体性能及生物活性方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:通过土体含水量监测模块采集土体含水量;
步骤2:通过土体温度监测模块采集土体温度;
步骤3:通过土体生物活性检测模块采集土体生物活性。
9.根据权利要求8所述的监测地源热泵周围土体性能及生物活性方法,其特征在于,步骤1的具体实现包括以下子步骤:
步骤1.1:计算土体吸光度:
E=ln(I0/I)=εed
式中:I0为入射红外光强度;I为出射或反射光强度,e为土壤含水率,ε为吸收系数,d为样品吸收层厚度,E为吸光度;
步骤1.2:根据水在1~5微米红外区的吸收普可以测出土壤对水吸光度来确定土壤含水率。
10.根据权利要求8所述的监测地源热泵周围土体性能及生物活性方法,其特征在于,步骤3的具体实现包括以下子步骤:
步骤3.1:照明光线从与土体方向垂直的LED照明灯落射到地源热泵周围土体之上,经土体反射进入摄像部件(4)物镜中;
步骤3.2:通用远程计算机控制调整摄像部件(4)的焦距,使得实时成像清晰;
步骤3.3:通过与土体生物活性检测系统连接的计算机中的数码成像系统,采集数码图像。