CN112514702B - 一种蔬菜栽培设施内小气候自动调控*** - Google Patents

一种蔬菜栽培设施内小气候自动调控*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及农业技术领域。目的在于提供一种能够对光照强度进行调节且灵活性强的蔬菜栽培设施内小气候自动调控***，包括光照调节装置和设置在大棚内的光照强度传感器；所述光照强度传感器和光照调节装置均与安装在控制室的总控制器电性连接，并受控于总控制器；所述光照调节装置包括调节机构和设置在靠近大棚四个拐角位置的四根立杆，所述立杆的上端与L形的拐板连接，相邻两个拐板的上部和下部通过两根横向的连接板固接，构成方框形的顶架。本发明通过选择不同层数的遮光网对大棚进行覆盖，能够方便灵活的对大棚内的光照强度进行适应性调节，灵活性极强。

Description

一种蔬菜栽培设施内小气候自动调控***
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种蔬菜栽培设施内小气候自动调控***。
背景技术
近年来，随着精细化种植的快速发展，大棚蔬菜种植技术由于具有产量高、病虫害少、生长周期短、受环境影响少等优势越来越多的受到关注和重视，也其余的了长足的发展。光照控制是大棚蔬菜种植的一项关键技术，是决定棚内小气候的一个核心因素。然目前，市面上具有棚内光照控制的大棚设施结构过于单一，只有简单的遮阳避光功能，而对遮阳强度不具备调控的性能，因此，从总体上看，其种植精细化程度还有待提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够对光照强度进行调节且灵活性强的蔬菜栽培设施内小气候自动调控***。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种蔬菜栽培设施内小气候自动调控***，包括光照调节装置和设置在大棚内的光照强度传感器；所述光照强度传感器和光照调节装置均与安装在控制室的总控制器电性连接，并受控于总控制器；
所述光照调节装置包括调节机构和设置在靠近大棚四个拐角位置的四根立杆，所述立杆的上端与L形的拐板连接，相邻两个拐板的上部和下部通过两根横向的连接板固接，构成方框形的顶架；
所述调节机构包括设置在顶架两侧的多对沿大棚长度方向延伸的长杆，多对长杆沿上下方向均匀分布；位于最上层的长杆为丝杠，其余长杆为圆形的导杆；所述丝杠的两端安装在拐板上，并与拐板构成转动配合，所述导杆的两端固定在拐板上；两根所述丝杠的一端伸出拐板外，并设置有同步轮；所述同步轮之间通过同步带传动连接，一根所述丝杠的端部与驱动电机连接，所述驱动电机安装在拐板外；
多对所述长杆上均对应设置有滑块，所述滑块与丝杠构成螺纹配合，与导杆构成滑动配合；每对滑块均通过连杆相互连接；所述调节机构还包括对应长杆对数的多根卷轴，所述卷轴的两端安装在大棚一端的拐板上，并与拐板构成转动配合，卷轴的一端伸出拐板外并与固定设置在拐板外的收卷电机传动连接；所述卷轴与每对长杆一一对应，所述卷轴上缠绕有遮阳网，所述遮阳网的一端与卷轴连接，另一端与滑块之间的连杆连接；上下相邻的两个滑块相对的表面分别设置有一张电磁吸附板，且电磁吸附板相接触。
优选的，所述收卷电机与传动轴连接，所述传动轴上对应卷轴的数量设置有多个第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与电控离合器的输入端连接，所述电控离合器的输出端与卷轴连接。
优选的，所述电磁吸附板通过橡胶连接座与滑块固定连接。
优选的，所述长杆的数量为三对。
优选的，所述驱动电机安装在L形的安装板上，所述安装板固定设置在拐板的外表面。
本发明的有益效果集中体现在：通过选择不同层数的遮光网对大棚进行覆盖，能够方便灵活的对大棚内的光照强度进行适应性调节，灵活性极强。具体来说，本发明在使用过程中，光照强度传感器用于检测大棚内的实时光照强度，并回传至总控制器，总控制器用于控制各电动部件的运行。驱动电机能够带动一对丝杠转动，丝杠转动带动滑块沿着丝杠运动，进而带动连杆运动，配合收卷电机的同步放卷，利用连杆拖动遮阳网对大棚进行覆盖。由于本发明采用两根丝杠同时转动，能够确保两根丝杠上滑块运动的稳定性。在需要不同的遮光度时，本发明可选择不同层数的遮阳网对大棚进行覆盖，例如：两层、三层等。由于本发明上下两层的滑块之间可通过电磁吸附板进行吸附连接，因此，本发明无需设置多对丝杠，且只通过一个驱动电机进行多层遮阳网的驱动，总体成本得到极大的降低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A部放大图；
图3为电控离合器的安装示意图。
具体实施方式
结合图1-3所示的，一种蔬菜栽培设施内小气候自动调控***，包括光照调节装置和设置在大棚1内的光照强度传感器。所述光照强度传感器和光照调节装置均与安装在控制室的总控制器电性连接，并受控于总控制器。所述总控制器与光照强度传感器和光照调节装置的电性连接方式可采用无线连接的方式，通过WIFI、ZIGBEE等方式均可。为了提高传输范围，可在大棚附近加装一中转无线收发装置，实现信息的汇总传输。
将结合图1所示，所述光照调节装置包括调节机构和设置在靠近大棚1四个拐角位置的四根立杆2，所述立杆2的上端与L形的拐板3连接，相邻两个拐板3的上部和下部通过两根横向的连接板4固接，构成方框形的顶架。当然，为了降低总体的质量，本发明所述的顶架、立杆2最好是采用高强度铝合金材料制成或采用高强度塑料制成，重量轻、成本低，且能够适应室外恶劣的腐蚀性环境。
所述调节机构包括设置在顶架两侧的多对沿大棚1长度方向延伸的长杆5，多对长杆5沿上下方向均匀分布，如图2中所示，所述长杆5的数量为三对。当然，根据实际需求，设置更多的长杆5对也是可以的。位于最上层的长杆5用于驱动，而下方的长杆5主要起到导向作用。也就是说，位于最上层的长杆5为丝杠6，其余长杆5为圆形的导杆7。所述丝杠6的两端安装在拐板3上，并与拐板3构成转动配合，所述导杆7的两端固定在拐板3上。两根所述丝杠6的一端伸出拐板3外，并设置有同步轮8。所述同步轮8之间通过同步带传动连接，一根所述丝杠6的端部与驱动电机9连接，所述驱动电机9安装在拐板3外。为了提高驱动电机9安装的稳定性，所述驱动电机9安装在L形的安装板21上，所述安装板21固定设置在拐板3的外表面。
多对所述长杆5上均对应设置有滑块10，所述滑块10与丝杠6构成螺纹配合，与导杆7构成滑动配合。每对滑块10均通过连杆11相互连接。所述调节机构还包括对应长杆5对数的多根卷轴12，所述卷轴12的两端安装在大棚1一端的拐板3上，并与拐板3构成转动配合，卷轴12的一端伸出拐板3外并与固定设置在拐板3外的收卷电机13传动连接。本发明可在每一根卷轴12上适配一个收卷电机13，但为了减少收卷电机13的用量，降低成本、降低控制逻辑的复杂度，本发明还可以通过一个收卷电机13同时实现多根卷轴12的收放卷，具体采用的方式为：如图3中所示，所述收卷电机13与传动轴16连接，所述传动轴16上对应卷轴12的数量设置有多个第一齿轮17，所述第一齿轮17与第二齿轮18啮合，所述第二齿轮18与电控离合器19的输入端连接，所述电控离合器19的输出端与卷轴12连接。本发明所述卷轴12与每对长杆5一一对应，所述卷轴12上缠绕有遮阳网14，所述遮阳网14的一端与卷轴12连接，另一端与滑块10之间的连杆11连接。上下相邻的两个滑块10相对的表面分别设置有一张电磁吸附板15，且电磁吸附板15相接触。
本发明在使用过程中，光照强度传感器用于检测大棚1内的实时光照强度，并回传至总控制器，总控制器用于控制各电动部件的运行。驱动电机9能够带动一对丝杠6转动，丝杠6转动带动滑块10沿着丝杠6运动，进而带动连杆11运动，配合收卷电机13的同步放卷，利用连杆11拖动遮阳网14对大棚进行覆盖。由于本发明采用两根丝杠6同时转动，能够确保两根丝杠6上滑块运动的稳定性。在需要不同的遮光度时，本发明可选择不同层数的遮阳网14对大棚进行覆盖，例如：两层、三层等。由于本发明上下两层的滑块10之间可通过电磁吸附板15进行吸附连接，因此，本发明无需设置多对丝杠6，且只通过一个驱动电机9进行多层遮阳网14的驱动，总体成本得到极大的降低。为了确保电磁吸附板15之间在非吸附状态时运动的顺畅性，电磁吸附板15之间应当具有一定的微间隙，但微间隙的存在又会导致电磁吸附板15的吸附不稳定，为此，本发明电磁吸附板15的安装基础最好具有一定的变形裕度，例如：所述电磁吸附板15通过橡胶连接座20与滑块10固定连接。在非吸附状态时，电磁吸附板15之间具有一定的为缝隙，但在吸附状态时，由于橡胶连接座20能够进行微量变形，因此，其可以保证连接的可靠性。除此之外，本发明的电磁吸附板15由于需要跟随滑块10移动，为此其最好不采用有线的方式进行供电和通讯，为此本发明可以在滑块10内部加装蓄电池、无线信号收发模块和控制用的单片机，并在滑块10***设置太阳能电池板，依靠太阳能电池板和蓄电池实现供电。

Claims (5)

1.一种蔬菜栽培设施内小气候自动调控***，其特征在于：包括光照调节装置和设置在大棚(1)内的光照强度传感器；所述光照强度传感器和光照调节装置均与安装在控制室的总控制器电性连接，并受控于总控制器；
所述光照调节装置包括调节机构和设置在靠近大棚(1)四个拐角位置的四根立杆(2)，所述立杆(2)的上端与L形的拐板(3)连接，相邻两个拐板(3)的上部和下部通过两根横向的连接板(4)固接，构成方框形的顶架；
所述调节机构包括设置在顶架两侧的多对沿大棚(1)长度方向延伸的长杆(5)，多对长杆(5)沿上下方向均匀分布；位于最上层的长杆(5)为丝杠(6)，其余长杆(5)为圆形的导杆(7)；所述丝杠(6)的两端安装在拐板(3)上，并与拐板(3)构成转动配合，所述导杆(7)的两端固定在拐板(3)上；两根所述丝杠(6)的一端伸出拐板(3)外，并设置有同步轮(8)；所述同步轮(8)之间通过同步带传动连接，一根所述丝杠(6)的端部与驱动电机(9)连接，所述驱动电机(9)安装在拐板(3)外；
多对所述长杆(5)上均对应设置有滑块(10)，所述滑块(10)与丝杠(6)构成螺纹配合，与导杆(7)构成滑动配合；每对滑块(10)均通过连杆(11)相互连接；所述调节机构还包括对应长杆(5)对数的多根卷轴(12)，所述卷轴(12)的两端安装在大棚(1)一端的拐板(3)上，并与拐板(3)构成转动配合，卷轴(12)的一端伸出拐板(3)外并与固定设置在拐板(3)外的收卷电机(13)传动连接；所述卷轴(12)与每对长杆(5)一一对应，所述卷轴(12)上缠绕有遮阳网(14)，所述遮阳网(14)的一端与卷轴(12)连接，另一端与滑块(10)之间的连杆(11)连接；上下相邻的两个滑块(10)相对的表面分别设置有一张电磁吸附板(15)，且电磁吸附板(15)相接触。
2.根据权利要求1所述的蔬菜栽培设施内小气候自动调控***，其特征在于：所述收卷电机(13)与传动轴(16)连接，所述传动轴(16)上对应卷轴(12)的数量设置有多个第一齿轮(17)，所述第一齿轮(17)与第二齿轮(18)啮合，所述第二齿轮(18)与电控离合器(19)的输入端连接，所述电控离合器(19)的输出端与卷轴(12)连接。
3.根据权利要求2所述的蔬菜栽培设施内小气候自动调控***，其特征在于：所述电磁吸附板(15)通过橡胶连接座(20)与滑块(10)固定连接。
4.根据权利要求3所述的蔬菜栽培设施内小气候自动调控***，其特征在于：所述长杆(5)的数量为三对。
5.根据权利要求4所述的蔬菜栽培设施内小气候自动调控***，其特征在于：所述驱动电机(9)安装在L形的安装板(21)上，所述安装板(21)固定设置在拐板(3)的外表面。
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