CN115968688A - 一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构及智能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，包括冷棚骨架、覆盖在冷棚骨架上的棚膜、设置在冷棚骨架内侧且具有内膜和保温被的保温装置以及铺设在地面上用于覆盖作物根部的地膜，所述保温被位于内膜的外侧；本发明创造性的采用内置保温被的结构形式，可在现有冷棚内部加装带有内膜和保暖被的保温装置，同时在地面上作物根部覆盖地膜，能够有效提高棚内温度，使作物在寒冷的天气下可充分利用光热资源，延长棚内作物采收期，增加作物收益。

Description

一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构及智能控制方法

技术领域

本发明涉及蔬菜种植棚相关技术领域，尤其是指一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构及智能控制方法。

背景技术

传统的冷棚大多都是采用在冷棚骨架上覆盖棚膜的形式，在天气较冷的情况下需要再从棚膜外部覆盖保温被，但是一些传统的冷棚骨架在结构设计上其承重能力较差，无法承受增加的保温被重量，另一方面，在河北省西北部尤其是坝上地区，常年会有大风天气，即使在棚膜的外部覆盖有保温被，在大风的作用下，用于收卷保温被的卷轴也非常容易损坏。因此，需要设计一种能够适用于恶劣天气环境下的冷棚保温结构，以保证保温效果。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种内置保温被的三膜覆盖冷棚保温***及智能控制方法，其不易损坏，保温效果好且能够实现自动控制保温被和内膜的覆盖和收卷

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，包括若干平行布置的支撑杆，所述支撑杆上方设置有保温被，所述支撑杆下方设置有内膜，所述保温被连接有可用于收卷保温被的收卷杆，所述收卷杆连接有可摆动的收卷组件，所述内膜连接有可用于收纳内膜的收纳组件，所述支撑杆外侧设置有控制器，所述支撑杆下方设置温度传感器，所述收卷组件、收纳组件和温度传感器均与控制器电连接。

进一步的，所述保温被包括两个保温被单体，所述支撑杆顶部连接有固定板，所述保温被单体一端与固定板连接，所述保温被单体另一侧与收卷杆连接。

进一步的，所述收卷组件包括连接板、摆杆和安装块，所述摆杆一端与连接板连接，所述摆杆另一端与安装块转动连接，所述收卷杆与连接板转动连接。

进一步的，所述安装块设置有安装槽，所述安装槽内连接有转动电机一，所述转动电机一与控制器电连接，所述转动电机一连接有转动齿轮，所述转动电机一与摆杆连接，所述安装槽内设置有转动轴，所述转动轴一端连接有连接齿轮，所述转动齿轮与联动齿轮连接，所述转动轴另一端连接有联动轮，所述收卷杆端部连接有转动轮，所述联动轮与转动轮通过链条连接。

进一步的，所述支撑杆上方设置有限位杆，所述收卷杆置于支撑杆与限位杆之间，所述限位杆根部设置有卡接件，所述连接板内侧壁设置有卡扣，所述卡接件与卡扣相对应。

进一步的，所述收纳组件包括若干相互铰接的V形连接件以及与V形连接件连接的滑动件，所述V形连接件设置有两个连接片，两个连接片通过弹性铰链连接，相邻的V形连接件通过弹性铰链连接，所述滑动件与支撑杆滑动连接。

进一步的，所述支撑杆下方设置有若干连接柱，所述连接柱端部连接有引导杆，所述滑动件设置有U形的滑槽，所述滑槽与引导杆连接。

进一步的，相邻V形连接件的铰接处连接有连接杆，所述连接杆与内膜连接。

进一步的，所述连接片下方设置有穿过孔，所述穿过孔内设置有收纳拉线，所述收纳拉线一端部设置有挡块，所述挡块与设置在收纳组件远端的连接片连接，所述收纳拉线另一端连接有转动电机二，所述转动电机二与控制器电连接，所述转动电机二设置在支撑杆下方。

本发明还记载了内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构的智能控制方法，步骤如下，

S1.温度传感器收集蔬菜大棚内的温度，传输给控制器；

S2.控制器分析温度数据，将得到的数据信号传输到转动电机一和转动电机二处；

S3.转动电机一转动，控制摆杆摆动，控制保温被的收卷和铺盖；

转动电机二转动，控制收纳组件对内膜收纳和展开覆盖。

本发明的有益效果是：

本发明创造性的采用内置保温被的结构形式，可在现有冷棚内部加装带有内膜和保暖被的保温装置，同时在地面上作物根部覆盖地膜，能够有效提高寒冷天气下的棚内温度，使作物在寒冷的天气下可充分利用光热资源，延长棚内作物采收期，增加作物收益。而保温被安装在现有冷棚骨架的内部，不受大风环境影响，不易损坏。

同时温度传感器收集蔬菜大棚内温度数据，传输给控制器，控制器对温度分析并将分析后的数据信号传送到转动电机一和转动电机二，使转动电机一和转动电机二转动，实现对保温被和内膜的收卷和铺盖，实现智能化保温；

保温被和内膜的保温效果不同，根据温度需求可进行多种保温效果的组合；

转动电机一转动带动收卷组件摆动，收卷组件上设置的收卷杆在摆动的同时发生转动，将保温被卷绕在收卷杆上，实现在拉动保温被沿支撑杆向上运动的同时将保温被卷绕在收卷杆上，实现收卷效果好，同时，使得收卷方便简单，收卷效果好；

转动电机二转动将收纳拉线卷绕，拉动收纳组件将内膜收纳聚集到支撑杆的顶部，使内膜的收纳操作简单方便，保证收纳效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明三膜示意图；

图2是本发明保温装置示意图；

图3是本发明收卷杆处剖视图；

图4是本发明中连接板处侧视图；

图5是本发明中安装块内部连接结构示意图；

图6是本发明中安装块内部连接结构俯视示意图；

图7是本发明中收纳组件局部立体示意图；

图8是本发明中收纳拉线端部局部剖视图。

附图标记说明：

1.支撑杆、2.保温被、3.内膜、4.收卷杆、5.控制器、6.温度传感器、10.固定板、11.限位杆、12.卡接件、13.连接柱、14.引导杆、15.棚膜、16.地膜、20.保温被单体、40.转动轮、70.连接板、71.摆杆、72.安装块、73.安装槽、74.转动电机一、75.转动齿轮、76.转动轴、77.连接齿轮、78.联动轮、80.V形连接件、81.滑动件、82.连接杆、83.收纳拉线、84.挡块、85.转动电机二、700.卡扣、800.连接片、801.穿过孔、810.滑槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

如附图1所示，本实施例提供一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，包括冷棚骨架、覆盖在冷棚骨架上的棚膜15、设置在冷棚骨架内侧且具有内膜3和保温被2的保温装置以及铺设在地面上用于覆盖作物根部的地膜16，所述保温被2位于内膜3的外侧。冷棚骨架与棚膜15采用现有市面上所使用的结构，在其内部直接加装带有内膜3和保温被2的保温装置，利用棚膜15、内膜3、地膜16形成三膜覆盖结构形式，同时结合内置保温被的结构形式，可有效保证棚内温度，使棚内作物能够充分利用光热资源。

以河北省西北冷凉区为例，其无霜期短，冬季气温低冻土层厚，春季回暖慢，秋季低温寒潮来的早，春季五一和秋季十一低于零下4度的低温情况几乎每年都会发生，菜农经常受损失，采用本发明带有内置保温层的三模覆盖冷棚保温结构，可以将棚内最低温度提高4-5℃，彩椒棚可以抵御棚外界-13℃的暂时低温，可以春季提前20天左右定植，秋季可以延长40天采收期，延长的彩椒供应期、都是市场上彩椒短缺时期，也是彩椒价格最高的时期，此时填补温室和普通大棚蔬菜上市期的断档空白，大大增强菜农御抵风险能力，增加了菜农收益。

实施例2

如图2-8所示，保温装置包括若干平行布置的支撑杆1。支撑杆1上方设置有保温被2。支撑杆1下方设置有内膜3。保温被2连接有可用于收卷保温被2的收卷杆4。收卷杆4连接有可摆动的收卷组件。内膜3连接有可用于收纳内膜3的收纳组件。支撑杆1外侧设置有控制器5。支撑杆1下方设置温度传感器6。收卷组件、收纳组件和温度传感器6均与控制器5电连接。

其中，保温被2由两个保温被单体20构成，在支撑杆1的顶部中心的位置设置有固定板10，固定板10与支撑杆1连接。保温被单体20的一端与固定板10连接，保温被单体20的另一端与收卷杆4连接。

在支撑杆1的上方设置有限位杆11，限位杆11与支撑杆1平行布置，收卷杆4置于限位杆11和支撑杆1之间，收卷杆4分别与限位杆11和支撑杆1相切布置。

收卷组件由连接板70、摆杆71和安装块72组成，其中连接板70与收卷杆4套接，连接板70上设置有安装孔，收卷杆4的两端设置有连接轴，连接轴***到安装孔，实现转动连接。连接板70的下端与摆杆71连接，安装块72上表面设置有安装槽73，在安装槽73内设置有转动电机一74，转动电机一74的转轴端与摆杆71连接，通过转动电机一74的转动可带动摆杆71摆动，进而实现控制收卷杆4在支撑杆1与限位杆11之间滑动，实现带动保温被2的铺盖与收卷动作。

在转动电机一74的转轴端还连接有转动齿轮75。安装槽73内还连接有转动轴76，转动轴76与安装槽73可转动连接。转动轴76的一端连接有连接齿轮77，连接齿轮77与转动齿轮75连接，在转动轴76的另一端还连接有联动轮78，在收卷杆4的端部连接有转动轮40，其中转动轮40和联动轮78采用链条连接的形式连接，在转动电机一74转动时，转动齿轮75与连接齿轮77发生啮合，使得转动轴76转动，此时，联动轮78转动，在链条的作用下带动转动轮40转动，进而收卷杆4发生转动。因此，在转动电机一74发生转动时，摆杆71会随着转动电机一74的转动发生摆动，此时收卷杆4可实现在支撑杆1上滑动，进而可实现带动保温被单体20在支撑杆1上移动，实现铺盖和收起动作；同时，在转动电机一74转动时，会带动转动轴76上的联动轮78发生转动，在链条的作用下使得转动轮40转动，即收卷杆4会发生转动，此时的收卷杆4在支撑杆1上滑动的同时还会发生自转，将保温被单体20卷绕在收卷杆7上或将保温被单体20从收卷杆4上展开铺盖在支撑杆1上，该种收卷方式可通过转动电机一74的一个转动动作即可实现对保温被单体20在支撑杆1上进行收起和卷到收卷杆4上，即实现两个动作对保温被单体20的收纳，保证了收纳效果好，同时使得操作方便简单，智能化效果好。

在限位杆11的根部设置有卡接件12，在连接板70的内侧设置有卡扣700，在摆杆71带动连接板70置于限位杆11的根部时，卡接件12与卡扣700锁定，保证连接稳定，确保保温被2的铺展的效果和保整保温被的保温效果。

在支撑杆1的下方设置有若干个均匀布置的连接柱13，连接柱13的下方连接有引导杆14。其中收纳组件由若干个相互铰接的V形连接件80和滑动件81构成，其中滑动件81的设置有U形的滑槽810，滑槽810可与引导杆14连接，且滑动件81可在引导杆14上滑动。其中V形连接件80包括两个连接片800，两个连接片800之间通过弹性铰链连接，在弹性铰链可使得连接片800成开口状。相邻的V形连接件80上相靠近的两个连接片800同样通过弹性铰链连接，该处的弹性铰链同样可使两个连接在一起的连接片800成开口状。V形连接件80的铰接处朝向上方，且该处与滑动件连接，相邻V形连接件80的铰接处连接有连接杆82，连接杆82上设置有连接扣，连接扣与内膜3连接。

在连接片800的下方设置有穿过孔801，穿过孔801内设置有收纳拉线83，收纳拉线83为具有一定刚形的金属线，收纳拉线83一端穿过连接片上设置的穿过孔801，在收纳拉线83的端部设置有挡块84，挡块84与最远处的连接片800的外侧壁连接，收纳拉线83的另一端连接在转动电机二85上。在转动电机二85的转轴端设置有一个收纳轴，转动电机二85在转动时，可将收纳拉线83绕卷在收纳轴上，随着收纳拉线83的长度逐渐变短，V形连接件80中两个连接片800的开口度逐渐变小，同时，收纳拉线83会将远端的V形连接件80向转动电机二85处拉回，此时与连接杆82连接的内膜3会随着V形连接件80的移动而移动，实现将内膜3收纳到支撑杆1的顶部的下方，实现内膜3的收纳。在将内膜3封闭大棚时，转动电机二85反向转动，由于V形连接件80为弹性铰接，在弹力的作用下内膜3会将作物覆盖，实现保温效果。该种操作在收纳内膜3时，内膜3不会收到较大的拉扯，保证内膜3在收纳过程中不会被损坏，保证收纳效果，同时方便操作，使得收纳操作简单，智能化更强。

实施例3

本发明中还记载了内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构的智能控制方法，在蔬菜种植棚内设置有温度传感6，温度传感器6用来收集蔬菜大棚内的温度，将温度信号传输到设置在支撑杆1外侧的控制器5，控制器5会对温度数据进行分析评估，由于蔬菜大棚的保温是通过内膜3和保温被2同时作用进行保温的，控制器5会根据温度的不同进行控制内膜3和保温被2的覆盖与收卷。在控制内膜3和保温被2的覆盖和收卷时，需将数据信号传输到转动电机一74和转动电机二85处。转动电机一74在收到信号后，根据信号，转动电机一74转动带动摆杆71摆动，进而实现控制保温被2的收卷和铺盖。转动电机二85在收到信号后，根据信号，转动电机二85转动，控制收纳组件对内膜3进行收纳和展开覆盖。进而实现对蔬菜大棚的保温的控制。

也就可以根据天气情况选择内膜3和保温被2的覆盖与收卷状态，只需在控制器5内提前设定即可。

以崇礼区为例，根据崇礼区多年监测气象数据，平均气温低于4℃或气象预报有低于0℃的极端天气，崇礼冷凉区春季5月10日前和秋季9月20日后开始放保温被。而对于每天来说，秋季前期9月20日-10月10日为提高昼夜温差，保温被放被时间尽快能晚，揭被时间尽可能早，保温被一般在日落天黑后放保温被，早晨日出后揭保温被；10月10日后为提高夜温，温度低于10℃或日落前1小时盖保温被，早晨日出后揭保温被。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，其特征在于其包括冷棚骨架、覆盖在冷棚骨架上的棚膜(15)、设置在冷棚骨架内侧且具有内膜(3)和保温被(2)的保温装置以及铺设在地面上用于覆盖作物根部的地膜(16)，所述保温被(2)位于内膜(3)的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，其特征在于所述保温装置包括若干平行布置的支撑杆(1)，所述支撑杆(1)上方设置有保温被(2)，所述支撑杆(1)下方设置有内膜(3)，所述保温被(2)连接有可用于收卷保温被(2)的收卷杆(4)，所述收卷杆(4)连接有可摆动的收卷组件，所述内膜(3)连接有可用于收纳内膜(3)的收纳组件，所述支撑杆(1)外侧设置有控制器(5)，所述支撑杆(1)下方设置温度传感器(6)，所述收卷组件、收纳组件和温度传感器(6)均与控制器(5)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，其特征在于，所述保温被(2)包括两个保温被单体(20)，所述支撑杆(1)顶部连接有固定板(10)，所述保温被单体(20)一端与固定板(10)连接，所述保温被单体(20)另一侧与收卷杆(4)连接。

4.根据权利要求2所述的一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，其特征在于，所述收卷组件包括连接板(70)、摆杆(71)和安装块(72)，所述摆杆(71)一端与连接板(70)连接，所述摆杆(71)另一端与安装块(72)转动连接，所述收卷杆(4)与连接板(70)转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，其特征在于，所述安装块(72)设置有安装槽(73)，所述安装槽(73)内连接有转动电机一(74)，所述转动电机一(74)与控制器(5)电连接，所述转动电机一(74)连接有转动齿轮(75)，所述转动电机一(74)与摆杆(71)连接，所述安装槽(73)内设置有转动轴(76)，所述转动轴(76)一端连接有连接齿轮(77)，所述转动齿轮(75)与连接齿轮(77)连接，所述转动轴(76)另一端连接有联动轮(78)，所述收卷杆(4)端部连接有转动轮(40)，所述联动轮(78)与转动轮(40)通过链条连接。

6.根据权利要求4所述的一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，其特征在于，所述支撑杆(1)上方设置有限位杆(11)，所述收卷杆(4)置于支撑杆(1)与限位杆(11)之间，所述限位杆(11)根部设置有卡接件(12)，所述连接板(70)内侧壁设置有卡扣(700)，所述卡接件(12)与卡扣(700)相对应。

7.根据权利要求2所述的一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，其特征在于，所述收纳组件包括若干相互铰接的V形连接件(80)以及与V形连接件(80)连接的滑动件(81)，所述V形连接件(80)设置有两个连接片(800)，两个连接片(800)通过弹性铰链连接，相邻的V形连接件(80)通过弹性铰链连接，所述滑动件(81)与支撑杆(1)滑动连接。

8.根据权利要求7所述的一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，其特征在于，所述支撑杆(1)下方设置有若干连接柱(13)，所述连接柱(13)端部连接有引导杆(14)，所述滑动件(81)设置有U形的滑槽(810)，所述滑槽(810)与引导杆(14)连接，相邻V形连接件(80)的铰接处连接有连接杆(82)，所述连接杆(82)与内膜(3)连接。

9.根据权利要求7所述的一种内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构，其特征在于，所述连接片(800)下方设置有穿过孔(801)，所述穿过孔(801)内设置有收纳拉线(83)，所述收纳拉线(83)一端部设置有挡块(84)，所述挡块(84)与设置在收纳组件远端的连接片(800)连接，所述收纳拉线(83)另一端连接有转动电机二(85)，所述转动电机二(85)与控制器(5)电连接，所述转动电机二(85)设置在支撑杆(1)下方。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的内置保温被的三膜覆盖智能化冷棚保温结构的智能控制方法，其特征在于其步骤如下：

S1.温度传感器(6)收集蔬菜大棚内的温度，传输给控制器(5)；

S2.控制器(5)分析温度数据，将得到的数据信号传输到转动电机一(74)和转动电机二(85)处；

S3.转动电机一(74)转动，控制摆杆(71)摆动，控制保温被(2)的收卷和铺盖；

转动电机二(85)转动，控制收纳组件对保温薄膜(3)收纳和展开覆盖。

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