日光温室卷帘限位控制系统及日光温室

1.本实用新型涉及农业设施技术，具体而言，涉及一种日光温室卷帘限位控制系统及日光温室。


背景技术：

2.日光温室大棚作为栽培作物的重要农业设施，在提高作物质量、增加非应季作物品种方面，发挥着重要作用。日光温室大棚中最重要的部分就是具有保温作用的棚面覆盖物，在现代农业作业中已经用机械化的卷帘代替了棉被、保温膜等覆盖物，并对卷帘的控制和结构进行了探索。
3.现有日光温室卷帘通常使用电机实现卷帘的收放，随使用时长的增加，设备老化，电机运转能力下降，设备容易出现走偏的现象，如果发生雨雪等恶劣天气，将进一步造成卷帘轴的倾斜。由于温室大棚长度较长，日光温室卷帘机的控制器件通常在棚室一侧，如果现场人员监控不到位，卷帘走偏容易导致卷帘卷过或反卷现象，造成电机损毁或卷帘从温室后墙一侧滚落，引发财产损失或人身伤害。另外，日光温室卷帘机平均揭开或覆盖卷帘时间约为10
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15分钟，为保证卷帘机运行过程的安全和位置，在整个过程中需要专人看守，人工耗费极大。
4.因此，如何保证现有日光温室卷帘机的卷帘稳定、可靠性，以及降低卷帘看守成本，现有技术未给出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例中提供一种日光温室卷帘限位控制系统及日光温室，用以至少解决现有技术中存在的上述部分问题。
6.本实用新型提供一种日光温室卷帘限位控制系统，所述日光温室卷帘限位控制系统包括控制模块、卷帘电机和两套限位机构；每套限位机构包括限位开关和限位联动机构，所述限位联动机构包括通过连接轴连接的开关触发机构和受力转化机构，所述控制模块分别与所述卷帘电机和所述限位开关连接，两套限位机构用于设置在日光温室的侧墙，并分别临近所述侧墙的上下端，其中，所述限位开关用于设置在所述侧墙的内侧，所述连接轴用于穿过所述侧墙，所述受力转化机构用于设置在所述侧墙的外侧且位于所述卷帘电机的移动路线上；所述受力转化机构用于在受到移动的卷帘电机的推动过程中，通过所述转动轴带动所述开关触发机构转动，以使所述开关触发机构与所述限位开关实现限位配合，所述限位配合用于限制所述卷帘电机的卷帘最高位置或卷帘最低位置。
7.可选的，每套限位机构还包括防反向机构，对于任一套限位机构，该限位机构的防反向机构设置在所述卷帘电机和该限位机构的受力转化机构之间。
8.可选的，每套限位机构还包括保护套，所述连接轴设置在所述保护套内部。
9.可选的，每套限位机构还包括限位支架和弹性连接部件；所述开关触发机构由内部臂构成，所述受力转化机构由外部臂构成，所述内部臂包括连接体和触发部，所述连接体
和所述触发部构成l型结构，所述连接体和所述外部臂均与所述连接轴垂直；所述限位开关设置在所述限位支架上，所述连接体和所述限位支架之间设置有所述弹性连接部件。
10.可选的，所述外部臂通过连接扣和固定螺母与所述连接轴连接。
11.可选的，所述控制模块包括电机控制组和arm控制单元；所述电机控制组分别与所述卷帘电机和两套限位机构连接。
12.可选的，所述控制模块还包括无线通信单元和服务器；所述无线通信单元通过无线与所述服务器连接。
13.本实用新型还提供一种日光温室，所述日光温室包括如上任意一项所述的日光温室卷帘限位控制系统。
14.应用本实用新型的技术方案，通过限位联动机构保护限位开关不受外界恶劣天气影响，确保卷帘的运行安全，通过控制模块可以实现集群温室多设备的远程、批量控制，有效降低了人工耗时，提升了系统的可用性；并且无需专人看守卷帘，有效降低看守成本。
附图说明
15.图1是根据本实用新型实施例的日光温室卷帘限位控制系统的示意图。
16.图2是根据本实用新型实施例的限位机构温室内部安装示意图。
17.图3是根据本实用新型实施例的限位机构温室外部安装示意图。
18.图4是根据本实用新型实施例的联动机构示意图。
19.图5是根据本实用新型实施例的限位机构温室内部限位触发示意图。
20.图6是根据本实用新型实施例的外部臂的示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
23.实施例一
24.本实用新型提供一种日光温室卷帘限位控制系统，如图1所示，所述日光温室卷帘限位控制系统包括控制模块14、卷帘电机1和两套限位机构2；每套限位机构2包括限位开关和限位联动机构，所述限位联动机构包括通过连接轴连接的开关触发机构和受力转化机构，所述控制模块分别与所述卷帘电机和所述限位开关连接，两套限位机构用于设置在日光温室的侧墙8，并分别临近所述侧墙的上下端，其中，所述限位开关用于设置在所述侧墙8的内侧，所述连接轴用于穿过所述侧墙8，所述受力转化机构用于设置在所述侧墙8的外侧且位于所述卷帘电机1的移动路线上；所述受力转化机构用于在受到移动的卷帘电机1的推动过程中，通过所述转动轴带动所述开关触发机构转动，以使所述开关触发机构与所述限位开关实现限位配合，所述限位配合用于限制所述卷帘电机的卷帘最高位置或卷帘最低位置。两套限位机构2包括上限位机构和下限位机构。
25.本实用新型通过限位联动机构保护限位开关不受外界恶劣天气影响，确保卷帘的
运行安全，通过控制模块可以实现集群温室多设备的远程、批量控制，有效降低了人工耗时，提升了系统的可用性；并且无需专人看守卷帘，有效降低看守成本。
26.可选的，每套限位机构还包括防反向机构、保护套10、限位支架3和弹性连接部件，对于任一套限位机构，该限位机构的防反向机构设置在所述卷帘电机和该限位机构的受力转化机构之间。其中，所述连接轴11设置在所述保护套10内部。
27.可选的，所述开关触发机构由内部臂6构成，所述受力转化机构由外部臂7构成，所述内部臂包括连接体和触发部，所述连接体和所述触发部构成l型结构，所述连接体和所述外部臂7均与所述连接轴垂直；所述限位开关2设置在所述限位支架3上，所述连接体和所述限位支架3之间设置有所述弹性连接部件。
28.详细的，如图2
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图6所示，限位机构部署在日光温室侧墙8，在卷帘电机移动的卷帘最高位置和卷帘最低位置分别部署一组，分别称为上限位机构和下限位机构，上下限位机构在安装时方向相反。
29.限位机构中限位支架3安装在日光温室侧墙内部，限位开关2固定在限位支架3上，限位联动机构4通过连接弹簧5与限位支架3连接。限位联动机构4由内部臂6、外部臂7、连接轴11、保护管10四部分组成。保护管10置于侧墙8内，连接轴11穿过保护管10，两侧分别连接内部臂6和外部臂7，内部臂6与外部臂7均与连接轴11保持垂直，形成内外联动机构。连接轴11为丝杠结构，内部臂6通过焊接方式与连接轴11连接，外部臂7通过连接扣12和两个固定螺母13与连接轴11连接。内部臂6与连接弹簧5连接，当卷帘电机1触碰外部臂7时，通过连接轴11带动内部臂6转动，触碰限位开关2。卷帘电机1推动外部臂7触发内部臂6转动方向为外部臂7正向运行方向。防反向支架9固定在日光温室侧墙8外部，与地面垂直，且位置在外部臂7反向运行方向侧，用于防止大风等特殊天气下，外部臂7被吹至反向，导致设备失灵情况。
30.其中，限位开关2分为上限位开关201和下限位开关202，限位支架3分为上限位支架301和下限位支架302，弹性连接部件为连接弹簧5，分为上连接弹簧501和下连接弹簧502，内部臂6分为上内部臂601和下内部臂602，外部臂7分为上外部臂701和下外部臂702，防反向机构为防反向支架9，分为上外部臂防反向支架901和下外部臂防反向支架902，固定螺母分为固定螺母1
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1301和固定螺母2
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1302。
31.控制模块包括控制模块外箱及部署在其中的arm控制单元、电机控制组、无线通信单元(例如4g通信单元)。arm控制单元通过stm32f103rct6控制芯片与其他组件连接，所述控制模块包括电机控制组和arm控制单元；所述电机控制组分别与所述卷帘电机和两套限位机构连接。所述无线通信单元通过无线与所述服务器连接。其中，与电机控制组连接，完成电机的正反转控制；与4g通信单元连接，完成与服务器的通信，实现控制指令交互。也就是说，用户通过控制模块现场按钮、app或web端下发卷帘控制指令，指挥卷帘电机完成正反转，通过限位机构，确保了卷帘电机执行的安全性。
32.简述本实用新型的原理。
33.本实用新型中设置两套限位机构，包括上限位机构和下限位机构。其中，上限位机构、上限位支架安装在日光温室侧墙8上部；下限位机构组、下限位支架安装在日光温室侧墙8下部。
34.对于上限位机构：(1)当用户通过控制模块(包括现场旋钮、远程app或web)控制卷
帘电机1进行向上卷帘时，卷帘电机1带动卷帘延侧墙8向上运动。当卷帘电机触碰上外部臂701后，会促使上外部臂701向下压，上外部臂701通过连接轴11带动上内部臂601向下压，同时上连接弹簧501逐步拉紧，当上内部臂601下压至一定程度后会接触到上限位开关201，实现限位配合，上限位开关201将通知控制模块已到达上限位，控制模块控制卷帘电机1终止运动。
35.(2)当用户通过控制模块(包括现场旋钮、远程app或web)控制卷帘电机1从上限位位置进行向下卷帘时，卷帘电机1带动卷帘延侧墙8向下运动。上连接弹簧501随卷帘电机1向下运动受力逐步减小，直至卷帘电机1离开上外部臂701。但受上外部臂701自身重力影响，连接弹簧501仍然会保持张开状态。
36.(3)当卷帘本身由于天气或老化影响造成限位位置发生改变时，可以通过两种方式调整：
37.1)微调：通过调整上限位开关201本身的限位触碰点角度完成。
38.2)较大位置偏移：通过调整上外部臂701与连接轴11的角度完成。
39.对于下限位机构，(1)当用户通过控制模块(包括现场旋钮、远程app或web)控制卷帘电机1进行向下卷帘时，卷帘电机1带动卷帘延侧墙8向下运动。当卷帘电机触碰下外部臂702后，会促使下外部臂702向下压，下外部臂702通过连接轴11带动下内部臂602向下压，同时下连接弹簧502逐步拉紧，当下内部臂602下压至一定程度后会接触到下限位开关202，实现限位配合，下限位开关202将通知控制模块已到达下限位，控制模块控制卷帘电机1终止运动。
40.(2)当用户通过控制模块(包括现场旋钮、远程app或web)控制卷帘电机1从下限位位置进行向上卷帘时，卷帘电机1带动卷帘延侧墙8向上运动。下连接弹簧502随卷帘电机1向上运动受力逐步减小，直至卷帘电机1离开下外部臂702。但受下外部臂702自身重力影响，连接弹簧502仍然会保持张开状态。
41.(3)当卷帘本身由于天气或老化影响造成限位位置发生改变时，可以通过两种方式调整：
42.1)微调：通过调整下限位开关202本身的限位触碰点角度完成
43.2)较大位置偏移：通过调整下外部臂702与连接轴11的角度完成。
44.本实用新型可以采用基于web和app的远程及本地卷帘控制，使用内外联动机构保护了限位开关不受外界恶劣天气影响，确保卷帘的运行安全，实现了集群温室多设备的远程、批量控制，有效降低了人工耗时，提升了系统的可用性。
45.实施例二
46.本实用新型提供一种日光温室，所述日光温室包括如实施例一中任意一项所述的日光温室卷帘限位控制系统。
47.本实施例在具体实现过程中可以参阅实施例一，具有相应的技术效果。
48.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
49.上面结合图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。