基质自动化水循环加热装置的制造方法

文档序号:10598781阅读:420来源:国知局
基质自动化水循环加热装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基质自动化水循环加热装置,包括上位机、加热板、加热水池、基质温度传感器、水温温度传感器、密封架空层和回水水池,水温温度传感器置于密封架空层内,基质温度传感器置于基质内,密封架空层设于基质内;水温温度传感器和基质温度传感器与上位机无线连接;加热水池的出水口通过管道与密封架空层的入水口相连,在该管道上设有与上位机无线连接的入水控制器;密封架空层的出水口通过管道与回水水池相连,在该管道上设有与上位机无线连接的出水控制器;回水水池与加热水池相连,在连接处设有回水控制器。本发明提高了安全保障,环保节能,降低了成本,能够带来更大的经济效益。
【专利说明】
基质自动化水循环加热装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种水循环加热装置,尤其涉及一种在低温地区和大棚种植中,基质自动化水循环加热装置,属于加热装置技术领域。
[0002]【背景技术】
[0003]基质温度对植物的影响是多方面的,它直接影响着植物的生长、发育,也影响着植物的生长模式、地上地下干物质的积累和根冠比。在一定的温度范围内,基质温度越高,作物的生长发育越快。而目前,在低温地区尤其在冬季由于基质温度过低常常发生冷害,以致植物生长发育受到抑制和阻碍,甚至死亡。
[0004]目前,为了解决植物冷害的危害,在低温地区和大棚种植过程中,常常为了给植物增温而采用铺设地膜的方法。由于在寒冷地带,地表温度太低,因此,地膜在一定程度上能够起到保温作用,但对于植物根部温度效果不显著,尤其是在植物育苗过程中效果不理想。
[0005]另外,还有采用在基质或者土壤中埋电线和电热板的方法给基质加热,但是,这种加热方式与灌溉不能同时使用,当需要灌溉时,必须关闭加热电源,否则容易发生漏电,存在极大的安全隐患。同时,由于灌溉和加热不能够同时进行,导致加热不够连续,影响到作物的生长。这种加热方式采用条状加热条,导致加热也不均匀。
[0006]
【发明内容】

[0007]本发明的目的在于:提供一种基质自动化水循环加热装置,利用水循环加热,为低温地区和种植大棚中的基质进行增温、保温,促进植物生长、增产,解决现有植物增温采用铺设地膜存在保温效果不佳、埋电线加热存在的加热不均、连续性不好和安全隐患的不足, 实现自动化水循环加热。
[0008]本发明的目的是通过下述技术方案来实现:一种基质自动化水循环加热装置,包括上位机、加热板、加热水池和基质温度传感器,加热板设于加热水池内,基质温度传感器与上位机无线连接,还包括水温温度传感器、密封架空层和回水水池,水温温度传感器置于密封架空层内,基质温度传感器置于基质内,密封架空层设于基质内;水温温度传感器与上位机无线连接;加热水池的出水口通过管道与密封架空层的入水口相连,在该管道上设有与上位机无线连接的入水控制器;密封架空层的出水口通过管道与回水水池相连,在该管道上设有与上位机无线连接的出水控制器;回水水池与加热水池相连,在连接处设有回水控制器。
[0009]作为一种优选方式,所述入水控制器包括一号水栗和一号电磁阀,上位机通过 ZigBee无线传感器分别与一号水栗和一号电磁阀相连。ZigBee是一种近距离、低功耗、低速率、低成本的无线网络技术。
[0010]作为一种优选方式,所述出水控制器包括二号水栗和二号电磁阀,上位机通过ZIGBEE无线传感器与二号水栗和二号电磁阀相连。
[0011]作为一种优选方式,所述回水控制器为三号电磁阀,上位机通过ZigBee无线传感器与三号电磁阀相连。
[0012]作为一种优选方式,水温温度传感器、基质温度传感器和加热板分别通过ZigBee 无线传感器与上位机无线连接。通过上位机无线控制入水控制器、出水控制器和回水控制器的开闭,从而实现整个系统水循环的自动化。
[0013]作为一种优选方式,密封架空层的四周为铝皮,密封架空层距离基质上表面的高度为30-40cm。该高度的使得其热能能够起到最佳的效果。
[0014]作为进一步优选方式,所述密封架空层为密闭的空心盒状结构,密封架空层的入水口设于空心盒的一端,密封架空层的出水口设于空心盒的另一端,水温温度传感器的触头端穿过基质插入空心盒内。
[0015]作为进一步优选方式,所述空心盒为长方体结构,在密封架空层内设有竖向的铝皮支撑架。该铝皮支撑架用来支撑铝板,防止基质过厚时将其压垮。
[0016]作为一种优选方式,加热板为一排加热棒,加热板与上位机之间设有限位装置。限位装置用来限制和控制加热板在加热水池中的高度,可自动设定高度范围。
[0017]本发明中部分零件的作用如下:加热水池、密封架空层和回水水池:构成自动化水循环加热装置的基本循环,水作为介质,在加热水池中进行加热,形成热水以后再通过水管流入到密封架空层中,密封架空层和基质之间进行热交换,密封架空层中的热水慢慢冷却后通过水管流回回水水池中,回水水池中的水再进入加热水池进行加热,从而构成自动化水循环加热系统。
[0018]加热板:由一排加热棒构成,放置于加热水池中,用来加热水池中的水,加热板的高度根据限位装置进行调控,可根据实际情况具体设定范围。
[0019]—号水栗和一号电磁阀:构成入水控制器,通过与上位机的无线连接,进而通过上位机来无线控制一号水栗和一号电磁阀的开闭。
[0020]二号水栗和二号电磁阀:构成出水控制器,通过与上位机的无线连接,进而通过上位机来无线控制二号水栗和二号电磁阀的开闭。
[0021]三号电磁阀:作为回水控制器,通过与上位机的无线连接,进而通过上位机来无线控制三号电磁阀的开闭。
[0022]基质温度传感器和水温温度传感器:基质温度传感器设置于基质中,用来监控基质的温度,并将监控所得的基质温度通过ZIGBEE无线传感器传递给上位机;水温温度传感器设置于密封架空层中,用来监控密封架空层中水的温度,并将监控所得的水温温度通过 ZIGBEE无线传感器传递给上位机;上位机对比水温温度和基质温度,然后决定对入水控制器、出水控制器和回水控制器的控制。
[0023]与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明是针对现有加热装置加热不均匀、连续性不好、安全性较差,不能够实现自动化水循环而进行的改进,由于基质温度对植物的生长发育影响较大,本发明通过自动化水循环加热系统来实现对基质的增温、保温,均匀连续加热,充分保证植物生长所需要的适宜温度,为植物生长提供稳定的根系环境,促进植物快速生长,免受冻害,利于提高其产量和品质;同时,水循环加热提高了安全保障,环保节能, 降低了成本,能够带来更大的经济效益。
[0024]【附图说明】
[0025]图1是本发明基质自动化水循环加热装置的平面示意图。
[0026]图2是位于基质中的密封架空层的结构示意图。[〇〇27]图3是加热水池的结构示意图。
[0028]图中:基质温度传感器-1,上位机_2,加热板-3,一号水栗_4,二号水栗-5,一号电磁阀-6,二号电磁阀-7,三号电磁阀-8,密封架空层-9,加热水池-10,回水水池-11,水温温度传感器-12,基质-13,铝皮支撑架-14,限位装置-15。
[0029]【具体实施方式】
[0030]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0031]本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了相互排斥的特质和/或步骤以外,均可以以任何方式组合,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换,即,除非特别叙述,每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
[0032]如图1、2、3所示,本发明基质自动化水循环加热装置,其包括上位机2、加热板3、密封架空层9、回水水池11、加热水池10、水温温度传感器12和基质温度传感器1,加热板3设于加热水池10内,水温温度传感器12置于密封架空层9内,基质温度传感器1置于基质13内,密封架空层9设于基质13内。[〇〇33]基质温度传感器1和水温温度传感器12分别与上位机2无线连接;具体在本实施例中,水温温度传感器12、基质温度传感器1和加热板3分别通过ZigBee无线传感器与上位机2 无线连接。ZigBee是一种近距离、低功耗、低速率、低成本的无线网络技术。
[0034]加热板3为一排加热棒,加热板3与上位机2之间设有限位装置15。该限位装置为电控限位器,限位装置与上位机无线连接,通过上位机根据具体设定范围调节距水面高度。
[0035]加热水池10的出水口通过管道与密封架空层9的入水口相连,在该管道上设有与上位机2无线连接的入水控制器;所述入水控制器包括一号水栗4和一号电磁阀6,上位机2 通过ZigBee无线传感器分别与一号水栗4和一号电磁阀6相连。上位机通过获得信息控制其开闭。
[0036]密封架空层9的出水口通过管道与回水水池11相连,在该管道上设有与上位机2无线连接的出水控制器;所述出水控制器包括二号水栗5和二号电磁阀7,上位机2通过ZigBee 无线传感器与二号水栗5和二号电磁阀7相连。上位机通过获得信息控制其开闭。[〇〇37]回水水池11与加热水池10相连,在连接处设有回水控制器。所述回水控制器为三号电磁阀8,上位机2通过ZigBee无线传感器与三号电磁阀8相连。上位机通过获得信息控制其开闭。
[0038]在本实施例中,密封架空层9的四周均为铝皮,铝皮顶端距离基质表面的高度为 30-40cm。所述密封架空层9为密闭的空心盒状结构,密封架空层9的入水口设于空心盒的一端,密封架空层9的出水口设于空心盒的另一端,水温温度传感器12的触头端穿过基质13插入空心盒内;所述空心盒为长方体结构,在密封架空层9内设有竖向的铝皮支撑架14。[〇〇39]本发明的工作流程:基质温度传感器1通过ZigBee无线传感器将基质温度上传到上位机2,上位机2在接收到数据后,与原来设定的加热水池水温范围对比,当基质温度低于最低温度时,上位机2启动加热板3对加热水池10的水进行加热,当加热水池中的水的温度加热到水温最高上限时, 上位机2自动关闭加热板3。此时,上位机2控制一号水栗4和一号电磁阀6打开,将加热水池 10中的热水通过一号水栗4抽到铝皮制成的密封架空层9,达到密封架空层9的水温上限时, 水温温度传感器12将信息上传到上位机2,上位机2控制一号水栗4和一号电磁阀6自动关闭,从而形成增温保温层。密封架空层与基质进行热能交换,将密封架空层中的热能传递给基质,直到密封架空层9的水温低于基质温度时,上位机2控制二号电磁阀7和二号水栗5自动打开,密封架空层9中的水抽到回水水池11中存储。当加热水池中的水不足时,通过上位机2控制三号电磁阀8打开,将回水水池中的水抽到加热水池10中。抽水完毕后,上位机2启动加热板3对加热水池10的水进行加热,构成一个新的加热循环。当加热水池中的水的温度加热到水温最高上限时,上位机2自动关闭加热板3。此时,上位机2控制一号水栗4和一号电磁阀6打开,又形成新的增温保温层。
[0040]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基质自动化水循环加热装置,包括上位机(2)、加热板(3)、加热水池(10)和基质 温度传感器(1),加热板(3)设于加热水池(10)内,基质温度传感器(1)与上位机(2)无线连 接,其特征在于:还包括水温温度传感器(12)、密封架空层(9)和回水水池(11),水温温度传 感器(12)置于密封架空层(9)内,基质温度传感器(1)置于基质(13)内,密封架空层(9)设于 基质(13)内;水温温度传感器(12)与上位机(2)无线连接;加热水池(10)的出水口通过管道 与密封架空层(9)的入水口相连,在该管道上设有与上位机(2)无线连接的入水控制器;密 封架空层(9)的出水口通过管道与回水水池(11)相连,在该管道上设有与上位机(2)无线连 接的出水控制器;回水水池(11)与加热水池(10)相连,在连接处设有回水控制器。2.如权利要求1所述的基质自动化水循环加热装置,其特征在于:所述入水控制器包括 一号水栗(4)和一号电磁阀(6),上位机(2)通过ZigBee无线传感器分别与一号水栗4和一号 电磁阀(6)相连。3.如权利要求1所述的基质自动化水循环加热装置,其特征在于:所述出水控制器包括 二号水栗(5)和二号电磁阀(7),上位机(2)通过ZigBee无线传感器与二号水栗(5)和二号电 磁阀(7)相连。4.如权利要求1所述的基质自动化水循环加热装置,其特征在于:所述回水控制器为三 号电磁阀(8),上位机(2)通过ZigBee无线传感器与三号电磁阀(8)相连。5.如权利要求1所述的基质自动化水循环加热装置,其特征在于:水温温度传感器 (12)、基质温度传感器(1)和加热板(3)分别通过ZigBee无线传感器与上位机(2)无线连接。6.如权利要求1所述的基质自动化水循环加热装置,其特征在于:密封架空层(9)的四 周为铝皮,密封架空层(9)距离基质上表面的高度为30-40cm。7.如权利要求5所述的基质自动化水循环加热装置,其特征在于:所述密封架空层(9) 为密闭的空心盒状结构,密封架空层(9)的入水口设于空心盒的一端,密封架空层(9)的出 水口设于空心盒的另一端,水温温度传感器(12)的触头端穿过基质(13)插入空心盒内。8.如权利要求7所述的基质自动化水循环加热装置,其特征在于:所述空心盒为长方体 结构,在密封架空层(9)内设有竖向的铝皮支撑架(14)。9.如权利要求1所述的基质自动化水循环加热装置,其特征在于:加热板(3)为一排加 热棒,加热板(3)与上位机(2)之间设有限位装置(15)。
【文档编号】A01G9/24GK105961089SQ201610314318
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】周霓, 白胜, 蒋浩宏, 周峰, 张慧, 阳圣莹, 许龙江, 刘瑞, 邱大东, 李曦怡, 朱亮, 朱润华, 黄树谦
【申请人】四川省农业科学院服务中心, 绵阳五谷丰农业开发有限公司
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