自动控制温度节能型种植大棚装置及其工作方法与流程

本发明属于农业应用技术装备领域，具体地涉及一种自动控制温度节能型种植大棚。

背景技术：

在温室大棚中种植蔬菜等农作物是目前应用较广的农业技术，但存在的问题是：大棚主要放置在田间野外，不能完全保持大棚室内有合适的温度，极端情况下可能烫伤或冻伤蔬菜等农作物；使用电源等设施比较困难；利用人工看管很不方便。主要原因是田间野外条件复杂、技术不成熟、规模化农业生产要求高，因此，设计发明、大量生产和广泛使用自动控制温度节能型种植大棚装置，提高产量，节约能源，减少人工成本和降低劳动强度，适应了先进的农业生产技术发展的社会需求，具有一定的应用推广价值。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提出一种自动控制温度节能型种植大棚装置，能自动调节大棚室内温度，不需利用电源，能合理利用太阳能等干净能源，不需人工监控，原理简单，结构合理，容易制造，生产成本低，安装和维修方便，符合社会需求。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下具体技术方案：

一种自动控制温度节能型种植大棚装置，包括棚架和透明膜罩，还包括温度传感器、加热器组件、直线驱动机构、控制器以及蓄电池；其中，所述透明膜罩包括固定在棚架顶部一端的定膜罩和设置在棚架顶部另一端的动膜罩，并且所述动膜罩可沿棚架顶部滑动以使大棚内部空气与外部流通或将大棚内外封闭；

所述直线驱动机构，固定在棚架上与所述动膜罩传动连接；

所述温度传感器和加热器组件均设置于大棚内；

所述直线驱动机构、温度传感器以及加热器组件均与控制器控制连接。

所述棚架包括：两根平行布置的底架杆以及连接在底架杆上的顶部顶部弧杆组件，其中，两根平行布置的底架杆上均设有轨道槽；

所述动膜罩为弧形壳体结构，弧形壳体结构的两条直边分别滑动支撑在所述轨道槽内；

顶部顶部弧杆组件上连接有一导向杆，所述直线驱动机构固定在导向杆上，直线驱动机构的驱动杆的端面通过连接块与动膜罩连接；

所述蓄电池为所述加热器组件、直线驱动机构以及控制器供电。

所述顶部弧杆组件包括设置第一弧形杆、第二弧形杆和第三弧形杆、其中，第一弧形杆和第二弧形杆分别设置在底架杆的两端，第一弧形杆和第二弧形杆之间设置所述第三弧形杆，所述动膜罩滑动设置于第一弧形杆和第三弧形杆之间，定膜罩固定连接在第二弧形杆和第三弧形杆之间。

所述动膜罩包括多个膜罩单元，每两个膜罩单元之间相互滑动密封连接。

还包括太阳能电池板组件，所述太阳能电池板组件位于大棚室外空旷的地面上，通过导线与蓄电池组件连接。

所述直线驱动机构为直线电机。

所述蓄电池组件还连接外接电源。

所述控制器为单片机。

一种基于所述自动控制温度节能型种植大棚装置的工作方法，一般情况下，动膜罩与定膜罩将大棚顶部封闭，温度传感器实时对大棚内部温度进行检测，并将温度信号发送给控制器，控制器内预设有温度阈值，当大棚内温度小于温度阈值，则控制器控制加热器组件发出热量，大棚内温度升高；

当大棚内温度上升至阈值区间内，控制器控制加热器组件断电；

当大棚内温度上升至大于所述温度阈值，控制发送指令给直线驱动机构，直线驱动机构上的驱动杆带动动膜罩相定膜罩方向移动，大棚室内热空气及时释放出大棚，大棚内温度降低直至大棚内温度处于温度阈值区间内，控制器控制直线驱动机构带动动膜罩将大棚顶部封闭。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1．能自动调节温度，有效防止农作物受到损伤，提高产量。

2．不需提供电源，节能环保，适合野外工作。

3．不需人工操作和监控，减少人为因素的失误。

4．选用常见材料，采用标准化、规模化生产的电器元件和标准零件，结构简单，制作成本低，容易安装和维修。

附图说明

图1是没有安装定膜罩、动膜罩的大棚结构示意图；

图2是安装了定膜罩、动膜罩的大棚完整结构示意图；

图3是动膜罩向右移动后的大棚结构示意图；

图4是动膜罩的结构示意图；

图中，1为加热器组件、2为温度传感器、3为蓄电池组件、4为太阳能电池板组件、5为轨道槽、7为侧膜、8为第二弧形杆、9为底架杆、10为直线电机、11为第三弧形杆、12为连接块、13为导向支架、16为第一弧形杆、17为动膜罩、18为定膜罩。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例

如图1所示，底架杆安放在地面上，底架杆是用刚性好、强度高的材料制成。

第一弧形杆16、第二弧形杆8、第三弧形杆11依次按照一定距离、牢固地联接在底架杆的上方，它们都在同一个圆弧面上，是用刚性好、强度高的材料制成。

导向支架13安装在第二弧形杆8、第三弧形杆11、第一弧形杆16圆弧上方中间位置，是直线结构，是用刚性好、强度高的材料制成，上述这些杆件和底架杆共同组成半圆柱形的棚架的结构。

侧膜覆盖在棚架的左右两个侧面上，定膜罩18固定在棚架的第三弧形杆11与第二弧形杆8之间，是用保温性能好、强度高的材料制成。

直线电机10固定在导向支架13上，位于定膜罩18下方,连接块12固定在直线电机10的移动杆左端，所述加热器组件1、温度传感器2、蓄电池组件3位于大棚室内，保证不受外界条件的影响，所述太阳能电池板组件4位于大棚室外空旷的地面上，保证能顺利接受太阳光的照射，太阳能电池板组件4、蓄电池组件3、温度传感器2、加热器组件1和直线电机10按顺序通过导线相互连接，太阳能电池板组件4将太阳的光能转化为电能储存在蓄电池组件3中，为加热器组件1、温度传感器2和直线电机10提供能源。

如图2所示，动膜罩17位于第一弧形杆16与第三弧形杆11之间，它的两条直边边分别滑动支撑在轨道槽5中，直线电机10的移动杆的左端面通过连接块12与动膜罩17相连接，动膜罩17能在直线电机10的带动下左右移动。

本发明一种自动控制温度节能型种植大棚装置的工作过程：

一般情况下，动膜罩与定膜罩将大棚顶部封闭，温度传感器实时对大棚内部温度进行检测，并将温度信号发送给控制器，控制器内预设有温度阈值，当大棚内温度小于温度阈值，则控制器控制加热器组件发出热量，大棚内温度升高；

当大棚内温度上升至阈值区间内，控制器控制加热器组件断电；

当大棚内温度上升至大于所述温度阈值，控制发送指令给直线驱动机构，直线驱动机构上的驱动杆带动动膜罩相定膜罩方向移动，大棚室内热空气及时释放出大棚，大棚内温度降低直至大棚内温度处于温度阈值区间内，控制器控制直线驱动机构带动动膜罩将大棚顶部封闭。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种自动控制温度节能型种植大棚装置及其工作方法，装置包括棚架和透明膜罩，还包括温度传感器、加热器组件、直线驱动机构、控制器以及蓄电池；其中，所述透明膜罩包括固定在棚架顶部一端的定膜罩和设置在棚架顶部另一端的动膜罩，并且所述动膜罩可沿棚架顶部滑动以使大棚内部空气与外部流通或将大棚内外封闭；所述直线驱动机构，固定在棚架上与所述动膜罩传动连接；所述温度传感器和加热器组件均设置于大棚内；所述直线驱动机构、温度传感器以及加热器组件均与控制器控制连接。本发明能自动调节大棚室内温度，不需利用电源，不需人工监控，原理简单，结构合理，容易制造，生产成本低，安装和维修方便。

技术研发人员：祝小军;王建海
受保护的技术使用者：盐城工学院
技术研发日：2017.03.23
技术公布日：2017.08.18