一种农田轨基太阳能装置的制造方法_4

文档序号:8430164阅读:来源:国知局
盒;83.底盘升降机构;84.第一外挂平台梁;85.第二外挂平台梁;86.第三外挂平台梁;87.底盘平台;88.储物容器;89.吊装设施;90电力线连接界面;91.田轨表面摄像头;92.连扳;93.吊索;94.桅杆;95.收割脱粒和秸杆捆扎机械手总成;96.耕地和施肥机械手总成;97.插秧机械手总成;98.运输车;101.综合太阳房;102.蜗轮蜗杆跟踪机构;103.网架结构;104.太阳能收集利用装置;105喜阴农作物生长间;106.厩舍;107.涡轮;108.电动蜗杆;111.主控电路;112.储存器件;113.通信模块接口电路;114.人机界面接口电路;115.逆变器接口电路;116.定位传感器接口电路;117.轮组电动驱动装置接口电路;118.电力线检模块测接口电路;119.下主电动推杆接口电路;120.下副电动推杆接口电路;121.上主电动推杆接口电路;122.上副电动推杆接口电路;123.监控器接口电路;124.总线。
【具体实施方式】
[0046]图1给出本发明第一个实施例。图1中,在农地I中,三组平行双田轨2作东西向布置并排铺设,每组各包括两条田轨2。在田轨2上运行有可移动光伏发电系统3。在中间一组田轨2上运行有一台自动耕作装置4。自动耕作装置4包括中间的底盘5和两侧外挂平台梁6。外挂平台梁6用于运行一组以上各种农地作业机械手。农田I中间设置有一条与道路7相通的机耕路8用于行驶自动耕作装置4。图1中用虚线区分各组田轨的区域。虚线隔开的两条田轨2为双轨。
[0047]取双轨宽1910毫米;单侧外挂平台梁6的有效作业长度1545毫米,即自动耕作装置作业最大幅宽为5米。可移动光伏发电系统3光伏电池板9的尺寸、间隔和布置并无限制,包括采用9块光伏电池板9排列成南北向三排东西向三列的阵列。按标准尺寸每块光伏电池板9长1580*宽1062 ;南北相互间隔630 ;南北向总长度6米。东西向相互间隔630毫米;东西向总宽度4446毫米。这里,东西向尺寸小于南北向的理由是:东西向照射角跟踪包括上午东低西高和下午东高西低,总的动作幅度也大;而南北向高度角跟踪在北半球是北高南低,总的动作幅度小。即使令光伏电池板9阵列南北向总长6米而南北两组田轨2的间距仅5米,但仍可以令南北两个可移动光伏发电系统3的光伏电池板9相互不相冲突。原因是处于北半球的光伏电池板9可以是南北向倾斜布置,高低错落。虽然冬季交汇时会发生南面的光伏电池板9遮挡北面的情况,但交汇造成的遮挡时间短,影响不大。还可以令处于北半球的光伏电池板9上午北面的在左布置如图1中机耕路8右面部分所示;下午北面的在右布置如图中机耕路8左面所示并且始终同步进行。这样可以一天只交汇一次,平时相互不遮挡。
[0048]自动耕作装置4的工作范围越宽,单位面积铺设的田轨2就越少。但在田轨2东西向铺设时,冬季为跟踪考虑,光伏电池板9北侧比南侧高的高度要达到光伏电池板9南北向总长度尺寸的0.6倍,考虑这个总高度以不超过3米为好,则光伏电池板9的总长度以5米为限。当然,因为照射角也要跟踪,其宽度也以5米为限。依此,则平均南北向5米距离就要铺设一组田轨2,每亩地要铺设133.34米平行双田轨2。以一组两条平行双田轨2造价38元/米(以5米为一单元,包括2支柱桩+基础垫板20元、钢筋水泥平行双田轨2*50元、旁站电力线70元,总计190元)计,I亩地平行双田轨2的造价要38*133.34=5066.92(兀)。光伏电池板9额定输出1.62kw/块。以遮光系数0.1计,可移动光伏发电系统3每次行程 31.86 米(1.062*3*10)。每亩设置块数 4 块(667/ (31.86*4) ^ 5.23)共计 6.48 千瓦,平行双田轨2的成本约合0.78元/V。以自动耕作装置4分摊去50%则降到0.39元/W。可移动光伏发电系统的好处包括:可在农地安装而几乎不导致农作物减产、农户自家安装免场地费用和除草费用、免长距离输变电投资和损耗。
[0049]在农地I或者机耕路8上设置有定位参照物10用于帮助可移动光伏发电系统3及自动耕作装置4的计算机控制子系统定位。譬如利用在可移动光伏发电系统和自动耕作装置上的激光测距仪获取与定位参照物10的距离并计算出可移动光伏发电系统3和自动耕作装置4的位置数据用于自动驾驶装置的行驶。
[0050]在农地I边界设置库房11用于储存谷物、秸杆和维修配件;还可以为轮上养殖提供避风处。与田轨2连接的库房11可以提供可移动光伏发电系统3和自动耕作装置4的庇护。
[0051]在田轨2上适当位置设置激光准直仪平台12,用于使用对平行双田轨进行测量已确保及时了解田轨2的状态。激光准直仪平台12可以只是一块方便找到的、位置固定的、面积为100*100平方毫米的坚固平面。
[0052]图2给出本发明第二个实施例。图2中,在梯田13中设置平行双田轨2包括令平行双田轨2直接跨越梯田坝14,并在平行双田轨2上运行可移动光伏发电系统3和自动耕作装置4。平行双田轨2的坡度不大于14°。尽可能减小平行双田轨2的最大坡度并且令整段平行双田轨2带有一些坡度接近于0°的水平段用于临时停置可移动光伏发电系统3和自动耕作装置4。
[0053]图3给出本发明第三个实施例。图3中,在坡地15中设置平行双田轨2,并在平行双田轨2上运行可移动光伏发电系统3和自动耕作装置4。平行双田轨2的坡度不大于10°。尽可能减小平行双田轨2的最大坡度并且令整段平行双田轨2带有一些坡度接近于0°的水平段用于临时停置可移动光伏发电系统3和自动耕作装置4。图2和图3实施例的平行双田轨可以采用轨间距只有0.5米的宽度,还可以采用单轨运行运行简单的自动耕作装置譬如单轨喷药机。
[0054]图4给出本发明第四个实施例。图4中,双线描绘的平行双田轨2表示两条相互平行双的田轨,在梯田中,两条田轨的距离可以小于0.5米。平行双田轨2与团团围住泥土的梯田坝14或者梯田界坝一体制作。梯田13各田块的水平高度可以不同。平行双田轨2从底下的起始点机耕路8开始逐渐抬高。梯田13顶部面积大,因而采用3条平行双田轨2并采用一条机耕路8将梯田3顶部的3条平行双田轨2连通。在平行双田轨2上行驶有可移动光伏发电系统3和自动耕作装置4。
[0055]图5给出本发明第五个实施例。图5中,里外两田轨2之间的距离始终相等的平行双田轨2即标准田轨的两根田轨2的设计有两种方案:1)山坡比较陡,两根田轨都用于与梯田坝14 一体制作并且里外两田轨2保持顶部等高同步升高盘旋向山顶向前推进;2)山坡不很陡,只用外田轨及拐弯处半径较大的那根田轨与梯田坝14 一体制作,里边的田轨只是简单安放于梯田里并且里外两田轨等高同步升高盘旋向山顶向前推进。平行双田轨2从底下的起始点机耕路8开始逐渐抬高。梯田13顶部面积大,因而采用3条平行双田轨2并采用一条机耕路8将梯田3顶部的3条平行双田轨2连通。在平行双田轨2上行驶有可移动光伏发电系统3和自动耕作装置4。边界拔直的梯田不仅美观,而且插秧割稻方便机器作业。
[0056]图6和图7共同给出本发明第六个实施例。图6、7中,平行双田轨2及其负荷的重量通过过渡垫块16和水泥桩柱17传递给农地I的土壤。过渡垫块16包括上、下两层结构;过渡垫块下层用于提供较大的承重面积,可以采用钢筋水泥制作;过渡垫块上层用于提供平行双田轨2与过渡垫块下层之间的缓冲和承重过渡作用。如果硬碰硬直接将平行双田轨2压在水泥桩柱17上,不能保证两者的充分面接触传递重力。过渡垫块上层的材料可以采用与现有立交桥横梁与墩柱之间的垫块相同的材料,或者采用一定比例的木塑粉碎料再重新注塑制成。还可以在平行双田轨2与农地I之间设置过渡垫块16以改善平行双田轨2的工况。水泥桩柱17采用钢筋水泥制作,表面可以带有螺纹18方便通过专用设备将其旋入农地I中;水泥桩柱17的下端尖,置于相邻平行双田轨2的拼接处19处的水泥桩柱17顶部带有面积较大的帽板20。平行双田轨2的拼接处19采用夹板21连接。平行双田轨2的背光面还设置水管22。平行双田轨2通过电杆23架设电力线钢管24。为减轻重量,还可以在平行双田轨2上设置通孔25。
[0057]自动耕作装置4通过轮组26与平行双田轨2接触传递重量。为了保证轮组始终处于平行双田轨2顶部表面的中间位置不致于滑落,采用带小滚轮27的田轨约束板28。当轮组26在行进中产生偏离平行双田轨2的现象时,由于轮组26两边的小滚轮27的约束作用,使轮组26不能进一步偏离而始终行驶在平行双田轨2的正确位置。轮组26带有一个电动驱动装置29用于推拉田轨约束板28。当自动耕作装置4需要上机耕路时,电动驱动装置29将田轨约束板28拉起至图6虚线位置,使田轨约束板28不影响自动耕作装置4在机耕路上行驶。
[0058]图8和图9共同给出本发明第七个实施例。图8和图9中,农地I的过渡垫块16上设置水泥平行双田轨2。水泥平行双田轨2的顶部是一个可以运行轮组26的承重田轨平面,在平行双田轨2的一个侧面还具有一个负荷承重界面30 ;在平行双田轨2的下半部含有一个管孔34。在采用双轨的情况下,负荷承重界面30可以暂驻体型缩小的自动耕作装置,而此时平行双田轨2顶部的承重田轨平面可以通过一个可移动光伏发电系统。这为可移动光伏发电系统和自动耕作装置的顺利交汇提供了保证。负荷承重界面30也可以设计成可以运行滚轮或者轮组。管孔34用于排涝时,地里的积水可以通过拼接处19流入管孔34并顺着管孔34流出农地I。图8和图9中,水泥平行双田轨2具有工字钢的力学特性省料并且适合用作横梁,其高度也比较高。图8和图9中,在底盘5上还设置有加强螺钉31和自动旋钉器32。自动旋钉器32通过接口电路与控制计算机信号连接,可以将加强螺钉31随时旋入农地I中使可移动光伏发电系统或者自动耕作装置的状态得到加固有利于抗风;还可以使自动耕作装置在开荒施工时具有更稳固的基础。图8和图9中,在底盘5上还设置有钩板33,钩板33与一个电动驱动装置29传动连接。电动驱动装置29通
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