果园防霜机智能燃气辅助加热装置及其控制系统的制作方法

本发明属于农业机械自动化和农业气象灾害抵御领域，具体是一种果园防霜机智能燃气辅助加热装置及其控制系统。

背景技术：

果园防霜机是一种离地较高、能够向果园投送风力的风机设备。它通过物理干扰的方法，将果园上方较暖空气层强制对流吹向下方低温层，从而提高低空温度，达到防止或减轻霜冻伤害的作用，从而提高农作物产量和品质。果园防霜机的防霜功用集中体现在提高低空温度的能力，通常我们会在果园防霜机工作时，用焚烧秸秆或燃煤的方法来增加果园防霜机旋转叶片周围的温度。这种方法虽然在实践中得到了有效的防霜增益，但完全依靠人力操作，具体实施存在困难，推广难度较大，且会造成环境污染。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种操作简便、易于推广的果园防霜机智能燃气辅助加热装置，以提高果园防霜机的防霜能力，减小对环境的污染。

本发明的另一目的是提供一种上述加热装置的控制系统。

本发明的目的是通过以下方案实现的：通过在LED气象信息监控站与果园防霜机PLC主控工作站、以及PLC主控工作站与燃气加热系统间建立气象通讯，根据果园气象信息自动启动、调节和关闭燃气加热系统。

本发明的果园防霜机智能燃气辅助加热装置包括立柱，立柱中部表面设有支撑架，支撑架上部设有燃气加热执行器，立柱内部支撑架以下设有燃气加热管路，燃气加热管路上部穿过立柱与燃气加热执行器连接，燃气加热管路下部穿过立柱与液化燃料箱连接；立柱下部表面设有控制箱，控制箱通过电缆与PLC主控工作站相连接；立柱底部设有智能发电机组，其通过电缆与PLC主控工作站相连接。

上述燃气加热执行器为两个，分别设于支撑架的两端。

本发明果园防霜机智能燃气辅助加热装置控制系统包括主回路，控制回路和反馈回路，其中主回路包括依次与液化燃料箱通过管路连接的节流阀，压力指示器，气压报警器，减压阀，压力计，流量计，流量调节阀、安全阀和燃气加热执行器通过管路连接；控制回路包括LED气象信息监控站，该LED气象信息监控站通过电缆与PLC主控工作站相连接，PLC主控工作站通过电缆连接智能发电机组控制器和控制箱，智能发电机组控制器和控制箱之间通过电缆相连接，控制箱通过电缆分别与流量调节阀、安全阀和燃气加热执行器相连接；反馈回路由报警信号和传感器组反馈信号组成，传感器组通过电缆分别与燃气加热执行器、安全阀和控制箱相连接，控制箱通过电缆连接PLC主控工作站，PLC主控工作站通过电缆连接LED气象信息监控站。

其中，安全阀包括并联连接的节流阀Ⅰ和节流阀Ⅱ，节流阀Ⅱ内装有熄火感应针。

本发明加热效率高、控制精度好、自动化程度高，能够提高果园果园防霜机的防霜能力、降低果园防霜的人工成本、减小对环境的污染，在大面积推广后，可以实现果园防霜工作的智能化和产业化，从而推动农业科技的发展。

附图说明

图1为本发明果园防霜机智能燃气辅助加热装置的结构示意图。

图2为图1中加热装置的控制系统示意图：图中，实线表示主回路，双点画线表示控制回路，虚线表示反馈回路。

附图标记：1、立柱；2、支撑架；3、燃气加热执行器；4、燃气加热管路；5、液化燃料箱；6、控制箱；7、智能发电机组； 8、PLC主控工作站；9、节流阀；10、压力指示器；11、气压报警器；12、减压阀；13、压力计；14、流量计；15、流量调节阀；16、安全阀：16-1、节流阀Ⅰ，16-2、节流阀Ⅱ；17、传感器组；18、智能发电机组控制器；19、LED气象信息监控站。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的果园防霜机智能燃气辅助加热装置包括立柱1，立柱1中部表面设有支撑架2，支撑架2上部两端设有两个燃气加热执行器3，立柱1内部支撑架2以下设有燃气加热管路4，燃气加热管路4上部穿过立柱1与燃气加热执行器3连接，燃气加热管路4下部穿过立柱1与液化燃料箱5连接；立柱1下部表面设有控制箱6，控制箱6通过电缆与PLC主控工作站8相连接；立柱1底部设有智能发电机组7，其通过电缆与PLC主控工作站8相连接。

如图2所示，本发明果园防霜机智能燃气辅助加热装置控制系统包括主回路，控制回路和反馈回路，其中主回路包括依次与液化燃料箱5通过管路连接的节流阀9，压力指示器10，气压报警器11，减压阀12，压力计13，，流量计14，流量调节阀15，安全阀16和燃气加热执行器3通过管路连接；控制回路包括LED气象信息监控站18，该LED气象信息监控站19通过电缆与PLC主控工作站8相连接，PLC主控工作站8通过电缆连接智能发电机组控制器18和控制箱6，智能发电机组控制器18和控制箱6之间通过电缆相连接，控制箱6通过电缆分别与流量调节阀15、安全阀16和燃气加热执行器3相连接；反馈回路由传感器组17组成，传感器组17通过电缆分别与燃气加热执行器3、安全阀16和控制箱6相连接，控制箱6通过电缆连接PLC主控工作站8，PLC主控工作站8通过电缆连接LED气象信息监控站19；安全阀16包括并联连接的节流阀Ⅰ16-1和节流阀Ⅱ16-2， 节流阀Ⅱ16-2装有熄火感应针。

使用本发明装置及控制系统进行果园防霜机辅助加热时，LED气象信息检测站19检测到低温霜冻气象灾害后，立即向PLC主控工作站8发出信号，PLC主控工作站8接收到信号后转换为模拟气象电信号，控制果园防霜机启动智能发电机组控制器18和控制箱6，从而启动智能发电机组7和控制箱6中的点火控制器，主回路开始工作，点火控制器通过模拟温控信号使节流阀Ⅰ16-1打开，并点火启动燃气加热执行器3；主回路由节流阀9控制通断，液化燃料箱5中的液化燃料压力显示在压力指示器10上，并由减压阀12减压，当液化燃料箱5压力不足时，气压报警器11发出报警信息到控制箱6，提醒更换燃料并停止工作，当液化燃料箱5压力正常时，减压阀12减压，燃气由压力计13和流量计14实时监控并将数据传输给控制箱6，当数据与PLC主控工作站8内预先设定的数据不符时，通过控制箱6控制流量调节阀15调节燃气流量大小，从而控制燃气加热执行器3的加热情况；当温度升高到设定温度后，熄火感应针控制节流阀Ⅱ16-2打开，同时关闭节流阀Ⅰ16-1，当发生意外熄火后，感应温度低于设定值，节流阀Ⅱ16-2关闭，从而起到熄火保护的目的；反馈回路由传感器组17组成，燃气加热执行器3通过传感器组17将其温度、燃气流量、熄火、报警信号等运行情况反馈给控制箱6，控制箱6接收到信号后又经由PLC主控工作站8反馈给LED气象信息检测站19，从而根据传感器组17反馈的数据对整个加热装置进行监控。