一种基于仿生树太阳能光伏发电的大棚智能管理系统的制作方法

本实用新型属于太阳能发电技术领域，涉及一种采用太阳能发电的大棚管理系统。

背景技术：

仿生树，顾名思义，它不是自然树种，而是一种假树。它是人们运用现代科技手段和新型材料对自然界树木的再加工和外观形态的模仿，以在特定场合展现自然界树木真实效果的装饰品。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，其主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

此外，随着种植技术的发展，在我国的部分地区，四季气候变化较为明显，于是大棚栽培技术被大规模的推广应用，使得人们在一年四季都能够吃上新鲜的蔬菜。在采用大棚栽培的过程中，棚内的温度、湿度、光照等环境参数将严重影响植物的生长，因而需对棚内的温度、湿度、光照等参数进行调整。所以，大棚的供能将是一个重要问题。由于大棚所处的位置限制，大棚通常位置较为偏远，远离居住区，因而通常需单独牵设电网对大棚的设备进行供能就显得将尤为麻烦，且所需投入的成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种基于仿生树太阳能光伏发电的大棚智能管理系统，通过仿生树上的光伏板将光能转换成电能后为大棚内的设备提供电能，解决大棚内设备供能不便的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于仿生树太阳能光伏发电的大棚智能管理系统，包括树体、大棚，所述树体上安装有光伏板，所述光伏板通过线缆依次连接有储电装置、逆变器，所述逆变器的另一端电连接有配电柜，所述配电柜与大棚内用于检测大棚内环境参数的检测设备、用于调整大棚内环境参数的执行设备电连接。

其中，所述检测设备包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器，所述配电柜与温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器电连接。

其中，所述执行设备包括加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器或/和照明灯，所述配电柜与加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器或/和照明灯电连接。

其中，还设置有主控制器，每个大棚内均设置有子控制器，所述主控制器、子控制器均与配电柜电连接；所述大棚内的检测设备、执行设备均与对应大棚上的子控制器通过有线或无线的方式连接，每个大棚上的子控制器通过有线或无线的方式与主控制器连接。

其中，所述大棚包括拱形支架、塑料薄膜、移动导轨，所述拱形支架包括固定立柱、若干的活动立柱，所述固定立柱上铰接有用于展开或收拢大棚的伸缩杆，所述固定立柱、活动立柱之间连接有用于驱动活动立柱移动的连杆机构，所述伸缩杆的伸缩端与连杆机构铰接。

其中，所述连杆机构包括主曲柄，所述主曲柄的一端与固定立柱铰接，所述主曲柄的杆体上沿主曲柄的长度方向铰接有多组平行设置的副连杆，每组副连杆的另一端与对应的活动立柱铰接。

其中，所述树体上连接有横杆，所述横杆上连接有支架，所述支架的另一端穿出树体上半部的树冠后与光伏板连接。

其中，所述横杆上连接有用于调整支架倾角的角度调整机构，所述支架通过角度调整机构与横杆连接。

其中，所述角度调整机构包括连接于横杆上的连接盘体，所述连接盘体上开设有中心连接孔、多个周向连接孔，多个周向连接孔以中心连接孔的轴线为中心线沿中心连接孔的周向均布；所述横杆与支架通过中心连接孔、一个周向连接孔、两根连接销实现连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，在仿生树的树体上安装光伏板，通过光伏板可将太阳能转换成电能并输送至储电装置进行储存，而储电装置内存储的电能将输送至大棚内的检测设备、执行设备，在进行监控、调整大棚内各项环境参数时为检测设备、执行设备提供能源；将仿生树与大棚组合使用，仿生树除了美化环境以外，还能够通过其上方的光伏板将光能转化成电能；大棚内的各种设备可利用仿生树上光伏板输送来的电能，为大棚内环境数据的采集、调整提供能源，大棚内各项设备的正常供能更加方便、快捷，解决大棚内设备供能不便的问题。

2、本实用新型中，该检测设备包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器，该温度传感器能够实时检测大棚内的温度，该湿度传感器能够实时检测大棚内的湿度，该二氧化碳传感器能够实时检测大棚内二氧化碳的浓度，该光照传感器能够实时检测大棚内的光照情况，从而通过温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器和光照传感器能够检测出大棚内的各项环境参数；此外，该温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器和光照传感器与配电柜连接，仿生树上光伏板产生的电能将用于温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器和光照传感器，为温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器和光照传感器的正常工作提供能源。

3、本实用新型中，该执行设备包括加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器和照明灯，该加热器能够调整大棚内的温度，该加湿器能够调整大棚内的湿度，该通气阀门能够向大棚内充入新鲜空气或者将大棚内的空气排出，该二氧化碳发生器能够调整大棚内二氧化碳的浓度，该照明灯能够向大棚内补充光线，从而通过加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器和照明灯能够实时调整大棚内的各项环境参数，使得大棚内的环境能够更加适宜植物生长；此外，该加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器和照明灯与配电柜连接，仿生树上光伏板产生的电能将用于加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器和照明灯，为加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器和照明灯的正常工作提供能源。

4、本实用新型中，每个大棚对应设置一个子控制器，所有的子控制器与主控制器连接，因而大棚内检测设备检测到的环境数据可通过子控制器传输至主控制器，主控制器根据检测到的环境数据再通过子控制器控制每个大棚内执行设备启动对应的工作，调整大棚内对应的环境，从而实现大棚内各项数据的自动采集、自动调整。

5、本实用新型中，该大棚的支架上设置伸缩杆、连杆机构，该伸缩杆可采用气动或者液压的方式进行伸缩，该伸缩杆的另一端与连杆机构铰接，从而通过伸缩杆可拉拢或者撑开活动立柱，从而实现整个大棚的联动展开或收拢，提高大棚展开、收拢的效率。

6、本实用新型中，该连杆机构包括主曲柄和多组副连杆，多组副连杆沿主曲柄的长度方向平行设置，从而在伸缩杆驱动主曲柄转动时即可通过多组副连杆带动其他的活动立柱同步移动，从而实现整个大棚的联动展开或收拢，提高大棚展开、收拢的效率。

7、本实用新型中，光伏板通过支架连接在横杆上，因而在支架的作用下可使光伏板位于树叶的上方，因而不会存在树叶对光伏板的遮挡，提高光伏板的发电效率。

8、本实用新型中，横杆上连接有用于调整支架倾角的角度调整机构，通过该角度调整机构可根据实际情况调整光伏板的倾斜角度，尽可能地使阳光垂直照射到光伏板上，提高光伏板的发电效率。

9、本实用新型中，该角度调整机构的连接盘体上设置有中心连接孔、周向连接孔，横杆与支架通过中心连接孔、一个周向连接孔、两根连接销实现连接，因而通过将连接销插接到不同的周向连接孔可实现光伏板的倾角调整，从而根据仿生树的安装位置、方位调整光伏板的倾角，提高光伏板的发电效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中大棚的局部示意图；

图3是本实用新型中角度调整机构的结构示意图；

图4是图3的局部剖视图；

图中标记：1-树体、2-横杆、3-支架、4-光伏板、5-大棚、9-角度调整机构、51-移动导轨、52-行走轮、53-固定立柱、54-伸缩杆、55-活动立柱、56-主曲柄、57-副连杆、91-连接盘体、92-周向连接孔、93-连接销、94-中心连接孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种基于仿生树太阳能光伏发电的大棚智能管理系统，其包括树体1、大棚智能管理系统。该树体1包括有树干以及树叶。在树体1的树干上安装有光伏板4，光伏板4安装在树干上方。该大棚智能管理系统包括大棚5、大棚5内的检测设备和执行设备，该检测设备可实时检测大棚5内的各项环境信息，该执行设备可根据检测到的环境信息来实时调整大棚5内的环境参数，从而使大棚5内的环境能够更加适宜植被的生长。此外，光伏板4通过线缆依次连接有储电装置、逆变器，所述逆变器的另一端电连接有配电柜，所述配电柜与大棚5内的检测设备、执行设备电连接。该树体1与大棚智能管理系统协同工作，树体1上光伏板4产生的电能可输入储电装置进行储存，而储电装置内储存的电能将经由逆变器将直流电转换成交流电之后输至配电柜，并通过配电柜来控制向检测设备、执行设备提供电能。

工作时，光伏板4白天接收太阳光并将光能转化为电能，光伏板4产生的将通过线缆输送至储电装置进行存储；储电装置内储存的电能将输送至逆变器，逆变器将直流电转换成交流电之后输送至配电箱，然后配电箱与大棚5的检测装置、执行装置电连接，将电能输送至检测装置、执行装置，为检测装置、执行装置提供电能，通过检测装置实时检测大棚5内的各项环境参数，通过执行装置可实时调整大棚5内的各项环境参数。

作为优选，该检测设备包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器，该配电柜与温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器电连接，通过配电柜将光伏板4产生的电能输送至温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器，为温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器的正常工作提供电能。

作为优选，该执行设备包括加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器或/和照明灯，该配电柜与加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器或/和照明灯电连接，通过配电柜将光伏板4产生的电能输送至加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器或/和照明灯，为加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器或/和照明灯的正常工作提供电能。

作为优选，还设置有主控制器，在每个大棚5内均设置有子控制器，该主控制器、子控制器均与配电柜电连接，从而将光伏板4产生的电能通过配电柜输送至主控制器和子控制器，为主控制器和子控制器的正常工作提供电能。该大棚5内的检测设备、执行设备均与对应大棚5上的子控制器通过有线或无线的方式连接，每个大棚5上的子控制器通过有线或无线的方式与主控制器连接，从而实现检测设备与子控制器、子控制器与主控制器、执行设备与子控制器之间的数据通讯。

作为优选，该大棚5包括拱形支架3、塑料薄膜、移动导轨51，该拱形支架3由两边的立柱和顶部的拱形梁活动连接组成；该立柱分为固定立柱53和活动立柱55，该固定立柱53在大棚5进行伸缩时位置固定不动，该活动立柱55可在大棚5进行伸缩时移动。在固定立柱53和活动立柱55底部均连接有行走轮52，固定立柱53和行走立柱均通过行走轮52安装在移动导轨51内，从而在伸缩大棚5时活动立柱55上的行走轮52可在移动导轨51内移动。该大棚5的固定立柱53可设置一组，该活动立柱55需设置多组，活动立柱55的组数可根据大棚5的长度加以确定，且多组活动立柱55设置在固定立柱53后面冰眼移动导轨51的长度方向依次设置。在固定立柱53上铰接有伸缩杆54，该伸缩杆54主要用于拉动活动立柱55移动从而实现大棚5的展开或收拢。在固定立柱53、活动立柱55之间铰接有连杆机构，且伸缩杆54的伸缩端与连杆机构铰接；当伸缩杆54收缩带动连杆机构动作时，通过该连杆机构可使活动立柱55联动，最终实现大棚5的伸缩。

作为优选，该连杆机构包括主曲柄56，该主曲柄56的一端与固定立柱53铰接，该主曲柄56的另一端为自由端，该主曲柄56的杆体上沿主曲柄56的长度方向铰接有多组副连杆57，多组副连杆57平行设置，且每组副连杆57的另一端与对应的活动立柱55铰接。当伸缩杆54推动主曲柄56转动时，将通过副连杆57带动其余的活动立柱55联动。

作为优选，在树体1上连接有横杆2，横杆2上连接有支架3，支架3的另一端穿出树体1上半部的树冠后与光伏板4连接，从而有效避免仿生树的树叶对光伏板4进行遮挡。

作为优选，在横杆2上连接有用于调整支架3倾角的角度调整机构9，该支架3通过角度调整机构9与横杆2连接。在角度调整机构9的作用下，可调整光伏板4在横杆2上的安装倾角，从而使得太阳光尽可能地垂直照射到光伏板4上。

作为优选，该角度调整机构9包括连接于横杆2上的连接盘体91，该连接盘体91上开设有中心连接孔94、多个周向连接孔92，多个周向连接孔92以中心连接孔94的轴线为中心线沿中心连接孔94的周向均布；在支架3上开设有与连接盘体91相适配的槽，装配时该支架3通过支架3上的槽卡接于连接盘体91上，然后横杆2与支架3通过中心连接孔94、一个周向连接孔92、两根连接销93实现连接。此外，在横杆2上沿横杆2的长度方向还可设置多组角度调整机构9。

实施例1

一种基于仿生树太阳能光伏发电的大棚智能管理系统，其包括树体1、大棚智能管理系统。该树体1包括有树干以及树叶。在树体1的树干上安装有光伏板4，光伏板4安装在树干上方。该大棚智能管理系统包括大棚5、大棚5内的检测设备和执行设备，该检测设备可实时检测大棚5内的各项环境信息，该执行设备可根据检测到的环境信息来实时调整大棚5内的环境参数，从而使大棚5内的环境能够更加适宜植被的生长。此外，光伏板4通过线缆依次连接有储电装置、逆变器，所述逆变器的另一端电连接有配电柜，所述配电柜与大棚5内的检测设备、执行设备电连接。该树体1与大棚智能管理系统协同工作，树体1上光伏板4产生的电能可输入储电装置进行储存，而储电装置内储存的电能将经由逆变器将直流电转换成交流电之后输至配电柜，并通过配电柜来控制向检测设备、执行设备提供电能。

实施例2

在实施例一的基础上，该检测设备包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器，该配电柜与温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器电连接，通过配电柜将光伏板4产生的电能输送至温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器，为温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器或/和光照传感器的正常工作提供电能。

实施例3

在实施例一或实施例二的基础上，该执行设备包括加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器或/和照明灯，该配电柜与加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器或/和照明灯电连接，通过配电柜将光伏板4产生的电能输送至加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器或/和照明灯，为加热器、加湿器、通气阀门、二氧化碳发生器或/和照明灯的正常工作提供电能。

实施例4

在上述实施例的基础上，还设置有主控制器，在每个大棚5内均设置有子控制器，该主控制器、子控制器均与配电柜电连接，从而将光伏板4产生的电能通过配电柜输送至主控制器和子控制器，为主控制器和子控制器的正常工作提供电能。该大棚5内的检测设备、执行设备均与对应大棚5上的子控制器通过有线或无线的方式连接，每个大棚5上的子控制器通过有线或无线的方式与主控制器连接，从而实现检测设备与子控制器、子控制器与主控制器、执行设备与子控制器之间的数据通讯。

实施例5

在上述实施例的基础上，该大棚5包括拱形支架3、塑料薄膜、移动导轨51，该拱形支架3由两边的立柱和顶部的拱形梁活动连接组成；该立柱分为固定立柱53和活动立柱55，该固定立柱53在大棚5进行伸缩时位置固定不动，该活动立柱55可在大棚5进行伸缩时移动。在固定立柱53和活动立柱55底部均连接有行走轮52，固定立柱53和行走立柱均通过行走轮52安装在移动导轨51内，从而在伸缩大棚5时活动立柱55上的行走轮52可在移动导轨51内移动。该大棚5的固定立柱53可设置一组，该活动立柱55需设置多组，活动立柱55的组数可根据大棚5的长度加以确定，且多组活动立柱55设置在固定立柱53后面冰眼移动导轨51的长度方向依次设置。在固定立柱53上铰接有伸缩杆54，该伸缩杆54主要用于拉动活动立柱55移动从而实现大棚5的展开或收拢。在固定立柱53、活动立柱55之间铰接有连杆机构，且伸缩杆54的伸缩端与连杆机构铰接；当伸缩杆54收缩带动连杆机构动作时，通过该连杆机构可使活动立柱55联动，最终实现大棚5的伸缩。

实施例6

在实施例五的基础上，该连杆机构包括主曲柄56，该主曲柄56的一端与固定立柱53铰接，该主曲柄56的另一端为自由端，该主曲柄56的杆体上沿主曲柄56的长度方向铰接有多组副连杆57，多组副连杆57平行设置，且每组副连杆57的另一端与对应的活动立柱55铰接。当伸缩杆54推动主曲柄56转动时，将通过副连杆57带动其余的活动立柱55联动。

实施例7

在上述实施例的基础上，树体1上连接有横杆2，横杆2上连接有支架3，支架3的另一端穿出树体1上半部的树冠后与光伏板4连接，从而有效避免仿生树的树叶对光伏板4进行遮挡。

实施例8

在实施例七的基础上，在横杆2上连接有用于调整支架3倾角的角度调整机构9，该支架3通过角度调整机构9与横杆2连接。在角度调整机构9的作用下，可调整光伏板4在横杆2上的安装倾角，从而使得太阳光尽可能地垂直照射到光伏板4上。

实施例9

在实施例八的基础上，该角度调整机构9包括连接于横杆2上的连接盘体91，该连接盘体91上开设有中心连接孔94、多个周向连接孔92，多个周向连接孔92以中心连接孔94的轴线为中心线沿中心连接孔94的周向均布；在支架3上开设有与连接盘体91相适配的槽，装配时该支架3通过支架3上的槽卡接于连接盘体91上，然后横杆2与支架3通过中心连接孔94、一个周向连接孔92、两根连接销93实现连接。此外，在横杆2上沿横杆2的长度方向还可设置多组角度调整机构9。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。