一种模块化智能大棚的制作方法

文档序号:15484589发布日期:2018-09-21 19:41阅读:236来源:国知局

本申请属于种植大棚技术领域,具体地说,涉及一种模块化智能大棚。



背景技术:

智能化型光伏农业大棚是要在满足农业生产光照的前提下,具备光伏发电的最大经济装机容量。实现农业工厂化、标准化生产,一年四季能够连续生产,配置智能化控制系统,温湿度、湿度自动控制调节,能量相互转换利用,互为条件,循环发展。建立农产品生产可追溯硬件系统和农业物联网系统,具备较高生产产需求实现了标准化、模块化的设计。

传统的大棚都是光伏板就是棚顶,在积雪的天气光伏板顶端容易产生积雪,积雪堆积会减少光伏板的发电量,且为了保证大棚作物的正常生长,需要进行供水,传统的供水装置引入外来水源,对于水资源消耗较大,提高了培育成本。

故,为进一步提高光伏板的发电量的功能,需要提供一种模块化智能大棚。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请所要解决的是常规技术中积雪的天气光伏板顶端容易产生积雪的技术问题。本发明提供了一种模块化智能大棚,相比于常规技术,可以通过驱动电机开关控制双轴电机工作,使光伏板组件左右摆动清理积雪。

为了解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案得以实现:

本发明提供了一种模块化智能大棚,由若干模块化单体构成,所述模块化单体包括有大棚主体,还包括有固定在所述大棚主体顶端的固定支架,所述固定支架上侧两端对称固定安装有轴承座,所述轴承座内安装有轴承,在所述轴承内安装有转轴,所述转轴上均匀安装有光伏板组件,其中,在大棚主体上还设有控制箱,所述控制箱与双轴电机、太阳能控制追踪模块、通风模块、供水模块、照明控制模块电性连接;在两个所述转轴之间安装有双轴电机,且所述双轴电机的输出轴与两个所述转轴的一端连接。

作为优选,所述转轴上外侧套设有方管,在所述方管上侧均匀固定设置有支撑杆,且所述支撑杆以方管为其中心设置,所述支撑杆截面为凹形,且两端开口设置,在支撑杆的两端螺接安装有压块,所述压块截面为凸形,所述压块与所述支撑杆相互配合卡接,且通过螺栓固定;两个所述压块之间卡设有光伏板组件。

作为优选,太阳能控制追踪模块包括云平台,云平台根据本地位置日出日落时间太阳角度通过算法模型计算太阳的位置,并下发指令给控制箱,控制箱控制双轴电机带动光伏板组件进行角度转动,实现有效光辐照度的最大化,当遇到下雪天气时,通过驱动电机开关控制双轴电机工作,使光伏板组件左右摆动清理光伏板组件表面积雪,不会因积雪堆积遮挡光伏板组件而减少发电量,提高太阳光的利用率。

作为优选,所述通风模块包括两个水幕墙,两个所述水幕墙进水端均通过供水管与第一抽水泵的出水端连通,所述第一抽水泵的进水端与水箱的内部连通,所述水箱与大棚主体的另一侧固定连接,所述大棚主体一端的内壁固定设有循环风机,所述大棚主体背面内壁的两侧均开设有排气口,两个所述排气口处均安装有排气扇,所述大棚主体内部设有的温湿度传感器与控制箱电性连接,所述控制箱与第一抽水泵、循环风机和排气扇电性连接,所述第一抽水泵、循环风机和排气扇分别通过控制面板表面设有的第一抽水泵开关、循环风机开关和排气扇电性连接。

作为优选,所述供水模块包括水箱,所述大棚主体的另一侧内壁固定设有第二抽水泵,所述第二抽水泵的抽水口通过连接管与水箱的出水口固定连接,所述第二抽水泵的出水口与喷淋主管的一端固定连接,所述喷淋主管的一侧固定设有若干个喷淋管,所述喷淋管的底端设有若干个喷头,所述喷淋主管和喷淋管均通过U型卡扣与大棚主体的钢架横梁固定连接,所述第二抽水泵与控制面板表面设有的第二抽水泵开关与电源电性连接。

作为优选,所述照明控制模块包括补光灯和设置在大棚主体内部的光感传感器,所述喷淋管缠绕设置在所述补光灯上,其中,光源和光感传感器没有被喷淋管遮挡,所述光感传感器与控制箱电性连接,所述控制箱与补光灯电性连接。

作为优选,还包括有排水槽,所述排水槽的内部设有过滤板,所述过滤板的两端与排水槽两侧设有的卡槽卡合连接,所述过滤板的正面设有拉手,且过滤板与排水槽的连接处均设有密封橡胶圈。

与现有技术相比,本申请可以获得包括以下技术效果:

1)本申请中的模块化智能大棚,设有太阳能控制追踪模块,云平台根据本地位置日出日落时间太阳角度,通过算法模型计算太阳的位置,并下发指令给控制箱来控制双轴电机,实现有效辐照度的最大化。

2)本申请的模块化智能大棚,通过设有温湿度传感器、水幕墙和排气机,温湿度传感器感应到大棚主体内部空气的湿度和温度,当温湿度低于预定值的时候,控制箱控制排气机工作将大棚内部的空气排出,进气口进风时,第一抽水泵将水抽取至水幕墙的内部,将水流喷成水雾状,通过气体带入,增加大棚主体内部的空气湿度,降低大棚主体内的温度。

3)本申请的模块化智能大棚,通过设有的光感传感器检测大棚主体内的光照强度,当光照强度低于预定值时,控制箱控制补光灯工作,提高大棚主体内的光照强度,有利于作物的生长。

4)本申请的模块化智能大棚,当遇到下雪天气时,通过驱动电机开关控制双轴电机工作,使光伏板组件左右摆动清理积雪,不会因积雪堆积而减少发电量。

5)本申请的模块化智能大棚,通过设有的排水槽便于对雨水进行收集,且通过过滤板便于对与水中的杂质进行过滤。

6)喷淋管缠绕设置在补光灯上,有效的利用了水温对补光灯进行降温,提升了补光灯的使用寿命。

当然,实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1是本申请实施例的一种模块化智能大棚的结构示意图;

图2是本申请实施例的支撑杆和方管安装结构示意图;

图3是本申请实施例的支撑杆截面的示意图;

图4是本申请实施例的压块截面的示意图;

图5是本申请实施例的轴承座安装示意图;

图6是本申请实施例的电机安装示意图;

图7是本申请实施例的内部结构示意图;

图8本申请实施例的背面结构示意图;

图9本申请实施例的侧面结构示意图;

图10是本申请实施例的内部俯面结构示意图;

图11是本申请实施例的一种模块化智能大棚的排水槽的结构示意图;

图12是本申请实施例的一种模块化智能大棚的过滤板的结构示意图;

图13是本申请实施例的一种模块化智能大棚的循环风机控制电路原理图;

图14是本申请实施例的一种模块化智能大棚的用电器控制电路原理图;

图15是本申请实施例的一种模块化智能大棚的双轴电机控制电路原理图。

图16是本申请实施例的一种模块化智能大棚的流程框图。

图中:1、大棚主体;2、轴承;3、转轴;4、双轴电机;5、光伏板组件;6、水幕墙;7、循环风机;8、水箱;9、第一抽水泵;10、供水管;11、排水槽;12、第二抽回泵;13、喷淋主管;14、喷淋管;15、喷头;16、补光灯;17、轴承座;19、排气扇;20、过滤板;21、卡槽;22、拉手;23、方管;24、支撑杆;25、压块;26、固定支架。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式,借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1-16所示,一种模块化智能大棚,由若干模块化单体构成,模块化单体包括有大棚主体1,还包括有固定在大棚主体1顶端的固定支架26,固定支架26上侧两端对称固定安装有轴承座17,轴承座17内安装有轴承2,在轴承2内安装有转轴3,转轴3上均匀安装有光伏板组件5,其中,在大棚主体1上还设有控制箱,控制箱为箱体,箱体内设置有plc控制模块,控制箱与双轴电机4、太阳能控制追踪模块、通风模块、供水模块、照明控制模块电性连接;在两个转轴3之间安装有双轴电机4,双轴电机4安装在固定连接在固定支架上的电机座上,且双轴电机4的两个输出轴分别与两个转轴3的一端连接,为两个转轴3提供动力,在大棚顶上设置有光伏板组件5,并且可电机控制角度,在能源利用和大棚内温度控制上有着极大的优势。

优选地,转轴3上外侧套设有方管23,在方管23上侧均匀固定设置有支撑杆24,且支撑杆24以方管23为其中心设置,且方管与支撑杆24相互垂直设置,支撑杆24截面为凹形,且两端开口设置,在支撑杆24的两端螺接安装有压块25,压块25截面为凸形,压块25与支撑杆24相互配合卡接,且通过螺栓固定;两个压块25之间卡设有光伏板组件5;凹凸相互配合卡接,再加上螺栓的固定连接,这样能够使光伏板组件5固定的更加牢固,且方便拆卸。

优选地,太阳能控制追踪模块包括云平台,云平台根据本地位置日出日落时间太阳角度通过算法模型计算太阳的位置,并下发指令给控制箱,控制箱控制双轴电机4带动光伏板组件5进行角度转动,实现有效光辐照度的最大化,当遇到下雪天气时,通过驱动电机开关控制双轴电机4工作,使光伏板组件5左右摆动清理光伏板组件5表面积雪,不会因积雪堆积遮挡光伏板组件5而减少发电量,提高太阳光的利用率;

优选地,通风模块包括两个水幕墙6,两个水幕墙6进水端均通过供水管10与第一抽水泵9的出水端连通,第一抽水泵9的进水端与水箱8的内部连通,水箱8与大棚主体1的另一侧固定连接,大棚主体1一端的内壁固定设有循环风机7,大棚主体1背面内壁的两侧均开设有排气口,两个排气口处均安装有排气扇19,大棚主体1内部设有的温湿度传感器与控制箱电性连接,控制箱与第一抽水泵9、循环风机7和排气扇19电性连接,第一抽水泵9、循环风机7和排气扇19分别通过控制面板表面设有的第一抽水泵开关、循环风机开关和排气扇19电性连接;通过通风模块便于对大棚主体1进行降温和增湿,有益于作物的生长。

优选地,供水模块包括水箱8,大棚主体1的另一侧内壁固定设有第二抽水泵12,第二抽水泵12的抽水口通过连接管与水箱8的出水口固定连接,第二抽水泵12的出水口与喷淋主管13的一端固定连接,喷淋主管13的一侧固定设有若干个喷淋管14,喷淋管14的底端设有若干个喷头15,喷淋主管13和喷淋管14均通过U型卡扣与大棚主体1的钢架横梁固定连接,第二抽水泵12与控制面板表面设有的第二抽水泵开关与电源电性连接,通过供水模块便于对大棚主体1内的作物进行喷淋和浇灌。

优选地,照明控制模块包括补光灯16和设置在大棚主体1内部的光感传感器,补光灯16设置在喷淋管14的底端,光感传感器与控制箱电性连接,控制箱与补光灯16电性连接,根据植物的需求,通过调节补光灯16,便于控制大棚主体1内的光照强度,有利于作物的生长。

优选地,还包括有排水槽,排水槽11的内部设有过滤板20,过滤板20的两端与排水槽11两侧设有的卡槽21卡合连接,过滤板20的正面设有拉手22,且过滤板20与排水槽11的连接处均设有密封橡胶圈;通过排水槽11便于对雨水进行收集,过滤板20对雨水中的杂质进行过滤,定期将过滤板20抽出,对过滤板20表面的杂质进行清理,防止杂质过多,造成过滤板20的过滤孔的堵塞。

具体工作时,本申请中的模块化智能大棚,云平台根据本地位置日出日落时间太阳角度,通过算法模型计算太阳的位置,并下发指令给控制箱来控制双轴电机4,使光伏板组件5转动一定的角度,实现有效辐照度的最大化,提高太阳光的利用率;温湿度传感器感应到大棚主体1内部空气的湿度和温度,及时反馈至控制箱,当温湿度低于预定值的时候,控制箱控制排气扇19工作将大棚主体1内部的空气排出,进气口进风时,第一抽水泵9将水抽取至水幕墙6的内部,将水流喷成水雾状,通过气体带入,增加大棚主1体内部的空气湿度,降低大棚主体1内的温度;在雨天,雨水顺着排水槽11顶流入水箱8的内部,过滤板20对雨水中的杂质进行过滤,定期将过滤板20抽出,对过滤板20表面的杂质进行清理,防止杂质过多,造成过滤板20的过滤孔的堵塞,操作者通过第二抽水泵开关控制第二抽水泵将水箱8内部的水抽入到喷淋主管13中,经由若干个喷淋管14底端的喷头15对作物进行喷淋和浇灌;通过设有的光感传感器检测大棚主体1内的光照强度,当光照强度低于预定值时,控制箱控制补光灯16工作,提高大棚主体1内的光照强度,有利于作物的生长;当遇到下雪天气时,通过驱动电机开关控制双轴电机4工作,使光伏板组件5左右摆动清理光伏板组件5表面积雪,不会因积雪堆积遮挡光伏板组件5而减少发电量,提高太阳光的利用率。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定光伏板组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个光伏板组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分光伏板组件的方式,而是以光伏板组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。此外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置,或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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