一种大棚种植铁皮石斛药材辅助增温恒湿系统的制作方法

本发明涉及药材种植领域，特别是一种大棚种植铁皮石斛药材辅助增温恒湿系统。

背景技术：

随着科技的发展，人们的生活水平也随之得到提升，随之提升的还有人们对自身健康的注重。

中医作为中华民族传承下来的瑰宝，其中所包含的养生内容也正在被世界各地越来越多的人接受，其中药方和中药这两个重要的中医组成部分，在中医治病养生中起着相辅相成的作用。

但是国际上现有中药的80％～90％都被日本所垄断，关键原因就在于中国的中药药效差、不稳定甚至是根本没有药效。

而造成上述现象的根本原因在于国内现有的中药种植技术还非常落后，基本还停留在看天吃饭的阶段。当气候不稳定时，种植户因为技术手段落后，不能根据药材生长所需环境做出相应的调整，从而导致中药药效大大折扣。

以国内现有的养生药材铁皮石斛为例，现有的种植方式基本还停留在传统的露天种植和简单大棚种植阶段。而这两种种植方式往往无法有效调节铁皮石斛种植所在的微环境。进而导致种植户每一次种植出来的铁皮石斛都会与当时的气候情况有密切的关联，从而使得铁皮石斛的药效很难达到每一批次均相差不大的高标准要求。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种大棚种植铁皮石斛药材辅助增温恒湿系统，能够对种植铁皮石斛的大棚内部环境进行实施检测并作出相适应的调控。

一种大棚种植铁皮石斛药材辅助增温恒湿系统，其特征在于，包括：

第一棚架，所述第一棚架包括若干沿纵向均布的第一支撑架，设置于所述第一支撑架外侧的第一保温膜，所述第一棚架两端分别设置有进出门、换气通道；

第二棚架，所述第二棚架包括若干沿纵向均布的第二支撑架，设置于所述第第二支撑架架外侧的第二保温膜；

第一遮光装置，设置于所述第一棚架内部；

第二遮光装置，设置于所述第二棚架外侧，所述第二遮光装置可沿第二棚架外侧收券、铺开；

增湿装置，设置于所述第一棚架内部，所述增湿装置位于所述第一遮光装置下方；

换气装置，设置于所述第一棚架一侧，并与外部空间相连通；

降温装置，设置于所述第一棚架一侧，并与所述换气装置相正对；

传感系统，所述传感系统包括至少一个设置于第一棚架内部的温度感应装置和至少一个设置在第二棚架外部的温度感应装置、至少一个设置在第一棚架内部的co2传感器、至少一个设置在第一棚架内部的湿度传感器；至少一个内部光照检测装置；

中控装置，所述中控装置输入端与所述传感系统输出端电连接，所述中控装置输出端与所述第一遮光装置、第二遮光装置、增湿装置、换气装置、降温装置的输入端相连，所述中控装置可与远程控制终端电信号连接。

进一步地，所述第一遮光装置包括：吊梁、第一遮光布、滑轨、滑块条、第一收卷装置；所述吊梁与第一棚架顶部相连接并沿第一棚架纵方设置，所述第一遮光布对称的设置吊梁两侧；所述滑轨等距间隔的分设于吊梁两侧；所述滑块条插套于所述滑轨中并与滑轨滑动配合，所述滑轨上部设置有齿条结构；所述滑块条外侧端部与第一遮光布纵向边缘固定连接；所述滑轨上部靠近吊梁处设置有将滑块条上部的齿条露出的传送孔；所述第一收卷装置与齿条啮合以驱动滑块条沿滑轨方向内外滑动。

进一步地，所述第一收卷装置包括两台分设于吊梁两侧的至少两台第一驱动电机；所述每台第一驱动电机的输出轴上均固定的设置有与齿条啮合的传送齿轮。

进一步地，所述第一遮光布的纵向边缘分别设置有两根与其长度方向尺寸相同的第一支撑杆，所述第一支撑杆与滑块条远离吊梁一侧的端部固定连接。

进一步地，所述第二遮光装置包括：移动架、第二遮光布、第二收卷装置；所述的第二支撑架上可滑动的设置有若干移动架，所述相邻移动架等距的固定于第二遮光布上；所述第二遮光布的一侧纵向边缘与地面固定连接，另一侧的纵向边缘与第二收卷装置固定连接；所述第二收卷装置包括与第二遮光布的纵向边缘固定连接的第二支撑杆，对称的设置于第一棚架两端的支撑柱，所述支撑杆上固定有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴与卷收杆固定连接，所述第二支撑杆两端可转动的插套于卷收杆中。

进一步地，所述移动架包括两对可滚动的安装在第二支撑架上的滚轮组，所述滚轮组之间采用三角支撑架连接，所述三脚架顶端与第二遮光布固定连接。

进一步地，所述增湿装置设置于所述的第一遮光装置下方，所述的增湿装置包括一根纵向分布并与外部水管连接的总水管，若干对称的分布与总水管两侧的增湿单元；所述增湿单元包括一根垂直于总水管并与其连通的分水管，所述分水管下方设置有至少一个喷头。

进一步地，所述喷头与所述总水管之间设置有一个控制分水管与总水管之间开闭的电磁阀。

进一步地，所述第一棚架内靠近换气装置一侧设置有阻挡板，所述阻挡板的中部、下部纵向的设置有若干通气口；所述阻挡板与第一棚架之间形成有上、中、下三个可供换气装置的出气口排出空气通过的分气通道。

进一步地，所述降温装置包括设置于固定在第一棚架侧面的蒸发湿帘、设置在蒸发湿帘外侧并通过蒸发湿帘向第一棚架内部输送外部空气的风机组。

本发明的有益效果为：

1.第一棚架和第二棚架的设置进一步地提升了大棚的保温作用，减少了外部环境对大棚内部环境的影响。同时通过传感系统，实现了对大盆内外环境的实时监测，并最终通过中控装置和控制终端对位于大棚内部的铁皮石斛种植环境实现实时调控。

2.第一遮光装置的设置实现了对大棚内部铁皮石斛光照时间、强度的调节。

3.第二遮光装置的设置实现了对大棚光照的控制，从而达到了一个控制大棚内部温度的作用。

4.增湿装置的设置，实现了大棚内部湿度的可调控制，使本发明具有了恒湿功能。

5.换气装置的设置，实现了大棚内部co2浓度的可调控制。

6.降温装置的设置，进一步对提升了本发明对大棚内部温度的调节功能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明去除第一遮光布、第二遮光装置及第二棚架后的结构示意图；

图3是本发明移动架的结构示意图

图4是增湿装置的结构示意图；

图5是本发明第一遮光装置的结构示意图；

图6是本发明第二卷收装置的结构示意图；

图7是本发明分气通道的结构示意图。

附图标记：100.第一棚架110.第一支撑架120.第一保温膜130.进出门140.换气通道150.阻挡板151.通气口160.分气通道200.第二棚架210.第二支撑架220.第二保温膜300.第一遮光装置310.吊梁320.第一遮光布321.第一支撑杆330.滑轨331.传送孔340.滑块条341.齿条350.第一收卷装置351.第一驱动电机352.传送齿轮400.第二遮光装置410.移动架411.滚轮组412.三角支撑架413.连接杆420.第二遮光布430.第二收卷装置431.第二支撑杆432.支撑柱433.第二驱动电机434.卷收杆500.增湿装置510.总水管520.分水管530.喷头540.电磁阀600.换气装置610.进气管700.降温装置710.蒸发湿帘720.风机组800.传感系统810.温度感应装置820.co2传感器830.湿度传感器840.光照检测装置900.中控装置

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示的一种大棚种植铁皮石斛药材辅助增温恒湿系统，包括第一棚架100、第二棚架200、第一遮光装置300、第二遮光装置400、增湿装置500、换气装置600、降温装置700、传感系统800、中控装置900。

其中，如图1和图2所示，第一棚架100为本发明的内层结构，包括若干个等距纵向排布的第一支撑架110以及布设在有第一支撑架搭建而成的框架上的第一保温膜120，其中第一支撑架由镀锌钢管弯制而成，其形状而拱形。而第一保温膜120则为调光性农膜，以使的该保温膜能够选择性的透过能够增强铁皮石斛生长所需波长的阳光。同时在由第一支撑架和第一保温膜达成的第一棚架的主体的两端还各自设置有一道可供工作人员进出的进出门130。而在由第一支撑架和第一保温膜达成的第一棚架的主体的两端的上方还各自设置有一道换气通道140，该换气通道为抽拉式结构，在其一端与固定在第一棚架上的气缸(图中未示出)的伸缩杆固定连接，而该气缸与中控装置900电信号连接，以实现换气通道开闭的自动化控制。

如图1所示，在第一棚架外侧还设置有一个第二棚架200，该第二棚架包括若干等距纵向分布的第二支撑架210、覆盖在第二支撑架上的第二保温膜220，其中第二保温膜为保温性、透光性、耐候性良好的pvc薄膜。且第二保温膜的边缘与第一保温膜以及底面紧密连接，从而与第一保温膜一起形成一个相对密封的保温层。

如图1、图2和图4所示，在第一棚架100内部还设置有一层可调节对下方铁皮石斛的遮光范围的第一遮光装置300，该遮光装置包括与第一支撑架110固定连接的吊梁310，该吊梁为屈服强度较高，质量较轻的镀锌钢管做成。在吊梁310的两侧等距间隔的设置有若干根与其水平垂直连接的滑轨330，该滑轨为t型槽结构，该滑轨的槽口向下开设。而在滑轨中套设有一根与其滑动配合的滑块条340，该滑块条的上部设置有齿条341。滑块条的略长于滑轨的长度，以防止滑块条在向内收紧第一遮光布的过程中从滑轨中滑出。在滑块条的外侧端部则与第一遮光布320固定连接，以使第一遮光布320能够随滑块条的伸缩而张开或收缩。在吊梁310上还固定有第一卷收装置350，该第一卷收装置与套设在滑轨中的滑块条配合，以达到驱动滑块条在滑轨中沿滑轨方向能够做出伸出或者缩回动作的目的。具体的，第一卷收装置包括分别固定在吊梁两边的至少两台的第一驱动电机351，在本实施例中，第一驱动电机为可实现正反转的普通三项电机。在第一驱动电机的输出轴上固定安装有一个传送齿轮352，同时为了方便传送齿轮与齿条的啮合，在滑轨的上方，即传送齿轮与齿条需要啮合处开设有一个长方形的传送孔331。同时，在本实施例中，为了能够实现远程控制，第一驱动电机351与中控装置900电信号连接。

在本实施例中，为了能够保证第一遮光布能够呈现更好的张开状态，在遮光布的纵向边缘还对称的设置有两条第一支撑杆321，该第一支撑杆321为pvc管，其与第一遮光布的纵向边缘固定连接，以保证第一遮光布的边缘能够随时保持张挺状态。

同时，如图1和图3所示，为了能够在太阳光照较强的时候，能够较低成本的降低本发明第一棚架内部以及第一棚架内部与第二棚架之间隔层的温度。在第二棚架的外侧还布设了一层第二遮光装置400，该第二遮光装置包括若干个移动架410，一片第二遮光布420，以及一个第二卷收装置430。

其中移动架410套设在第二支撑架上，并可在第二支撑架上滚动，每一个第二支撑架上的移动架数量相等。第二遮光布固定在移动架上，其一侧的纵向边缘固定在地面上，一侧的纵向边缘固定在第二卷收装置上。所述的位于同一个第二支撑架210上的相邻的移动架，彼此之间于第二遮光布上的固定距离相等。

在本实施例中，为了能够使第二遮光布能够灵活的在第二支撑架上随收卷装置动作，移动架410具体结构包括包括可滚动的安装在第二支撑架210上的两组滚轮组411，每一组滚轮组由分设在第二支撑架上下的两个滚轮组成，这两个滚轮轮缘处带有与第二支撑架外缘相契合的u型凹槽。两组滚轮组之间通过一个三角支撑架412稳定，即两组滚轮组分别固定在三角支撑架下方的两个交点处，而移动架纵向之间则通过连接杆413固定连接，以使得通过连接杆连接在一起的每一排移动架都能稳定的套接在第二支撑架210上而不至于出现倒伏现象。

而为了保证第二遮光布420能够在第二棚架外侧顺畅的铺开和收卷，并尽可能的减少第二遮光布与第二保温膜220之间的摩擦而延长二者的使用时限。优选的，第二遮光布固定安装在移动架的顶端。

如图6所示，第二收卷装置包括对称的设置在第一棚架两端的两根支撑柱432，该支撑柱由矩形方钢制成，在两端的支撑柱的顶端均固定安装有一台第二驱动电机433，该第二驱动电机为普通三项电机，同时为了保证两台第二驱动电机工作的同步性，这两台第二驱动电机与中控装置900电信号连接。而在两台第二驱动电机的输出轴的轴端上则分别安装有一根卷收杆434，该卷收杆与第二驱动电机输出轴一端固定连接，在另一端则设置有一个可供第二支撑杆431插套进入的轴套，第二支撑杆431的两端可转动的插套在卷收杆434的轴套中。同时第二遮光布的纵向边缘固定在第二支撑杆上。工作时，第二遮光布随第二支撑杆一起动作。

如图2和图5所示，增湿装置500安装在第一遮光装置300的下方。具体的，增湿装置包括一根与第一遮光装置中的吊梁固定连接的总水管510，在总水管的两侧水平的设置有若干等距分布的分水管520，其中该分水管与总水管互相垂直。而在分水管的下方均布的设置有至少一个喷头530，在本实施例中，每一根分水管520上均设置有3个喷头。同时在每一根分水管上均设置有一个与中控装置电信号连接爹电磁阀540，该电磁阀位于总水管510与喷头530之间，用于控制每一根分水管上喷头的开关，从而实现分区域的增湿或者浇水。同时为了能够实现增湿装置的远程控制，电磁阀540与中控装置900电信号连接。

如图1和图2所示，在第一棚架100的一侧纵向排布的设置有若干距离相等的换气装置600，在本实施例中，换气装置为工业换气风扇，其与设置在第一棚架100两端的换气通道相连锁，即当换气装置启动时，换气通道也同时打开，当换气通道140关闭时，换气装置也无法强行打开，从而保证第一棚架内的整体气压能够保持相对稳定。其中换气装置的进气通管610穿过第一保温膜120和第二保温膜220而与外界相连通。

在本实施例的基础上，为了提升换气装置对第一棚架内部空气的更换效率，如图1、图2和图7所述，在第一棚架内部还设置有一块阻挡板150，阻挡板与换气装置存在一定的间隔。且该阻挡板为矩形板，其高度高于换气装置的出气口，长度与第一棚架的纵向长度相同。在阻挡板150的下方和中部还设置有若干个通气口151，该通气孔为矩形。此时阻挡板与第一棚架之间形成一个分气通道，该分气通道160具有上中下三个出气口。外部空气通过该分气通道160进入第一棚架后形成湍流，从而更容易的与第一棚架内的空气混合，从而提高了换气装置降低co2浓度的效率。

如图1和图2所示，在第一棚架100于换气装置相正对的另一侧，纵向排布的设置有若干距离相等的降温装置700，在本实施例中，为了降低降温成本，降温装置采用湿帘风机降温装置，包括正对换气装置布置的蒸发湿帘710以及设置在蒸发湿帘外侧并通过蒸发湿帘向第一棚架内部鼓送冷风的的风机组720(图中未示出)。其中风机组与穿过第一保温膜120和第二保温膜220而与外界相连通。

同时，如图2所示，在本发明中还设置有一个传感系统800，详细的，该传感系统包括至少一个设置于第一棚架内部的温度感应装置810和至少一个设置在外部环境中的温度感应装置810、至少一个设置在第一棚架内部的co2传感器820、至少一个设置在第一棚架内部的湿度传感器830；至少一个内部光照检测装置840；上述各感测装置均与中控装置电信号连接。并将检测到的实时数据发送至中控装置900中。以方便中控装置对大棚内外部的环境做出实时检测，并最终通过中控装置和控制终端对位于大棚内部的铁皮石斛种植环境实现实时调控。其中在本实施例中，内部光照检测装置840为实时摄像头。工作人员可根绝摄像头检测到的关照情况对大棚做出适应性调整。

中控装置900中包括采集模组、处理模组、通信模组、存储模组、控制模组，采集模组输入端与传感系统800的输出端连接，采集模组输出端与处理模组输入端连接，处理模组输出端与第一遮光装置300、第二遮光装置400、增湿装置500、换气装置600、降温装置700连接。采集模组接收设置在外部的温度感应装置和设置在内部的温度感应装置、湿度传感器、co2传感器的信息，处理装置将这些信息与其对应的设定阈值进行比较：

在第一棚架内部温度高于设定的温度阈值、外部环境温度低于设定的温度阈值，处理模组根据温度值选择开启第二遮光装置或降温装置进行降温；在棚内co2浓度高于co2浓度阈值时，处理模组开启换气装置；在棚内湿度低于湿度阈值时，处理装置开启增湿装置；当工作人员观测到第一棚架内铁皮石斛关照过强时，工作人员开启第一遮光装置。存储装置用于存储采集装置采集到的值。

控制模组通过通信模组与处理模组输出端连接。控制终端上设置显示屏、开关按键、第一遮光装置调节按键、第二遮光装置调节按键、增湿装置调节按键、换气装置调节按键、降温装置调节按键；显示屏用于显示传感装置的监测值、检测画面；开关按键用于开启或关闭控制终端；第一遮光装置调节按键用于调节第一遮光装置调节按键的展开程度；第二遮光装置调节按键用于调节第二遮光装置调节按键的展开程度；增湿装置调节按键用于调节增湿装置调节按键中电磁阀的开启程度；换气装置调节按键用于调节换气装置调节按键的功率大小；降温装置调节按键用于调节降温装置功率的大小。同时，本发明中控制终端可以实现远程的操作控制，作业人员只需要根据处理装置的结果对应开启相应的按键实现对大棚内各个装置的操作。

本发明的详细工作原理：

通过在第一棚架100外部在架设一层第二棚架200，使第一棚架与第二棚架之间的形成一个相对封闭的空间，从而起到一个最大限度的接受太阳辐射的能量的同时最小限度的减少地表辐射能量从第一棚架内散失的作用。从而起到了一个增温的效果，提高了铁皮枫斗在第一棚架内的生长速度，本发明的在冬天外部环境温度较低时的效果更为明显。

同时在本发明的使用过程中，如果出现第一棚架内温度过高而需要降温时，工作人员通过远程控制终端或中控装置处启动降温装置使外部空气通过风机组720通过蒸发湿帘710降温后送人第一棚架内对其内部进行降温，也可以通过启动第二遮光装置，使第二遮光装置中的第二驱动电机转动并带动与之连接的第二遮光布覆盖在第二棚架上，从而实现将太阳辐射进入第一棚架内的强度而降低其内部温度。

而当第一棚架内种植的铁皮枫斗收到的光照强度太强而不利于生长时，可通过启动第一遮光装置，时第一驱动电机转动并带动滑块条带动第一遮光布展开而对铁皮枫斗进行遮阴处理。

当需要加湿时，可以开启加湿装置按键，加湿装置中的电磁阀打开，喷头中的水喷出，从而对第一棚架内部环境完成加湿处理。

当需要降低第一棚架内的co2浓度时，可以开启换气装置按键，此时换气装置向外部环境中抽取新鲜空气进入第一棚架内，于此同时，换气通道同时打开，第一棚架内的空气从换气通道内被排出。

本发明能够对温室大棚内的多项环境指标进行检测，如：温度、湿度、光照强度、co2浓度，实现对温室大棚内作物生长环境指标的全面监控；本发明能够根据对温室大棚的环境指标检测结果控制第一遮光装置、第二遮光装置、增湿装置、换气装置进行工作，从而调整温室大棚内的环境指标，使得温室大棚内的环境指标处于最利于铁皮枫斗生长的范围；提升了铁皮枫斗的药性的稳定性。