一种茶园智能调节遮荫棚

1.本实用新型涉及遮荫棚技术领域，具体为一种茶园智能调节遮荫棚。


背景技术：

2.茶树[camellia sinensis(l.)o.ktze]为重要的经济植物，喜阴湿与好漫射光。光照过强和高温干旱均会显著影响茶叶产量与品质形成，如夏暑季常出现连续的光强、高温、低湿干热气象条件，导致夏暑乌龙茶产量品质不及春秋茶，口感偏苦涩，俗称带“暑味”。
[0003]
而生产中常采用人工遮荫措施以减少上述气象不良条件的影响，以提高茶树产量与品质。如张文锦等(张文锦，福建农业学报，2007)研究发现，夏暑茶园覆盖遮荫可显著改善茶树冠层温湿度条件，使树冠层的白昼平均温度、日极端最高温度和温度日较差分别下降了1.47～4.29℃、3.95～7.26℃和 3.33～8.44℃，白昼平均相对湿度、日极端最低相对湿度分别增加了4.31％～ 12.31％和3.27％～12.62％，相对湿度日较差减少了3.58％～12.94％；明显增加了新梢叶片含水率和持嫩性；适度遮荫可明显降低茶多酚、粗纤维和咖啡碱的含量，提高氨基酸含量，优化儿茶素组分，改善茶叶品质。在光质对茶树影响方面，如王加真等(王加真，江苏农业科学，2019)研究表明：100％的红光有利于茶树芽叶质量、茶多酚含量的增加，100％的蓝光有利于光合色素的积累；与红蓝单一光质相比，复配光质红光∶蓝光＝1∶3处理显著提高了茶树芽叶游离氨基酸、花黄素含量，降低了酚氨比；与红光∶蓝光＝1∶1相比，复配光质红光∶蓝光＝1∶3处理显著提高了茶树芽游离氨基酸、芽叶花黄素含量，降低了叶酚氨比。说明蓝光比例增加有利于茶树芽叶的品质形成，红蓝光质比为1∶3最有利于茶叶功能成分的积累。以上实践均表明茶园遮荫或改变光质均等对茶园环境与茶树生长、品质形成带来显著影响。
[0004]
另外，在茶树露地育苗生产中，对苗床中的苗木实施遮荫是育苗生产中重要的一项技术，它对茶苗成活率及苗木生长起着非常重要的作用。在育苗过程中，为保证苗木正常生长，减少或避免苗床中的苗木受光照、雨水、霜冻等外界环境的影响，对苗床需要采用一定的覆盖材料进行覆盖和遮荫，以保持苗床具有一定的光照、温度和湿度，苗木生长营造一个良好的小气候环境。
[0005]
目前，在茶树育苗生产中，在苗床上用木杆或竹竿等材料绑扎搭建成非固定式棚架，在棚架上加盖覆盖物进行遮荫。这种覆盖方法虽然简便，但覆盖材料大多数是由竹子编制成竹帘进行覆盖，编制竹帘成本较高，在遮荫棚的搭建、覆盖、铺设和回收过程中费时、费力；而且竹子使用一年以后，易腐烂，使用寿命较短，造成大量资源浪费；利用草帘作覆盖物时，编制成本较低，但使易腐烂，使用寿命短；利用遮荫网进行遮荫时，虽重量较轻，覆盖方便，但容易被拉破，减少了使用寿命，造成浪费。
[0006]
为此，相关技术领域的技术人员根据现况研发了如专利申请号为 cn201610504568.6的实用新型专利“一种茶园覆盖棚”，该技术方案中，覆盖棚顶部仅设置单层可开闭的遮阳布，因此该覆盖棚仅能选择开启或者关闭遮阳布，而实际在茶树苗生产中，根据苗木的不同生长阶段以及外界的光照强度，往往需要采用能够满足多种不同透光
率的棚顶，因此使用该覆盖棚则无法满足此项需求。另外，目前在茶园实际生产应用中的遮荫棚尚无可同时满足遮光率与湿度复合控的生产用棚，在广大低海拔茶区尚未见可仿真模拟高山云雾(高漫射光和高湿度)气候环境的茶园遮荫棚。
[0007]
基于此，本实用新型设计了一种茶园智能调节遮荫棚，以解决上述问题。


技术实现要素：

[0008]
实用新型的目的在于提供一种茶园智能调节遮荫棚，以解决上述技术问题。
[0009]
为实现上述目的，实用新型提供如下技术方案：一种茶园智能调节遮荫棚，包括遮荫棚棚体，遮荫棚棚体的顶部设置有透光天窗，所述遮荫棚棚体的内腔顶部设置有可变透光率的遮荫网装置，所述遮荫棚棚体的顶部设置有气象台，所述遮荫棚棚体内土壤中设置有土壤与棚内环境温湿度传感器，所述遮荫棚棚体内设置有电控柜，所述电控柜中设置有控制器，所述电控柜顶部设置有触显屏幕；
[0010]
所述遮荫网装置包括若干层上下等距间隔设置的遮荫网布，所述遮荫棚棚体的内腔侧壁设置有相应数量的、用于容纳所述遮荫网布的网布收纳仓，每个所述网布收纳仓中均设置有用于收卷所述遮荫网布的网布卷轴，所述透光天窗的棚内左侧固定设置有网布挡板，若干所述遮荫网布的一端呈并列分布状贯穿所述网布挡板后连接设置有止动块，所述止动块的右侧设置有开孔的拉耳板，所述遮荫棚棚体的内腔顶部前后两侧设置有槽型滑轨，两侧所述槽型滑轨之间活动安装有滑块板，所述槽型滑轨上方设置有驱动皮带，所述滑块板的顶部通过固定块与所述驱动皮带一边固定连接，所述驱动皮带的两端分别设置有皮带轮，左侧所述皮带轮通过轮轴固定安装于遮荫棚棚体上，右侧所述皮带轮安装于减速机上，所述减速机安装于右安装板上，所述右安装板固定安装于所述透光天窗的棚内右侧，所述右安装板的右侧安装有与所述减速机配套连接的遮荫网电机，所述滑块板的底部固定设置有网布拉板，所述网布拉板的后侧并列安装有与所述遮荫网布数量等同的遮荫电磁铁，所述遮荫电磁铁的前端连接有可伸出扣接所述拉耳板的耳板销杆。
[0011]
优选的，所述遮荫网布的数量为四组，且四组所述遮荫网布的遮荫透光率分别为10％、20％、30％和40％。
[0012]
优选的，所述遮荫网布由网布收纳仓引出后通过设置于所述遮荫棚棚体内腔壁上的导轮保持间距和张紧。
[0013]
优选的，所述网布挡板的右侧以及右安装板的左侧分别安装有接近传感器a和接近传感器b。
[0014]
优选的，所述遮荫网装置的下方间隔安装有光质可调的混色荧光灯。
[0015]
优选的，所述混色荧光灯包括灯主体，所述灯主体内设置有六组周向阵列分布的色灯单元，每个所述色灯单元内设置有三个分别为红、黄色和蓝色的灯珠，每个所述色灯单元内的三个灯珠呈等边三角分布，且相邻两个所述色灯单元之间的相同两个颜色的灯珠互不相邻。
[0016]
优选的，所述遮荫棚棚体内设置有可根据土壤与棚内环境湿度自动喷雾与灌溉的灌溉装置。
[0017]
优选的，所述灌溉装置包括输水管道，所述输水管道的主体上间隔分布设置有若干雾化喷头，所述输水管道的进水端通过灌溉电磁阀与蓄水箱连通，所述蓄水箱内设置有
灌溉水泵。
[0018]
优选的，所述气象台中设置有室外温湿度度传感器、风力传感器和光照传感器。
[0019]
与现有技术相比，实用新型的有益效果为：
[0020]
本实用新型茶园智能调节遮荫棚的顶部设置有透光天窗，且棚内顶部设置有四层透光率不同、上下等距间隔设置的遮荫网布，每层遮荫网布遮荫网电机驱动网布拉板来回移动可独立地收纳或者展开，通过不同透光率的遮荫网布组合使用，可实现多种不同透光性设置，并且该透光性设置可通过气象台根据室外光照情况而自动变换，可完全满足茶园苗木根据不同生长阶段对光照度需求的精准控制，提供遮荫和喷雾条件下的人工仿真高山云雾的高湿与散射光适宜环境。
[0021]
本实用新型茶园智能调节遮荫棚内顶部设置有光质可调的混色荧光灯，混色荧光灯内设置有六组周向阵列分布的色灯单元，每个色灯单元内设置有三个分别为红、黄色和蓝色的灯珠，通过三种不同颜色灯珠的混搭配合，只需控制每种颜色灯珠的光照强度，即可间接活动不同光质的灯光效果，可完全满足茶园苗木根据不同生长阶段对光照光质需求的精准控制，并且各个混色荧光灯内色灯单元的特殊分布设置，能够使得光线混合效果更加均匀和集中，从而提升混色荧光灯呈现至外界的光照色准。
[0022]
本实用新型茶园智能调节遮荫棚内设置有可根据土壤与棚内环境湿度自动喷雾与灌溉的灌溉装置，灌溉装置包括输水管道，输水管道的主体上间隔分布设置有若干雾化喷头，输水管道的进水端通过灌溉电磁阀与蓄水箱连通，蓄水箱内设置有灌溉水泵，其中灌溉电磁阀受控于电控柜中的控制器，控制器根据土壤与棚内环境温湿度传感器的检测结果，控制灌溉电磁阀和灌溉水泵，自动启闭，当土壤或者棚内的水分湿度低于系统设定的阈值时，控制器即控制灌溉电磁阀和灌溉水泵自动开启，从而实现智能灌溉。
[0023]
本实用新型茶园智能调节遮荫棚顶部设置有气象台，气象台中设置有包括室外温湿度度传感器、风力传感器和光照传感器，可为棚内的遮荫网装置和混色荧光灯等系统提供外界环境信息数据，并且遮荫棚棚体内电控柜顶部设置有触显屏幕，可用于显示呈现气象台所检测气象数据，便于管理人员直观获知并提前采取主动调控措施。
附图说明
[0024]
为了更清楚地说明实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]
图1为本实用新型整体结构示意图；
[0026]
图2为图1中的a部结构示意图；
[0027]
图3为图2中的b部结构示意图；
[0028]
图4为图1中的c部结构示意图；
[0029]
图5为本实用新型混色荧光灯结构示意图；
[0030]
图6为本实用新型控制系统示意图。
[0031]
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0032]1‑
遮荫棚棚体，2
‑
透光天窗，3
‑
遮荫网装置，31
‑
遮荫网布，32
‑
网布收纳仓，33
‑
网
布卷轴，34
‑
网布挡板，35
‑
止动块，36
‑
拉耳板，37
‑
槽型滑轨，38
‑ꢀ
滑块板，39
‑
皮带轮，310
‑
减速机，311
‑
右安装板，312
‑
遮荫网电机，313
‑
网布拉板，314
‑
遮荫电磁铁，315
‑
耳板销杆，316
‑
固定块，317
‑
接近传感器a，318
‑ꢀ
接近传感器b，319
‑
导轮，320
‑
驱动皮带，4
‑
混色荧光灯，41
‑
灯主体，42
‑
色灯单元，43
‑
灯珠，5
‑
灌溉装置，51
‑
输水管道，52
‑
灌溉电磁阀，53
‑
蓄水箱， 6
‑
气象台，61
‑
室外温湿度度传感器，62
‑
风力传感器，63
‑
光照传感器，7
‑
土壤温湿度传感器，8
‑
电控柜，9
‑
触显屏幕。
具体实施方式
[0033]
下面将结合实用新型实施例中的附图，对实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于实用新型保护的范围。
[0034]
实施例一：
[0035]
请参阅图1
‑
4和6，实用新型提供一种技术方案：一种茶园智能调节遮荫棚，包括遮荫棚棚体1，遮荫棚棚体1的顶部设置有透光天窗2，遮荫棚棚体 1的内腔顶部设置有可变透光率的遮荫网装置3，遮荫棚棚体1的顶部设置有气象台6，具体的，遮荫网装置3包括若干层上下等距间隔设置的遮荫网布 31，遮荫棚棚体1的内腔侧壁设置有相应数量的、用于容纳遮荫网布31的网布收纳仓32，每个网布收纳仓32中均设置有用于收卷遮荫网布31的网布卷轴33，网布卷轴33可设置为蓄能式或动力式，在网布释放后，可自动收卷回仓，透光天窗2的棚内左侧固定设置有网布挡板34，若干遮荫网布31的一端呈并列分布状贯穿网布挡板34后连接设置有止动块35，止动块35的右侧设置有开孔的拉耳板36，遮荫棚棚体1的内腔顶部前后两侧设置有槽型滑轨37，两侧槽型滑轨37之间活动安装有滑块板38，槽型滑轨37上方设置有驱动皮带320，滑块板38的顶部通过固定块316与驱动皮带320一边固定连接，驱动皮带320的两端分别设置有皮带轮39，左侧皮带轮39通过轮轴固定安装于遮荫棚棚体1上，右侧皮带轮39安装于减速机310上，减速机310安装于右安装板311上，右安装板311固定安装于透光天窗2的棚内右侧，右安装板 311的右侧安装有与减速机310配套连接的遮荫网电机312，滑块板38的底部固定设置有网布拉板313，网布拉板313的后侧并列安装有与遮荫网布31 数量等同的遮荫电磁铁314，遮荫电磁铁314的前端连接有可伸出扣接拉耳板 36的耳板销杆315。
[0036]
进一步的，遮荫网布31的数量为四组，且四组遮荫网布31的遮荫透光率分别为10％、20％、30％和40％，通过不同透光率的遮荫网布31组合使用，可选择其中任意一种或者多种组合使用，最多可提供十种组合方式，可实现多种不同透光性设置，满足茶园苗木根据不同生长阶段对光照度需求的精准控制；
[0037]
进一步的，遮荫网布31由网布收纳仓32引出后通过设置于遮荫棚棚体1 内腔壁上的导轮319保持间距和张紧，由于多个网布收纳仓32呈并列设置，且网布收纳仓32的出口面向棚内壁，所以需要设置被动式的导轮319，遮荫网布31经过导轮319来保持相互间的间距，动力端拉动式，通过该被动式的导轮319张紧平整；
[0038]
进一步的，网布挡板34的右侧以及右安装板311的左侧分别安装有接近传感器a317和接近传感器b318，当网布拉板313移动至左侧时，触发接近传感器a317，判定网布呈
收纳状态，当网布拉板313移动至右侧时，触发接近传感器b318，判定网布呈展开状态，并且接近传感器a317和接近传感器 b318与控制器端电性连接，其检测结果以电信号反馈于控制器，用于控制遮荫网电机312启停和换向运动。
[0039]
本实施例工作原理实施例：
[0040]
电控柜8中的控制器根据气象台6中光照传感器63所检测的外界光照信号以及在系统中设定的棚内苗木生长阶段光需求量，判定所需选择使用的遮荫网布31，通过控制器控制遮荫网电机312旋转，经过减速机310减速后，进而带动皮带轮39和驱动皮带320行进运动，进而通过固定块316带动滑块板38在两侧的槽型滑轨37中移动，进而带动网布拉板313移动，当网布拉板313移动至触发接近传感器a317时，遮荫网电机312停止，控制器并控制对应的遮荫电磁铁314带动耳板销杆315向前伸出勾住对应的拉耳板36，接着控制器控制遮荫网电机312反向旋转，带动滑块板38向右移动，从而拉动相应的遮荫网布31，直至网布拉板313向右移动至触发接近传感器b318，此时，对应的遮荫网布31组合即被展开使用，需要更换不同遮荫透光率时，只需重复上述步骤，重新勾取选择对应的遮荫网布31即可。
[0041]
实施例二：
[0042]
请参阅图1、5和6，实用新型提供一种技术方案：一种茶园智能调节遮荫棚，包括遮荫棚棚体1，遮荫棚棚体1的顶部设置有气象台6，遮荫棚棚体 1内土壤中设置有土壤温湿度传感器7，遮荫棚棚体1内设置有电控柜8，电控柜8中设置有控制器，遮荫棚棚体1内顶部间隔安装有光质可调的混色荧光灯4，混色荧光灯4内的驱动板与控制器电性连接，具体的，混色荧光灯4 包括灯主体41，灯主体41内设置有六组周向阵列分布的色灯单元42，每个色灯单元42内设置有三个分别为红、黄色和蓝色的灯珠43，每个色灯单元 42内的三个灯珠43呈等边三角分布，且相邻两个色灯单元42之间的相同两个颜色的灯珠43互不相邻，通过三种不同颜色灯珠43的混搭配合，只需控制每种颜色灯珠43的光照强度，即可间接活动不同光质的灯光效果，可完全满足茶园苗木根据不同生长阶段对光照光质需求的精准控制，并且各个混色荧光灯4内色灯单元42的特殊分布设置，能够使得光线混合效果更加均匀和集中，从而提升混色荧光灯4呈现至外界的光照色准；
[0043]
本实施例工作原理实施例：
[0044]
电控柜8中的控制器根据气象台6中室外温湿度度传感器61以及土壤温湿度传感器7所检测的外界和棚内土壤温度信号以及在系统中设定的棚内苗木生长阶段光需求量，确定棚内苗木所需关照的色温、亮度光质，从而控制色灯单元42中每种颜色灯珠43的光照强度，即可间接活动不同光质的灯光效果，可完全满足茶园苗木根据不同生长阶段对光照光质需求的精准控制。
[0045]
实施例三：
[0046]
请参阅图1和6，实用新型提供一种技术方案：一种茶园智能调节遮荫棚，包括遮荫棚棚体1，遮荫棚棚体1内土壤中设置有土壤与棚内环境温湿度传感器7，遮荫棚棚体1内设置有电控柜8，电控柜8中设置有控制器，遮荫棚棚体1内设置有可根据土壤与棚内环境湿度自动喷雾与灌溉的灌溉装置5，具体的，灌溉装置5包括输水管道51，输水管道51的主体上间隔分布设置有若干雾化喷头，输水管道51的进水端通过灌溉电磁阀52与蓄水箱53连通，蓄水箱53内设置有灌溉水泵，灌溉电磁阀52受控于电控柜8中的控制器，控制器根据土壤中设置的土壤与棚内环境度传感器7的检测结果，控制灌溉电磁阀52和灌溉水泵自动启闭。
[0047]
本实施例工作原理实施例：
[0048]
电控柜8中的控制器根据土壤与棚内温湿度传感器7所检测的土壤与棚内环境湿度信号以及在系统中设定的棚内苗木生长阶段土壤水分与棚内湿度，确定棚内土壤与棚内茶树何时水分和湿度需要灌溉与喷雾补湿，从而控制灌溉电磁阀52和灌溉水泵开启，灌溉水泵启动后将蓄水箱53内的灌溉水通过输水管道51输送至雾化喷头并喷洒灌溉至苗木上，直至土壤湿度回升至系统设定值时，停止灌溉电磁阀52和灌溉水泵，从而实现智能灌溉。
[0049]
实施例四：
[0050]
请参阅图1和6，实用新型提供一种技术方案：一种茶园智能调节遮荫棚，包括遮荫棚棚体1，遮荫棚棚体1的顶部设置有气象台6，遮荫棚棚体1内土壤中设置有土壤温湿度传感器7，遮荫棚棚体1内设置有电控柜8，电控柜8 中设置有控制器，电控柜8顶部设置有触显屏幕9，气象台6中设置有包括室外温湿度度传感器61、风力传感器62和光照传感器63，可为棚内的遮荫网装置3和混色荧光灯4等系统提供外界环境信息数据，并且遮荫棚棚体1内电控柜8顶部设置有触显屏幕9，可用于显示呈现气象台6所检测气象数据，便于管理人员直观获知并提前采取主动调控措施。
[0051]
在实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。
[0052]
在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。
[0053]
尽管已经示出和描述了实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。