一种基于人工光源技术的闭锁式立体智能化育秧平台系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及设施农业中的植物工厂育秧装备，特别涉及一种闭锁式立体育秧平台的智能化控光系统及通风装置。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，育秧的规模化、集约化和自动化程度迅速提高。秧苗对外界环境的敏感度较大，具有生产管理程序复杂的特点，这对育秧管理提出了较高的要求。一方面，现有的育秧管理设备因其体积庞大、功能单一、自动化和智能化程度低等诸多弊端，不宜应用于规模化精细化育秧作业；另一方面，粗矿式的传统人工控制光照、通风工作量较大，光照强度及风力大小不易控制，影响秧苗的产量和质量。
[0003]近年来，随着智能农业装备的飞速发展，植物工厂闭锁式智能化育秧模式由于体积小、功能全、自动化智能化程度高、对人的劳动强度要求比较小，必然成为未来植物工厂发展的趋势。针对植物工厂闭锁式智能化育秧模式，借助无线网络技术、机器视觉技术、自动控制技术、人工智能等先进技术，发明一种功能齐全、生产效率和自动化水平高的智能化控光及通风装置，能够提高生产效率和育秧的质量，以满足闭锁式育秧的智能化。
【发明内容】
[0004]本发明目的是提供一种闭锁式育秧平台的智能化控光及通风装置，该装置由框架式机械平台、分布式多通道数据采集系统、智能控制系统、机器视觉系统、智能控光系统、电力辅助系统组成。该装置用轻质铝合金和角钢搭建而成，以电力为驱动能源;通过光照控制系统实现育秧平台的光照需求;通过分布式多感传感器和Zigbee无线数据传输模块实时采集光照、温度、湿度、CO2浓度等环境因子数据，整合秧苗生长视觉信息，分析秧苗长势情况，搭建了基于89C51主控系统和GSM技术的物联网平台，驱动智能控光系统及通风系统执行相应动作，实现秧苗生长环境的自适应调控。
[0005]在一些实施方式中，其中:灯架上方4cm处、下方5cm处安装行程开关(47);其有益效果是:防止灯架超出丝杠行程而发生机械破坏。
[0006]在一些实施方式中，其中:风墙可以绕水平轴线转动，摆角范围为0-40°，其有益效果是:当风墙转过40°时，如图4所示的①位置时，风可以覆盖整个育秧盘，当秧苗上有水珠时可以将水珠吹落，防止水珠在灯光作用下烧伤秧苗；当风墙垂直于水平面时，如图4所示的②位置时，可以使育秧盘与灯架之间的空气流动，使空气温湿度变得均匀。
[0007]在一些实施方式中，其中:风墙与育秧平台之间通过摆动导杆机构连接，其有益效果是:将电机的转动转化为导杆的往复摆动，调整风墙角度简单易操作。
[0008]在一些实施方式中，其中:可以实现单数、双数出气板分别联动；相邻两出气板单元可实现不同角度的转动，摆角为-30°?+30°;其有益效果是:可以实现单数或者双数出气板独立出风，出气板旋转不同的角度，达到模拟自然风的目的。
[0009]在一些实施方式中，其中:出气嘴材质为耐低温、抗氧化的硅胶，凸起高度为2?5mm，出气板出气嘴(48)间距为1?20mm，出气板(33)出气嘴(48)为椭圆形，椭圆长轴长为1mm，短轴长为0.6mm;其有益效果是:减弱风的强度，避免局部风的强度过大损伤秧苗。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构示意图；
[0011]图2是本发明的左视图；
[0012]图3是本发明的主视图；
[0013]图4是本发明的风墙摆角范围的示意图。
[0014]图1中，1、左侧下横梁;2、前下横梁;3、左侧立柱;4、左侧中间横梁;5、左侧上横梁；
6、前上横梁;7、右上横梁;8、右侧立柱;9、右侧中间横梁；10、右侧下横梁；11、后下横梁；
[0015]图2中，12、步进减速电机;13、单排链轮;14、短链条；15、双排链轮;16、长链条；17、角接触轴承；18、单排链轮；19、丝杠;20、丝杠螺母;21、深沟球轴承;22、灯架及光源;23、角铁;24、风墙支架;25、连杆;26、从动轮;27、主动轮;47、行程开关;48、出气嘴。
[0016]图3中，28、电机支架;29、电机;30、通风管I;31、通风管2;32、气管万能接头;33、出气板;34、销轴;35、电机座;36、步进减速电机I ;37、同步带轮;38、同步带;39、后上横梁;40、步进减速电机2; 41、多自由度可移动摄像头;42、分布式多感传感器;43、导杆;44、滑块;45、摆块。
[0017]图4中，46、育秧盘。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0019]本发明涉及一种闭锁式育秧平台的智能化控光及通风装置，该装置由框架式机械平台、分布式多通道数据采集系统、智能控制系统、机器视觉系统、智能控光系统、电力辅助系统组成。
[0020]温湿度的控制
[0021]当植物工厂内的温湿度超出设定的标准值的时候，分布式多感传感器(42)将实测值反馈给控制系统，控制单元在接收到信号以后与数据库的数值进行对比，根据对比的数值做出相应的的判断，通风管1(30)通风管2(31)分别给单数、双数出气板供风。控制单元将信号传递给8路带光耦的继电器，8路带光耦的继电器收到高电平信号时，使常开触点闭合，常闭触点断开，常开触点闭合时12V电机线路导通形成回路，电机输出动力传给主动轮
(27)，主动轮(27)将动力传给从动轮(26)，从动轮(26)带动连杆(25)转动;连杆(25)与摆块
(45)固结;摆块(45)与滑块(44)相对转动;滑块(44)穿过导杆(43)沿导杆轴向移动;导杆与风墙支架(24)连接在一起;形成导杆机构。当连杆转动时带动风墙绕销轴(34)转动，从而实现风墙绕水平轴线转动。当风墙转到40°时，风可以覆盖整个育秧盘，当秧苗上有水珠时可以将水珠吹落，防止水珠在灯光作用下烧伤秧苗；当风墙垂直于水平面时，可以使育秧盘与灯架之间的空气流动，当风墙在0-40°之间摆动时，使空气循环流动、温湿度均匀。
[0022]同时，步进减速电机1(36)步进减速电机2(40)将动力传给同步带轮(37);通过同步带(38)带动风墙出气板(33)左右摆动。可以实现相邻两出气板单元不同角度的转动，摆角范围为-30°?+30°。可以单数或者双数出气板单独出风，旋转不同的角度，达到模拟自然风的目的。
[0023]光照强度的控制
[0024]分布式多感传感器(42)自动检测该装置内部的光照强度，根据光照强度的不同，将检测的信号的强弱跟数据库的信号进行对比，当光照强度大于数据库设定的标准值时，控制系统发出相应的信号，信号传递给驱动器，驱动器控制步进减速电机(12)，将动力传给单排链轮(13)，通