太陽(yáng)能光伏農(nóng)業(yè)溫棚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)溫棚，尤其涉及一種太陽(yáng)能光伏農(nóng)業(yè)溫棚。
【背景技術(shù)】
[0002]科學(xué)家已經(jīng)確定了影響植物生長(zhǎng)有52種因素，但是起主要作用的包括:土壤有機(jī)質(zhì)、土壤水分、根層深度、溫度、濕度、光照度、風(fēng)速等等。
[0003]“十二五”以來，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)已成為當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，它是由現(xiàn)代信息技術(shù)支持的根據(jù)空間變異，定位、定時(shí)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng)，它將推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由以前的粗放型農(nóng)業(yè)向技術(shù)型、細(xì)化型的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的基本思路是根據(jù)農(nóng)作物在生長(zhǎng)過程中所出現(xiàn)的優(yōu)劣性而進(jìn)行科學(xué)管理，實(shí)時(shí)地感知作物生長(zhǎng)信息和作物生長(zhǎng)環(huán)境信息，分析作物生長(zhǎng)差異的原因，并按具體情況做出決策，準(zhǔn)確地根據(jù)不同的情況進(jìn)行針對(duì)性的管理，用最少或最節(jié)省的投入達(dá)到同等收入或更高的收入，并改善環(huán)境，高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源，優(yōu)化生產(chǎn)管理體系，取得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系主要包含信息獲取系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)與智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)3個(gè)部分，其中如何能方便、有效、快捷、準(zhǔn)確地獲取到農(nóng)作物田間的環(huán)境信息，已經(jīng)成為實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)最為關(guān)鍵的問題，為此，需要大力開展適用于農(nóng)作物的環(huán)境信息快速感知技術(shù)與傳感儀器的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠控制農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的太陽(yáng)能農(nóng)業(yè)溫棚。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種太陽(yáng)能光伏農(nóng)業(yè)溫棚，包括溫棚本體、設(shè)置于所述溫棚本體內(nèi)的多個(gè)能夠透光的光伏組件、光伏組件固定支架以及環(huán)境參數(shù)控制裝置，光伏組件固定支架設(shè)置在所述溫棚本體內(nèi)的地面上，用于固定所述光伏組件并帶動(dòng)光伏組件轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)境參數(shù)控制裝置由所述光伏組件供給能源以檢測(cè)并調(diào)節(jié)所述溫棚本體內(nèi)的溫度、濕度、光照度以及二氧化碳濃度中的至少其中一項(xiàng)參數(shù)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述光伏組件固定支架并包括多個(gè)立柱、地錨、多個(gè)轉(zhuǎn)軸、多個(gè)旋轉(zhuǎn)支架、多個(gè)連接桿、多個(gè)轉(zhuǎn)軸支撐座以及轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置，所述地錨固定設(shè)置于立柱的下端以將立柱豎直支撐于溫棚本體內(nèi)的地面，所述立柱與所述連接桿通過扣件組成網(wǎng)狀，所述轉(zhuǎn)軸支撐座固定連接于所述立柱的頂端，所述轉(zhuǎn)軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于轉(zhuǎn)軸支撐座內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)支架固定連接于所述轉(zhuǎn)軸，所述光伏組件固定.連接于所述旋轉(zhuǎn)支架，所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置包括橫桿以及能夠伸縮的推桿，所述旋轉(zhuǎn)支架上設(shè)有末端位于所述轉(zhuǎn)軸下方的轉(zhuǎn)桿，所述橫桿與每一轉(zhuǎn)軸上的其中一個(gè)旋轉(zhuǎn)支架上的轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述推桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于其中一個(gè)所述立柱，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述橫桿以帶動(dòng)所述橫桿運(yùn)動(dòng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述溫棚本體包括框架型的龍骨以及設(shè)置于所述龍骨的玻璃，所述溫棚本體上方設(shè)有能夠由窗機(jī)打開或關(guān)閉的天窗，所述溫棚本體的側(cè)壁上設(shè)有通風(fēng)孔，所述通風(fēng)孔上安裝有排風(fēng)扇。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述環(huán)境參數(shù)控制裝置包括傳感器子系統(tǒng)、模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口、嵌入式控制器、開關(guān)量輸出接口以及伺服子系統(tǒng)；所述傳感器子系統(tǒng)安裝于溫棚本體內(nèi)，用于對(duì)溫棚本體內(nèi)的溫度、濕度、光照度和二氧化碳濃度參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)值轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量電信號(hào)；所述模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口接收由所述傳感器子系統(tǒng)所傳送的模擬量電信號(hào)并將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量電信號(hào)后發(fā)送至嵌入式控制器；所述嵌入式控制器根據(jù)接收到的數(shù)字量電信號(hào)而產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，并將所述控制信號(hào)發(fā)送至所述開關(guān)量輸出接口，以控制所述伺服子系統(tǒng)調(diào)節(jié)所述溫棚本體內(nèi)的溫度、濕度、光照度和二氧化碳濃度參數(shù)。傳感器子系統(tǒng)、模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口、嵌入式控制器、開關(guān)量輸出接口和伺服子系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)控制，可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)多項(xiàng)參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整，達(dá)到無(wú)人值守，并能夠遠(yuǎn)程控制。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述伺服子系統(tǒng)包括溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、照明機(jī)構(gòu)以及二氧化碳釋放機(jī)構(gòu)；溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)布置在所述溫棚本體內(nèi)部并靠近其內(nèi)側(cè)壁；濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)用于向溫棚本體內(nèi)噴水的噴頭，所述噴頭固定于所述光伏組件固定支架；照明機(jī)構(gòu)用于溫棚本體內(nèi)提供照明；二氧化碳釋放機(jī)構(gòu)位于溫棚本體內(nèi)壁頂部，用于釋放二氧化碳。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述環(huán)境參數(shù)控制裝置還包括用于與所述嵌入式控制器無(wú)線通信的微型計(jì)算機(jī)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述環(huán)境參數(shù)控制裝置還包括第一無(wú)線通信模塊和第二無(wú)線通信模塊，所述第一無(wú)線通信模塊與所述嵌入式控制器連接，所述第二無(wú)線通信模塊與所述微型計(jì)算機(jī)連接，所述嵌入式控制器與所述微型計(jì)算機(jī)通過該第一無(wú)線通信模塊和第二無(wú)線通信模塊進(jìn)行無(wú)線通信。
[0013]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:
[0014]本實(shí)施例的太陽(yáng)能光伏農(nóng)業(yè)溫棚，能夠調(diào)節(jié)溫棚本體內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，提高產(chǎn)量，并且不會(huì)改變土地使用性質(zhì)，由于光伏組件位于溫棚本體內(nèi)部，因而能夠避免光伏組件損壞，延長(zhǎng)使用壽命，維護(hù)方便，光伏組件固定支架能夠用于安裝照明燈、噴水管等其他配件，能夠充分利用溫棚本體內(nèi)的空間，節(jié)約了土地資源。
【附圖說明】
[0015]通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實(shí)施方式，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例太陽(yáng)能光伏農(nóng)業(yè)溫棚的示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例太陽(yáng)能光伏農(nóng)業(yè)溫棚的主視示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明實(shí)施例太陽(yáng)能光伏農(nóng)業(yè)溫棚的右視示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中伸縮桿帶動(dòng)橫桿移動(dòng)時(shí)的示意圖；
[0020]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)支架與光伏組件及轉(zhuǎn)軸相結(jié)合的示意圖；
[0021]圖6是圖5的右視示意圖；
[0022]圖7是本發(fā)明實(shí)施例的環(huán)境參數(shù)控制裝置的示意圖；
[0023]圖8是本發(fā)明實(shí)施例的光伏組件供電示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。
[0025]如圖1至圖3所示，本實(shí)施例公開了一種太陽(yáng)能光伏農(nóng)業(yè)溫棚，包括溫棚本體1、多個(gè)能夠透光的光伏組件30、光伏組件固定支架以及環(huán)境參數(shù)控制裝置。光伏組件30通過光伏組件固定支架支撐在溫棚本體I的內(nèi)部，并且光伏組件固定支架能夠帶動(dòng)光伏組件30轉(zhuǎn)動(dòng)以跟蹤陽(yáng)光。
[0026]溫棚本體I可以采用塑料溫棚或者玻璃溫棚，截面可為半圓柱型或者矩形。在本實(shí)施例中，溫棚本體I為長(zhǎng)方體型的玻璃溫棚，其截面為矩形。溫棚本體I包括框架型的龍骨11以及設(shè)置在龍骨11上的玻璃15。龍骨11設(shè)置在地基12上。溫棚本體I上方設(shè)有能夠由窗機(jī)16打開或關(guān)閉的天窗13，天窗13通過合頁(yè)14連接在龍骨11上，溫棚本體I的側(cè)壁上設(shè)有通風(fēng)孔17，所述通風(fēng)孔17上安裝有排風(fēng)扇，窗機(jī)16為電動(dòng)窗機(jī)。
[0027]參見圖2至圖6，光伏組件固定支架包括多個(gè)立柱21、地錨24、轉(zhuǎn)軸26、旋轉(zhuǎn)支架
27、多個(gè)連接桿28、多個(gè)轉(zhuǎn)軸支撐座29以及轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置。光伏組件固定支架用于對(duì)光伏組件30進(jìn)行支撐。
[0028]地錨24固定設(shè)置于立柱21的下端以將立柱21豎直支撐于溫棚本體I內(nèi)的地面，立柱21與連接桿28通過扣件組成網(wǎng)狀，轉(zhuǎn)軸支撐座29固定連接于立柱21的頂端，轉(zhuǎn)軸26水平轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于轉(zhuǎn)軸支撐座29內(nèi)，旋轉(zhuǎn)支架27固定連接于轉(zhuǎn)軸26，光伏組件30固定連接于旋轉(zhuǎn)支架27，轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸26轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0029]地錨24可以增加立柱21與地面的受力面積，使立柱21更加穩(wěn)固地豎立在土質(zhì)地面上。這些立柱21在溫棚本體I的地面上沿著橫向方向和縱向方向整齊排列，連接桿28處于水平狀態(tài)，并與同一行或者同一列的立柱21進(jìn)行連接，使立柱21保持豎立狀態(tài)而不會(huì)傾倒。連接桿28可以布置在立柱21的上方位置，這樣不會(huì)影響到工作。
[0030]在每一列立柱21的頂端各安裝有一個(gè)轉(zhuǎn)軸26。每個(gè)轉(zhuǎn)軸26上安裝有若干個(gè)旋轉(zhuǎn)支架27。如圖5及圖6所示，旋轉(zhuǎn)支架27傾斜安裝在轉(zhuǎn)軸26上。旋轉(zhuǎn)支架27的前端通過前端支架271固定在轉(zhuǎn)軸26上，旋轉(zhuǎn)支架27的后端固定連接有兩個(gè)組件固定桿273。這兩個(gè)組件固定桿273排列為V型，上端連接旋轉(zhuǎn)支架27，下端連接后固定座272，后固定座272固定連接在轉(zhuǎn)軸26上。
[0031]參見圖3及圖4，轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置包括橫桿22以及能夠伸縮的推桿23，在旋轉(zhuǎn)支架27上設(shè)有末端位于所述轉(zhuǎn)軸26下方的轉(zhuǎn)桿274，橫桿22與每一轉(zhuǎn)軸26上的其中一個(gè)旋轉(zhuǎn)支架27上的轉(zhuǎn)桿274轉(zhuǎn)動(dòng)連接，推桿23的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于其中一個(gè)立柱21，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于橫桿22以帶動(dòng)橫桿22運(yùn)動(dòng)。當(dāng)推桿23伸長(zhǎng)或者縮短時(shí)，就能夠帶動(dòng)橫桿22運(yùn)動(dòng)，橫桿22帶動(dòng)所有的轉(zhuǎn)桿274運(yùn)動(dòng)，就能夠帶動(dòng)所有的轉(zhuǎn)軸26進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所有的旋轉(zhuǎn)支架27同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使所有的光伏組件30也同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0032]環(huán)境參數(shù)控制裝置，由光伏組件30供給能源以檢測(cè)并調(diào)節(jié)溫棚本體I內(nèi)的溫度、濕度、光照度以及二氧化碳濃度參數(shù)。如圖7及圖8所示，本實(shí)施例中，環(huán)境參數(shù)控制裝置包括傳感器子系統(tǒng)、模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口、嵌入式控制器、開關(guān)量輸出接口、伺服子系統(tǒng)以及用于與所述嵌入式控制器無(wú)線通信的微型計(jì)算機(jī)。
[0033]傳感器子系統(tǒng)安裝于溫棚本體I內(nèi)，用于對(duì)溫棚本體I內(nèi)的溫度、濕度、光照度和二氧化碳濃度中的至少其中一項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)值轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量電信號(hào)，是環(huán)境參數(shù)控制裝置的主要信息來源。它關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)檢測(cè)、分析加工和控制的可靠性與準(zhǔn)確性。傳感器子系統(tǒng)包括用于檢測(cè)溫棚本體I內(nèi)的溫度的溫度傳感器，用于檢測(cè)溫棚本體I內(nèi)的空氣及土壤水分的濕度傳感器，用于檢測(cè)溫棚本體I內(nèi)光照度的光照度傳感器以及用于檢測(cè)溫棚本體I內(nèi)二氧化碳濃度的二氧化碳濃度傳感器。
[0034]多個(gè)溫度傳感器、光照度傳感器、二氧化碳濃度傳感器可分別固定在光伏組件固定支架的不同位置，濕度傳感器埋設(shè)在溫棚本體I內(nèi)的土壤中。
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