一种日光温室顶智能通风系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种日光温室顶智能通风系统，包括剪叉式通风装置、通风口密封装置和智能控制系统；剪叉式通风装置包括固定支架、剪叉架、通风口推杆电机、限位滑轨、限位滑轮、微动开关和薄膜固定槽；通风口密封装置包括传动杆推杆电机、传动轴、限位轴承、密封杆、传动杆和剪叉式传动器；智能控制系统包括温度传感器、雨滴传感器、触摸屏、PLC和适配电源。本实用新型专利技术能基于不同作物不同生育期对温度的不同要求，不再以单纯的温度阈值判断通风与否，而是以PLC根据温度、雨滴传感器采集到的环境数据为基础，综合考虑作物生育期内有效积温是否达到预设下限，降水与否、瞬时温度增减幅度等因素后，控制通风口推杆电机和传动杆推杆电机运动，从而控制通风口的开闭和密封。

An intelligent ventilation system for solar greenhouse

The utility model relates to the top of the intelligent ventilation system of a solar greenhouse, including scissor type ventilation device, vent sealing device and intelligent control system; scissor type ventilation device comprises a fixed frame, fork frame, vents, slide, push rod motor limit limit pulley, a microswitch and film fixing groove; vent sealing device including the transmission lever push rod motor, transmission shaft, limit bearing, sealing rod, a transmission rod and a scissor type actuator; intelligent control system includes a temperature sensor, rain sensor, touch screen, PLC and power adapter. The utility model has the advantages of the different requirements of temperature in different growth stages of different crops based on temperature threshold, no longer simply judge the ventilation or not, but in the PLC environment according to the data collected by the sensor, the temperature drops as the foundation, considering the crop growth stage is the effective accumulated temperature reaches a preset limit, precipitation or not, the instantaneous temperature increase or decrease after the factors such as control, air vents and a drive rod pusher motor push rod motor movement, so as to control the opening and closing and sealing vent.

【技术实现步骤摘要】
一种日光温室顶智能通风系统
本技术涉及一种日光温室顶智能通风系统，属于设施农业生产和机械自动控制领域，适用于日光温室顶部通风管理。
技术介绍
我国设施栽培面积稳居世界首位，但是与发达国家相比，我国设施类型简易，设施装备落后，不能满足设施环境调控的需求。日光温室的顶部通风口作为控制日光温室温湿条件的核心装置，受制于日光温室结构限制，一直未得到根本改进和发展。现有完整的日光温室薄膜一般分为三大块，最顶部一块为顶通风口薄膜，中间一块为采光兼底通风口薄膜，下部一块为固定式薄膜，称为“裙边”。现有日光温室的顶通风口开闭方式主要有以下两种方式，一种是卷膜方式，另一种是拉膜方式。卷膜方式通过一根镀锌管的转动，将固定在管上的塑料薄膜卷起或铺开，实现通风口的开闭，其操作过程在日光温室外部进行，镀锌管的转动靠人工或电机实现；拉膜方式通过数组滑轮装置将塑料薄膜拉拢或展平，实现通风口的开闭，其操作过程在日光温室内部进行，人工进行单组滑轮装置的依次操作，或电机通过传动机构进行数组滑轮装置的同步操作。上述两种通风装置都存在通风口棚膜上积水的问题。北方地区夏季降雨量大且较频繁，而目前日光温室顶通风口位置坡度较小，排水不畅，加之通风口处的薄膜缺少止回、锁定装置，高温下塑料薄膜延展性增大，在积雨的情况下，由于重力作用出现回缩，便在通风口位置与两根桁架间形成许多水包，影响通风口的正常卷放。严重的导致通风口薄膜破裂，积水灌入室内。卷膜方式的镀锌钢管使排水难度加剧，拉膜方式受力点过于集中，没有滑轮装置牵引的位置过于松弛，这些都使积水现象加剧。以往的解决方式是增加挑杆或钢网，但结构冗杂且收效一般。日光温室为东西走向，以太阳辐射为直接热源，但一天中太阳位置的变化，必然引起日光温室内热量的不均匀分布，传统的通风方式忽视了这种差异，且是否通风、何时通风靠人工经验，或简单的设定温度阈值来判定，这些操作方式显然忽视了不同作物在不同生育期对温度的不同需求，因此对日光温室内的温度采取分段、智能管理的方式势在必行。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种日光温室顶智能通风系统。本技术能实现分段通风、到位锁紧密封、自动控制、结构精简化的目的。一种日光温室顶智能通风系统，包括剪叉式通风装置、通风口密封装置和智能控制系统。所述的剪叉式通风装置包括固定支架、剪叉架、通风口推杆电机、限位滑轨、限位滑轮、微动开关和薄膜固定槽。所述的固定支架用于连接固定剪叉架和推杆电机，是剪叉式通风装置的安装平台；所述的通风口推杆电机为两台，每台通风口推杆电机分别控制一个剪叉架的伸缩，每台推杆电机的底座固定在固定支架上，固定支架固定在日光温室后屋面上；每个剪叉架首端的两根剪叉杆分别固定在固定支架上，一根剪叉杆只能以连接点为圆心作圆周转动而不能上下移动，另一根剪叉杆只能沿固定支架上下做直线移动而不能做圆周转动，能直线移动的剪叉杆同时与通风口推杆电机的推杆连接，在通风口推杆电机的带动下，实现剪叉架的伸缩；所述的薄膜固定槽固定在剪叉架末端的剪叉杆上，用于固定通风口塑料薄膜；所述的限位滑轨为两条，限位滑轨固定在日光温室内部桁架上，限位滑轨的南北向坡度与剪叉架的坡度相同，两者保持平行；限位滑轮可活动设置在限位滑轨内，限位滑轮与薄膜固定槽相连接；所述微动开关安装在限位滑轨内，与PLC通过信号线相连接，起限位的作用。日光温室的顶部通风口处的塑料薄膜北端固定在日光温室后坡外表面上，不能移动，其南端固定在所述的薄膜固定槽上，随薄膜固定槽的移动而移动。当通风口推杆电机的推杆向上伸出时，推动剪叉架伸长，固定在剪叉架末端的薄膜固定槽沿限位滑轨向南运动，带动固定在薄膜固定槽内的塑料薄膜也向南运动，整块塑料薄膜由北向南整体封闭；当通风口推杆电机的推杆完全伸出时，塑料薄膜完全展平，通风口关闭；当推杆电机的推杆收缩时，拉动剪叉架收缩，固定在剪叉架末端的薄膜固定槽向北运动，带动固定在薄膜固定槽内的塑料薄膜也向北运动，整块塑料薄膜由南向北整体打开，随着塑料薄膜收拢，通风口开启。限位滑轨内的限位滑轮与薄膜固定槽相连接，在薄膜固定槽南北来回运动的过程中起到辅助作用，使薄膜固定槽的运动稳定顺畅。所述的通风口密封装置包括传动杆推杆电机、传动轴、限位轴承、密封杆、传动杆和剪叉式传动器。所述的密封杆和传动杆通过传动轴连接在一起，密封杆和传动杆都分为南北向和东西向两种；传动轴安装在限位轴承内；所述密封杆位于所述的顶通风口薄膜上面，传动杆位于所述的采光兼底通风口薄膜下面，传动杆推杆电机的推杆与东西向传动杆相连接；限位轴承和传动杆推杆电机固定座固定在日光温室内的桁架上；东西向传动杆两端通过所述的剪叉式传动器与南北向传动杆连接，剪叉式传动器将东西向机械力转化为南北向机械力；所述的剪叉式传动器由两根剪叉杆组成，一根剪叉杆只能以连接点为圆心作圆周转动，另一根剪叉杆只能沿东西向传动杆方向做直线移动而不能做圆周转动，能直线移动的剪叉杆同时与南北向传动杆连接，在东西向传动杆的带动下，实现动力转向；所述的传动轴呈直角S型，由于限位轴承的限制，传动轴只能在限位轴承内转动，无法位移，由推杆电机推拉实现密封盖板和密封圈的开闭，密封盖板下表面和密封圈上表面都贴有橡胶条，用于增强密封效果。传动推杆电机的推杆伸长控制东西向传动杆运动，并通过剪叉式传动器控制南北向传动杆运动，传动杆做以限位轴承为圆心的弧线运动，并通过传动轴控制东西向密封杆也做以限位轴承为圆心的弧线运动；限位轴承与传动轴配合，使密封杆和传动杆贴近，贴近时，密封杆下部和传动杆上部的橡胶条相互挤压，发生弹性形变，将日光温室顶部的顶通风口薄膜和中间的采光兼底通风口薄膜加紧，实现对通风口全面密封。需要通风时，传动杆推杆电机的推杆收缩，使密封杆和传动杆分开，解除对通风口塑料薄膜的密封，产生足够空间使通风口开启。所述的智能控制系统包括温度传感器、雨滴传感器、触摸屏、PLC(可编程逻辑控制器)及适配电源。所述的触摸屏、PLC及适配电源放置在控制箱内，PLC分别与触摸屏、温度传感器、雨滴传感器、微动开关、通风口推杆电机和传动杆推杆电机连接。所述的温度传感器和雨滴传感器安装在日光温室靠近通风口位置的桁架上。在本技术中，温度自动控制基于积温的思想，考虑到不同作物不同生育期对温度的不同要求，不再以单纯的温度阈值判断通风与否，而是以所述的PLC根据温度、雨滴传感器采集到的环境数据为基础，综合考虑作物生育期内有效积温是否达到预设下限，降水与否、瞬时温度增减幅度等因素后，控制通风口推杆电机和传动杆推杆电机运动，从而控制通风口的开闭和密封。所述触摸屏的界面包括：第一层界面包括用户名，密码，重置密码选项；第二层界面包括手动控制电机，参数输入，电机状态显示，最新温度值选项；第三层界面包括详细温度数据，每日平均温度，每日的T值，累计的T值，每日温度极值(最大和最小值)及出现时间选项。本技术能达到分段通风、到位锁紧密封、自动控制、精简结构的要求，具有以下优点：1、本技术中所有机械传动装置在日光温室内部，养护容易，不与日光温室外部的保温被、遮阳网等装置发生运行冲突；集程度高，安装固定简易。2、本技术中采用剪叉架作为传动机构实现通风口开闭，其具有结构简单、承载力大、行程短、稳定性强、输出效率高等优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种日光温室顶智能通风系统，其特征在于包括剪叉式通风装置、通风口密封装置和智能控制系统；所述的剪叉式通风装置包括固定支架、剪叉架、通风口推杆电机、限位滑轨、限位滑轮、微动开关和薄膜固定槽；所述的固定支架用于连接固定剪叉架和推杆电机；所述的通风口推杆电机为两台，每台通风口推杆电机分别控制一个剪叉架的伸缩，每台推杆电机的底座固定在固定支架上，固定支架固定在日光温室后屋面上；每个剪叉架首端的两根剪叉杆分别固定在固定支架上，一根剪叉杆只能以连接点为圆心作圆周转动而不能上下移动，另一根剪叉杆只能沿固定支架上下做直线移动而不能做圆周转动，能直线移动的剪叉杆同时与通风口推杆电机的推杆连接，通风口推杆电机带动剪叉架伸缩；所述的薄膜固定槽固定在剪叉架末端的剪叉杆上，用于固定通风口塑料薄膜；所述的限位滑轨为两条，限位滑轨固定在日光温室内部桁架上，限位滑轨的南北向坡度与剪叉架的坡度相同，两者保持平行；限位滑轮可活动设置在限位滑轨内，限位滑轮与薄膜固定槽相连接；所述微动开关安装在限位滑轨内，与PLC通过信号线相连接，起限位的作用；日光温室的顶部通风口处的塑料薄膜北端固定在日光温室后坡外表面上，塑料薄膜南端固定在所述的薄膜固定槽上，随薄膜固定槽的移动而移动；通风口推杆电机的推杆伸缩推动剪叉架伸长或缩短，带动固定在剪叉架末端的薄膜固定槽沿限位滑轨运动，固定在薄膜固定槽内的塑料薄膜移动带动整块塑料薄膜封闭或打开；所述的通风口密封装置包括传动杆推杆电机、传动轴、限位轴承、密封杆、传动杆和剪叉式传动器；所述的密封杆和传动杆通过传动轴连接在一起，密封杆和传动杆均分为南北向和东西向两种；传动轴安装在限位轴承内；所述密封杆位于顶通风口薄膜上面，传动杆位于采光兼底通风口薄膜下面，传动杆推杆电机的推杆与东西向传动杆相连接；限位轴承和传动杆推杆电机固定座固定在日光温室内的桁架上；东西向传动杆两端通过所述的剪叉式传动器与南北向传动杆连接，剪叉式传动器将东西向机械力转化为南北向机械力；所述的剪叉式传动器由两根剪叉杆组成，一根剪叉杆只能以连接点为圆心作圆周转动，另一根剪叉杆只能沿东西向传动杆方向做直线移动而不能做圆周转动，能直线移动的剪叉杆同时与南北向传动杆连接，在东西向传动杆的带动下，实现动力转向；所述的传动轴呈直角S型，由于限位轴承的限制，传动轴只能在限位轴承内转动，无法位移，由推杆电机推拉实现密封盖板和密封圈的开闭，密封盖板下表面和密封圈上表面均贴有橡胶条，用于增强密封效果；传动推杆电机的推杆伸长控制东西向传动杆运动，并通过剪叉式传动器控制南北向传动杆运动，传动杆做以限位轴承为圆心的弧线运动，并通过传动轴控制东西向密封杆也做以限位轴承为圆心的弧线运动；限位轴承与传动轴配合，使密封杆和传动杆贴近，贴近时，密封杆下部和传动杆上部的橡胶条相互挤压，发生弹性形变，将日光温室顶部的顶通风口薄膜和中间的采光兼底通风口薄膜加紧，实现对通风口密封；需要通风时，传动杆推杆电机的推杆收缩，使密封杆和传动杆分开，解除对通风口塑料薄膜的密封，产生足够空间使通风口开启；所述的智能控制系统包括温度传感器、雨滴传感器、触摸屏、PLC及适配电源；所述的触摸屏、PLC及适配电源放置在控制箱内，PLC分别与触摸屏、温度传感器、雨滴传感器、微动开关、通风口推杆电机和传动杆推杆电机连接；所述的温度传感器和雨滴传感器安装在日光温室靠近通风口位置的桁架上。...

【技术特征摘要】
1.一种日光温室顶智能通风系统，其特征在于包括剪叉式通风装置、通风口密封装置和智能控制系统；所述的剪叉式通风装置包括固定支架、剪叉架、通风口推杆电机、限位滑轨、限位滑轮、微动开关和薄膜固定槽；所述的固定支架用于连接固定剪叉架和推杆电机；所述的通风口推杆电机为两台，每台通风口推杆电机分别控制一个剪叉架的伸缩，每台推杆电机的底座固定在固定支架上，固定支架固定在日光温室后屋面上；每个剪叉架首端的两根剪叉杆分别固定在固定支架上，一根剪叉杆只能以连接点为圆心作圆周转动而不能上下移动，另一根剪叉杆只能沿固定支架上下做直线移动而不能做圆周转动，能直线移动的剪叉杆同时与通风口推杆电机的推杆连接，通风口推杆电机带动剪叉架伸缩；所述的薄膜固定槽固定在剪叉架末端的剪叉杆上，用于固定通风口塑料薄膜；所述的限位滑轨为两条，限位滑轨固定在日光温室内部桁架上，限位滑轨的南北向坡度与剪叉架的坡度相同，两者保持平行；限位滑轮可活动设置在限位滑轨内，限位滑轮与薄膜固定槽相连接；所述微动开关安装在限位滑轨内，与PLC通过信号线相连接，起限位的作用；日光温室的顶部通风口处的塑料薄膜北端固定在日光温室后坡外表面上，塑料薄膜南端固定在所述的薄膜固定槽上，随薄膜固定槽的移动而移动；通风口推杆电机的推杆伸缩推动剪叉架伸长或缩短，带动固定在剪叉架末端的薄膜固定槽沿限位滑轨运动，固定在薄膜固定槽内的塑料薄膜移动带动整块塑料薄膜封闭或打开；所述的通风口密封装置包括传动杆推杆电机、传动轴、限位轴承、密封杆、传动杆和剪叉式传动器；所述的密封杆和传动杆通过传动轴连接在一起，密封杆和传动杆均分为南北向和东西向两种；传动轴安装在限位轴承内；所述密封杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清明，张文东，魏珉，艾希珍，李曼，李时雨，高勇，历书豪，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：新型
国别省市：山东,37