基于电气控制的蔬菜种植大棚制造技术

本发明专利技术涉及基于电气控制的蔬菜种植大棚，包括硬件系统和电气控制系统吗，以电气控制系统实现硬件系统的监测和控制，将传统的大棚分为相互贴合的外棚和内棚，同时在外棚薄膜和内棚薄膜上设计彼此错位的透气孔，正常情况下，透气孔彼此错开，外棚薄膜和内棚薄膜相互贴合可有效保持棚内的气温与传统大棚无异，当大棚内温度过高需要透气时，通过人为的操控控制开关，将外棚上升或绕圆心旋转使得棚内与棚外通过透气孔换气，从而实现了大棚内快速换气。

Vegetable Planting Greenhouse Based on Electrical Control

The present invention relates to a vegetable planting greenhouse based on electrical control, including hardware system and electrical control system. The monitoring and control of hardware system is realized by electrical control system. The traditional greenhouse is divided into two parts: outer greenhouse and inner greenhouse. At the same time, the air permeability holes are designed on the outer and inner greenhouse films, which are dislocated from each other under normal circumstances, outer greenhouse film and inner greenhouse film are designed. When the temperature in the greenhouse is too high to be ventilated, the outer greenhouse is raised or rotated around the center of the circle by artificial control switch, which makes the inner and outer greenhouse ventilate through the ventilation holes, thus realizing the rapid ventilation in the greenhouse.

【技术实现步骤摘要】
基于电气控制的蔬菜种植大棚
本专利技术涉及蔬菜种植领域，具体涉及一种基于电气控制的蔬菜种植大棚。
技术介绍
蔬菜大棚是一种具有出色的保温性能的框架覆膜结构，它出现使得人们可以吃到反季节蔬菜。一般蔬菜大棚使用竹结构或者钢结构的骨架，上面覆上一层或多层保温塑料膜，这样就形成了一个温室空间。外膜很好地阻止内部蔬菜生长所产生的二氧化碳的流失，使棚内具有良好的保温效果。目前的大棚类型多种多样，最常见的棚型是主要以直径22毫米、厚1.2毫米的镀锌薄壁钢管为大棚骨架材料的钢棚棚型，棚宽6米，顶高2.2-2.5米，肩高1.2米，土地利用率80％，使用寿命10年以上，每平方米造价10-30元，每亩建造成本7000-20000元。适合种植蔬菜、花卉等，缺点是棚宽较小，操作管理效率较低，冬季保温性较弱。是广泛应用的一种类型，棚型一般宽5-6米，顶高2-3.2米，侧高1-1.2米，拱杆间距1-1.1米。优点是造价低、取材方便、建造容易，每亩成本约3000元(连薄膜)，缺点是，大棚内柱子多，遮光率高，作业不方便，使用寿命短，抗风、雪性能差。其中有一种俗称"地滚龙"式的棚型，跨度宽4-6米，顶高及肩高低，采用一膜到底的覆盖方式，比普通毛竹蔬菜大棚更节约成本，适宜爬地作物栽培，大棚西瓜栽培普遍采用。棚型结构与简易竹架大棚相同，间隔用钢管和竹竿做拱杆，具有节约钢材，降低造价，操作便利等优点，有一定的应用面积；性能与成本介于钢架大棚和竹架大棚之间。增加了棚体的高度、宽度，提高了棚侧通风窗的高度、宽度，增大了棚内空间，提高了管理效率和冬季保温性，提高了土地利用率。此棚采用直径28-32毫米、厚1.5毫米的镀锌管搭建；顶高3.2-3.5米，肩高1.8米，棚体空间大，适宜种植高蔓蔬菜等。但此蔬菜大棚建造成本大幅提高，每平方米造价20-45元左右，每亩成本1.5-3万元，主要适合于农业示范园区及有一定经济实力的菜农应用。现有技术的缺点在于：现有的蔬菜大棚只能全部打开或全部封闭，在温度调节上十分不方便，例如大棚内温度过高时只能将大棚全部掀开，掀开后重新覆盖需要耗费大量的人力物力，除此之外还没有一套能够实现完全自主控制的大棚。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于电气控制的蔬菜种植大棚，可以快捷实现大棚内换气，且整个过程无需人工参与，实现高度自动化。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于电气控制的蔬菜种植大棚，包括硬件系统和电气控制系统；所述硬件系统包括标准半圆拱面的内棚骨架和外棚骨架，所述外棚骨架覆盖在内棚骨架上使得内棚薄膜和外棚薄膜相互贴合，所述内棚薄膜和外棚薄膜错位设计有若干透气孔，所述外棚骨架两侧底部分别设置有固定座，所述固定座内设置有液压气缸，所述液压气缸的活塞与外棚骨架末端连接，通过两侧的液压气缸推动活塞使得外棚骨架绕圆心转动或推动外棚骨架向上提升，从而带动外棚骨架上的薄膜与内棚骨架的薄膜发生相对位移；所述电气控制系统包括单片机、位移传感器、湿度传感器、温度传感、二氧化碳浓度传感器；所述湿度传感器、温度传感、二氧化碳浓度传感器均安装在棚内用于检测棚内的温度、湿度、二氧化碳浓度，其检测结果全部上传至单片机；所述位移传感器分别安装在液压气缸的伸出段以及外棚骨架末端，用于检测液压气缸的伸出长度以及外棚骨架转动时的偏转量，并将监测数据上传至单片机；所述单片机内植入控制程序，根据温度、湿度、二氧化碳浓度控制液压气缸使外棚骨架发生相应的偏转，同时根据位移传感器的检测数据进行反馈调节。作为本方案的进一步改进，同一段大棚有每隔1-3米设计一根外棚骨架，每根外棚骨架两端均配置有固定座，固定座埋在土壤中固定，每个固定座内均设置有活塞与外棚骨架末端连接的液压气缸。作为本方案的进一步改进，同一侧的所有液压气缸配置同一个控制开关实现联动。作为本方案的进一步改进，所述液压气缸的电源为外部供电。作为本方案的进一步改进，同一段大棚的所有外棚骨架两侧末端均横向设置有定位连杆。作为本方案的进一步改进，所述单片机的型号选择AT89SC501系类。作为本方案的进一步改进，所述位移传感器选择为红外线位移传感器。本专利技术的有益效果是：本方案将传统的大棚分为相互贴合的外棚和内棚，同时在外棚薄膜和内棚薄膜上设计彼此错位的透气孔，正常情况下，透气孔彼此错开，外棚薄膜和内棚薄膜相互贴合可有效保持棚内的气温与传统大棚无异，当大棚内温度过高需要透气时，通过人为的操控控制开关，将外棚上升或绕圆心旋转使得棚内与棚外通过透气孔换气，从而实现了大棚内快速换气。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中A处的局部放大图；图3是大棚薄膜示意图‘图4是本专利技术电气控制系统的系统框图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1-3所示，一种基于电气控制的蔬菜种植大棚，包括硬件系统和电气控制系统；硬件系统包括标准半圆拱面的内棚骨架1和外棚骨架2，所述外棚骨架2覆盖在内棚骨架1上使得内棚薄膜和外棚薄膜相互贴合，所述内棚薄膜和外棚薄膜错位设计有若干透气孔100，所述外棚骨架2两侧底部分别设置有固定座3，所述固定座3内设置有液压气缸4，所述液压气缸4的活塞与外棚骨架2末端连接，通过两侧的液压气缸4推动活塞使得外棚骨架2绕圆心转动或推动外棚骨架2向上提升，从而带动外棚骨架2上的薄膜与内棚骨架1的薄膜发生相对位移。同一段大棚有每隔1-3米设计一根外棚骨架2，每根外棚骨架2两端均配置有固定座3，固定座3埋在土壤中固定，每个固定座3内均设置有活塞与外棚骨架2末端连接的液压气缸4，同一段大棚的所有外棚骨架2两侧末端均横向设置有定位连杆5，以保证外棚骨架2联动过程中的稳定性，同一侧的所有液压气缸4配置同一个控制开关实现联动，液压气缸4的电源采用外部供电。本实施例以绕圆心转动和上升两种运动方式进行分别说明其优劣。当需要微调大棚内的温度时，仅需要较小的透气孔，此时手动控制控制开关，控制左侧液压气缸4上升、右侧液压气缸4下降，实现外棚绕圆心转动，转动过程中透气孔开始重合，重合面积越大透气孔越大，根据温度变化的需求可以人为控制透气孔的开度，其优势在于温度控制较为灵敏，其劣势在于下雨天内棚薄膜和外棚薄膜因雨水粘连在一起无法调节。上升运动的调节方式优势在于雨天也可以调节。大棚一般建在户外，当出现下雨天气时，内棚薄膜和外棚薄膜打湿使得两者相互贴合且形成较大的粘力，此时若通过旋转的方式调节外棚势必会撕裂薄膜，为此设计了上升调节方式，只需控制两侧的液压气缸4同时上升，使得外棚薄膜和内棚薄膜轻易分离，其缺点在于温度调节不够灵敏，只能透气孔全部张开。如图4所示，除此之外，还包括电气控制系统包括单片机、位移传感器、湿度传感器、温度传感、二氧化碳浓度传感器；湿度传感器、温度传感、二氧化碳浓度传感器均安装在棚内用于检测棚内的温度、湿度、二氧化碳浓度，其检测结果全部上传至单片机；位移传感器分别安装在液压气缸4的伸出段以及外棚骨架2末端，用于检测液压气缸4的伸出长度以及外棚骨架2转动时的偏转量，并将监测数据上传至单片机；单片机内植入控制程序，根据温度、湿度、二氧化碳浓度控制液压气缸4使外棚骨架2发生相应的偏转，同时根据位移传感器的检测数据进行反馈调节。更为具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电气控制的蔬菜种植大棚，其特征在于，包括硬件系统和电气控制系统；所述硬件系统包括标准半圆拱面的内棚骨架(1)和外棚骨架(2)，所述外棚骨架(2)覆盖在内棚骨架(1)上使得内棚薄膜和外棚薄膜相互贴合，所述内棚薄膜和外棚薄膜错位设计有若干透气孔(100)，所述外棚骨架(2)两侧底部分别设置有固定座(3)，所述固定座(3)内设置有液压气缸(4)，所述液压气缸(4)的活塞与外棚骨架(2)末端连接，通过两侧的液压气缸(4)推动活塞使得外棚骨架(2)绕圆心转动或推动外棚骨架(2)向上提升，从而带动外棚骨架(2)上的薄膜与内棚骨架(1)的薄膜发生相对位移；所述电气控制系统包括单片机、位移传感器、湿度传感器、温度传感、二氧化碳浓度传感器；所述湿度传感器、温度传感、二氧化碳浓度传感器均安装在棚内用于检测棚内的温度、湿度、二氧化碳浓度，其检测结果全部上传至单片机；所述位移传感器分别安装在液压气缸(4)的伸出段以及外棚骨架(2)末端，用于检测液压气缸(4)的伸出长度以及外棚骨架(2)转动时的偏转量，并将监测数据上传至单片机；所述单片机内植入控制程序，根据温度、湿度、二氧化碳浓度控制液压气缸(4)使外棚骨架(2)发生相应的偏转，同时根据位移传感器的检测数据进行反馈调节。...

【技术特征摘要】
1.一种基于电气控制的蔬菜种植大棚，其特征在于，包括硬件系统和电气控制系统；所述硬件系统包括标准半圆拱面的内棚骨架(1)和外棚骨架(2)，所述外棚骨架(2)覆盖在内棚骨架(1)上使得内棚薄膜和外棚薄膜相互贴合，所述内棚薄膜和外棚薄膜错位设计有若干透气孔(100)，所述外棚骨架(2)两侧底部分别设置有固定座(3)，所述固定座(3)内设置有液压气缸(4)，所述液压气缸(4)的活塞与外棚骨架(2)末端连接，通过两侧的液压气缸(4)推动活塞使得外棚骨架(2)绕圆心转动或推动外棚骨架(2)向上提升，从而带动外棚骨架(2)上的薄膜与内棚骨架(1)的薄膜发生相对位移；所述电气控制系统包括单片机、位移传感器、湿度传感器、温度传感、二氧化碳浓度传感器；所述湿度传感器、温度传感、二氧化碳浓度传感器均安装在棚内用于检测棚内的温度、湿度、二氧化碳浓度，其检测结果全部上传至单片机；所述位移传感器分别安装在液压气缸(4)的伸出段以及外棚骨架(2)末端，用于检测液压气缸(4)的伸出长度以及外棚骨架(2)转动时的偏转量，并将监测数据上传至单片机；所述单片机内植入...

【专利技术属性】
技术研发人员：付亮，
申请(专利权)人：南江县东榆镇小学，
类型：发明
国别省市：四川,51