本发明专利技术公开了一种自适应调节式的户外设施遮光装置，通过无人机环绕布局在遮光膜外围，形成向外的环绕式平衡张力，从而将遮光膜平铺张开；通过氦气球保持平铺后的遮光膜悬浮在空中；每个支路上的光照感应器实时采集光照强度信号根据各个点位的光照强度进行对比分析得到方位调整结果，对各点位无人机发送位置调整指令进行该点位位置的调整，从而使整个遮光膜的遮盖范围得到相应的调整。本发明专利技术可对高温天气下的阳光进行遮挡，以降低户外设施内部温度；便于收纳和移动，通用性能强；能够随着光照强度的变化实现实时遮光位置调节，使罩在遮光设备内部的设施能够得到有效遮光，遮光性能强，使用方便，无需人工调节。
A self-adaptive shading device for outdoor facilities
【技术实现步骤摘要】
一种自适应调节式的户外设施遮光装置
本专利技术涉及户外遮光调温设备
，尤其涉及一种自适应调节式的户外设施遮光装置。
技术介绍
随着工业化的发展，地球人口及温室气体排放都呈爆发式增长，气温不断升高，究其原因，主要跟温室气体浓度升高有关。据科学家监测，直到工业革命前，二氧化碳排放量曾经从200ppm缓慢增长到280ppm。这80ppm大概花了大自然6000年的时间。但工业革命后，碳排放数量以每年2ppm的速度一路飙升，如今已是410ppm。近代以来100年的温市气体排放量及人口增长总量超过人类存在几十万年的总和。其结果是，气候变化及环境恶化速度加快，比如全球缺水人口将减少一半。经常遭遇极端高温天气的人口将减少大约4.2亿。由高温、雾霾和传染病所导致的患病和死亡人数都将下降等等。控制温市气体排放及改善环境已成为全球共识。现有的户外设施降温方式，多在户外设施(如：小型建筑物、工程设备、户外运动器材等)内部设置空调或电扇等设备进行内部降温，需要消耗大量的电力能源，实质是增加了环境的问题，尤其是对于设置在广阔地方承受高强度光照的设施更是需要消耗大量的电力进行降温；使得设备内温度降低，但设备外问题提升，进入恶性循环。从而在这种情况下，可以通过外部防护来杜绝设施内部温度提高。虽然目前会在户外设施外围搭设遮光装置以降低其内部由于外部光照造成的升高温度，但是需要根据不同的设施制造出相应的遮光装置且需要固定安装在该设备上，无法实现灵活使用。尤其在户外的需要经常移动使用的户外设备使用时，造成诸多的不便。并且现有的遮光装置无法实现实时位置调节，随着太阳的移动造成罩在遮光设备内部的设施并无法得到有效遮光，降低了遮光性能，有时还需要人工调节，造成使用不便利。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出一种自适应调节式的户外设施遮光装置，该遮光装置可对高温天气下的阳光进行遮挡，以降低户外设施内部温度；便于收纳和移动，通用性能强，适用于户外环境的灵活使用，提高了使用便捷性；能够随着光照强度的变化实现实时遮光位置调节，使罩在遮光设备内部的设施能够得到有效遮光，遮光性能强，使用方便，无需人工调节；能够达到减少电力资源的然后、减少温室气体排放、提高环境宜居水平。为了达到上述的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种自适应调节式的户外设施遮光装置，包括可进行伸缩的遮光膜、多个自主调控机构、中控器和无线通信电路，在所述遮光膜外围等间距环绕设置各个自主调控机构；每个自主调控机构包括氦气球、无人机、第一管线和第二管线和光照感应器，所述遮光膜的侧边通过第一管线与氦气球相连，所述无人机与氦气球通过第二管线相连，构成一条支路；在每个所述氦气球上设置有光照感应器，所述光照感应器的信号端连接至中控器，所述中控器通过无线通信电路连接至无人机的信号接收端；通过无人机环绕布局在遮光膜外围，形成向外的环绕式平衡张力，从而将遮光膜平铺张开；通过氦气球保持平铺后的遮光膜悬浮在空中；每个支路上的光照感应器实时采集光照强度信号，并将光照强度信号传递至中控器中，所述中控器根据各个点位的光照强度进行对比分析得到方位调整结果，根据所述方位调整结果对各点位无人机发送位置调整指令，各点位无人机根据其相应的调整指令进行该点位位置的调整，从而使整个遮光膜的遮盖范围得到相应的调整。进一步的是，为了提高遮光方位调节的实时和可靠度，在所述中控器中根据各个点位的光照强度进行对比分析得到方位调整结果，根据所述方位调整结果对各点位无人机发送位置调整指令，包括步骤：对各个点位的光照感应器依次进行编码，每个点位的光照感应器所获得的光照强度采集数据均具有独自的编码；对相应点位支路上的无人机也编制相同的编码；将同一时间下所获取的各个点位光照强度采集数据进行整合，构成光照采集向量；对所述光照采集向量进行分析，若出现光照强度低的点位作为目标点位，将目标点位作为待调节点位；发送运行指令至待调节点位镜像对应的点位的无人机，由该无人机运行向外拉动所述遮光膜移动，待调节点位得到光照强度恢复正常后该无人机停止向外运行，使遮光膜再次处于稳定状态。进一步的是，为了实现遮光位置的有效调节，提高调节反应灵敏度，对所述光照采集向量进行分析，若出现光照强度低的点位作为目标点位，并调取目标点位的相邻点位，将目标点位作为主待调节点位；结合目标点位和相邻点位进行趋势计算，若相邻点位存在光照强度下降的趋势则将该相邻点位作为次级待调节点位；发送运行指令至主待调节点位镜像对应的点位的无人机，由该无人机运行拉动所述遮光膜移动；若存在次级待调节点位，则同时发送运行指令至次级待调节点位镜像对应的点位的无人机，由该无人机运行拉动所述遮光膜移动。进一步的是，所述遮光膜采用多边形结构，多边形的每个角为一个点位，并在每个角上设置自主调控机构，构成一条支路。进一步的是，所述多边形结构为具有偶数条边的正多边形结构；对多边形结构中各个点位的光照感应器依次进行编码，编码分别为X1,X2-XN，N为偶数；每个点位的光照感应器所获得的光照强度采集数据为E1,E2-EN；对相应点位支路上的无人机也编制相同的编码Y1,Y2-YN；将同一时间下所获取的各个点位光照强度采集数据进行整合，构成光照采集向量Et＝[E1,E2-EN]t；对所述光照采集向量进行分析，若出现光照强度低的点位作为目标点位Xn，n∈(1，N)，将目标点位作为待调节点位；发送运行指令至待调节点位镜像对应的点位的无人机Yn±N/2，在n≥N/2时使用Yn-N/2，在n＜N/2时使用Yn+N/2；由该无人机运行向外拉动所述遮光膜移动，待调节点位得到光照强度恢复正常后该无人机停止向外运行，使遮光膜再次处于稳定状态。从而有效使无人机能够跟随所采集的光照强度信息进行高效且可靠的调节，使该遮光设备能够具有较高的跟随性能，保证内部设施不会受到光照影响。进一步的是，所述遮光膜为蛛网结构，所述蛛网结构包括可进行伸缩的第一线绳和第二线绳，所述第一线绳有4-7根且均由遮光膜的中心向四周延伸，各个第一线绳之间横向排布有多个第二线绳，该蛛网结构上覆盖有可折叠且对阳光进行遮挡的遮光膜。采用蛛网结构，不仅对遮光膜起到了支撑作用，也可有效防止膜的损伤，对膜起到了保护作用，即使遮光膜发生部分破损该蛛网结构也能支撑住遮光膜，降低部分膜损坏对整体遮挡效果的影响。进一步的是，所述蛛网结构收缩后的直径不大于2米，厚度不大于0.5米；该蛛网结构在伸展后可形成直径不小于500米的多边形，展开后各个第二线绳之间的距离为8-12米。进一步的是，所述第一线绳和第二线绳均为尼龙绳；高强度尼龙绳具有强度高、密度小、回弹性好、抗疲劳性好、热稳定性好的优点。进一步的是，为了使得遮光膜达到遮光效果，所述遮光膜为聚乙烯材料。所述遮光膜的太阳光可见光波段透过率不超过20％，紫外线及红外线透过率不超过10％；该遮光膜能够降低可将光波段透过率以及紫外线和红外线的透过率，对太阳光起到了遮挡作用。进一步的是，所述无人机为太阳能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自适应调节式的户外设施遮光装置，其特征在于：包括可进行伸缩的遮光膜(1)、多个自主调控机构、中控器和无线通信电路，在所述遮光膜(1)外围等间距环绕设置各个自主调控机构；每个自主调控机构包括氦气球(3)、无人机(2)、第一管线(4)和第二管线(5)和光照感应器(6)，所述遮光膜(1)的侧边通过第一管线(4)与氦气球(3)相连，所述无人机(2)与氦气球(3)通过第二管线(5)相连，构成一条支路；在每个所述氦气球(3)上设置有光照感应器(6)，所述光照感应器(6)的信号端连接至中控器，所述中控器通过无线通信电路连接至无人机(2)的信号接收端；/n通过无人机(2)环绕布局在遮光膜(1)外围，形成向外的环绕式平衡张力，从而将遮光膜(1)平铺张开；通过氦气球(3)保持平铺后的遮光膜(1)悬浮在空中；每个支路上的光照感应器(6)实时采集光照强度信号，并将光照强度信号传递至中控器中，所述中控器根据各个点位的光照强度进行对比分析得到方位调整结果，根据所述方位调整结果对各点位无人机(2)发送位置调整指令，各点位无人机(2)根据其相应的调整指令进行该点位位置的调整，从而使整个遮光膜(1)的遮盖范围得到相应的调整。/n...
【技术特征摘要】
1.一种自适应调节式的户外设施遮光装置，其特征在于：包括可进行伸缩的遮光膜(1)、多个自主调控机构、中控器和无线通信电路，在所述遮光膜(1)外围等间距环绕设置各个自主调控机构；每个自主调控机构包括氦气球(3)、无人机(2)、第一管线(4)和第二管线(5)和光照感应器(6)，所述遮光膜(1)的侧边通过第一管线(4)与氦气球(3)相连，所述无人机(2)与氦气球(3)通过第二管线(5)相连，构成一条支路；在每个所述氦气球(3)上设置有光照感应器(6)，所述光照感应器(6)的信号端连接至中控器，所述中控器通过无线通信电路连接至无人机(2)的信号接收端；
通过无人机(2)环绕布局在遮光膜(1)外围，形成向外的环绕式平衡张力，从而将遮光膜(1)平铺张开；通过氦气球(3)保持平铺后的遮光膜(1)悬浮在空中；每个支路上的光照感应器(6)实时采集光照强度信号，并将光照强度信号传递至中控器中，所述中控器根据各个点位的光照强度进行对比分析得到方位调整结果，根据所述方位调整结果对各点位无人机(2)发送位置调整指令，各点位无人机(2)根据其相应的调整指令进行该点位位置的调整，从而使整个遮光膜(1)的遮盖范围得到相应的调整。
2.根据权利要求1所述的一种自适应调节式的户外设施遮光装置，其特征在于：在所述中控器中根据各个点位的光照强度进行对比分析得到方位调整结果，根据所述方位调整结果对各点位无人机(2)发送位置调整指令，包括步骤：
对各个点位的光照感应器(6)依次进行编码，每个点位的光照感应器(6)所获得的光照强度采集数据均具有独自的编码；对相应点位支路上的无人机(2)也编制相同的编码；
将同一时间下所获取的各个点位光照强度采集数据进行整合，构成光照采集向量；
对所述光照采集向量进行分析，若出现光照强度低的点位作为目标点位，将目标点位作为待调节点位；
发送运行指令至待调节点位镜像对应的点位的无人机(2)，由该无人机(2)运行向外拉动所述遮光膜(1)移动，待调节点位得到光照强度恢复正常后该无人机(2)停止向外运行，使遮光膜(1)再次处于稳定状态。
3.根据权利要求2所述的一种自适应调节式的户外设施遮光装置，其特征在于：对所述光照采集向量进行分析，若出现光照强度低的点位作为目标点位，并调取目标点位的相邻点位，将目标点位作为主待调节点位；结合目标点位和相邻点位进行趋势计算，若相邻点位存在光照强度下降的趋势则将该相邻点位作为次级待调节点位；
发送运行指令至主待调节点位镜像对应的点位的无人机(2)，由该无人机(2)运行拉动所述遮光膜(1)移动；若存在次级待调节点位，则同时发...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥纬，
申请(专利权)人：孔祥纬，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。