一种太阳能电动卷膜器及装备该电动卷膜器的智能大棚制造技术

本发明专利技术提供一种太阳能电动卷膜器及装备该电动卷膜器的智能大棚，包括卷膜驱动电机、太阳能电池板、蓄电池、无线数据传输模块和控制单元，卷膜驱动电机、太阳能电池板、蓄电池和无线数据传输模块均与控制单元相连；卷膜驱动电机的输出轴用于与大棚收放膜的卷膜轴传动连接；太阳能电池板用于接收太阳能并转化为电能存储至蓄电池；蓄电池为卷膜驱动电机及系统供电；控制单元通过无线数据传输模块与上位机数据传输，并根据上位机下发的控制指令控制卷膜驱动电机的动作。以解决目前的电动卷膜器自动化程度较低，且前期施工人工成本和材料成本投入较高，安全隐患及运行成本较大等问题。属于温室大棚智能调控领域。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电动卷膜器及装备该电动卷膜器的智能大棚
本专利技术涉及一种太阳能电动卷膜器及装备该电动卷膜器的智能大棚，属于温室大棚

技术介绍
随着农业技术的不断进步，以温室为代表的设施农业发展迅猛，我国以蔬菜产出为主体的温室大棚面积已跃居世界首位。农作物在温室大棚内生长，需要大棚能根据作物不同的生长阶段，结合大棚的气候条件，通过薄膜的收卷与展开，来实现棚内的温湿度进行调节和通风。目前，大多数温室大棚的自动化程度较低，薄膜的收卷与展开主要通过手动卷膜器来实现，随着设施农业的不断发展，电动卷膜器的使用比例逐年递增，但目前的电动卷膜器自动化程度较低，且需要配备控制箱或控制柜，控制箱接380V的强电，再通过变压器将电压变为AC220V，通过开关电源变成DC24V的电源，为电动卷膜器提供电力，一个温室大棚配套有若干个电动卷膜器，由于温室大棚一般都建设在距离城镇较远的郊外田地中，距离电源较远，在实践建设使用过程中，需要专业人工进行，需要进行拉线、布线、接线、调试等多项工作，工序繁琐，前期施工人工成本和材料成本投入较大，大棚是钢结构骨架，具有导电性，布线越多，安全隐患越大，在使用过程中，还会消耗电力，产生电费，增加了温室大棚的运营成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种太阳能电动卷膜器及装备该电动卷膜器的智能大棚，以解决目前的电动卷膜器自动化程度较低，且前期施工人工成本和材料成本投入较高，安全隐患及运行成本较大等问题。为解决上述问题，拟采用这样一种太阳能电动卷膜器，包括卷膜驱动电机、太阳能电池板、蓄电池、无线数据传输模块和控制单元，卷膜驱动电机、太阳能电池板、蓄电池和无线数据传输模块均与控制单元相连；卷膜驱动电机的输出轴用于与大棚收放膜的卷膜轴传动连接；太阳能电池板用于接收太阳能并转化为电能存储至蓄电池；蓄电池为卷膜驱动电机及系统供电；控制单元通过无线数据传输模块与上位机数据传输，并根据上位机下发的控制指令控制卷膜驱动电机的动作。前述太阳能电动卷膜器中，还包括有卷膜器输出轴，所述卷膜驱动电机为6-8V的小型直流电机，卷膜驱动电机的输出轴通过复合轮系齿轮传动机构与卷膜器输出轴传动连接，卷膜器输出轴用于与大棚收放膜的卷膜轴传动连接，复合轮系齿轮传动机构的传动比大于等于500。前述太阳能电动卷膜器中，所述复合轮系齿轮传动机构包括主动轮、多级定轴轮系和行星轮系，主动轮固定于卷膜驱动电机的输出轴上，主动轮与多级定轴轮系传动连接，且多级定轴轮系的输出轴为行星轮系的中心轴，所述卷膜器输出轴7固定于行星轮系的行星架上，且卷膜器输出轴与中心轴同轴设置。前述太阳能电动卷膜器中，还包括有故障检测系统，故障检测系统包括上位检测部件、下位检测部件和两个调位凸轮机构，调位凸轮机构与卷膜器驱动电机的输出轴传动连接，上位检测部件和下位检测部件分别与两个调位凸轮机构的转动凸轮对应设置，以使卷膜器驱动卷膜轴收膜和放膜达到设定位置时分别触发上位检测部件和下位检测部件，上位检测部件和下位检测部件均与控制单元相连，控制单元或上位机还连接有计时模块，上位机还连接有报警模块。前述太阳能电动卷膜器中，所述上位检测部件和下位检测部件均为接触式或接近式传感器；前述太阳能电动卷膜器中，所述上位检测部件和下位检测部件均为限位开关，所述调位凸轮机构包括转动凸轮和与转动凸轮同轴固定的凸轮调位齿盘，所述凸轮调位齿盘均与卷膜器驱动电机的输出轴传动连接，所述上位检测部件和下位检测部件均分别包括状态检测开关和电机断电开关，且每个转动凸轮上分别设置有两个凸起轮廓，两个凸起轮廓分别对应触发状态检测开关和电机断电开关；前述太阳能电动卷膜器中，凸轮调位齿盘均与卷膜器驱动电机的输出轴通过多级定轴轮系传动连接，所述调位凸轮机构还包括有旋钮和转轴，卷膜器内还固定有平行设置的上固定板和下固定板，调位凸轮机构设置于上固定板和下固定板之间，所述旋钮和凸轮调位齿盘分别固定于转动凸轮的两端，凸轮调位齿盘和转动凸轮转动设置于转轴上且可沿转轴轴向滑动，转轴的一端固定于下定位板上，旋钮的外端经上定位板上的旋钮孔伸出，转轴上套设有弹簧，且弹簧压设于凸轮调位齿盘与下定位板之间。本专利技术还提供了一种装备太阳能自动卷膜器的智能大棚，所述大棚两侧和/或顶部薄膜通过电动卷膜器驱动卷膜轴正转或反转以实现收膜和放膜，所述电动卷膜器为上述太阳能电动卷膜器。与现有技术相比，本专利技术为太阳能供电一体式设计，将太阳能供电模块设计集成到卷膜器上，采用太阳能板+蓄电池的供电方式，供电电压仅为6～8V，太阳能板能补充蓄电池的电量损失，在无光照情况下能实现长时间的待机时长，太阳能是一种清洁能源，节能环保，在安装过程中无需进行繁琐的布线作业，省时省力，节约材料成本和人工成本；使用过程中也无需产生电力成本，节约运营使用成本，与此同时，本专利技术还具备如下优点：1)将物联网技术应用于电动卷膜器，将远程无线控制与卷膜器进行融合集成设计，无需拉线、布线，从而也无需配备控制柜或控制箱，使得卷膜器自身具备远程无线控制的功能，成为具备的独立工作的温室物联网终端产品；2)利用复合轮系齿轮机构设计，实现小电机输出大扭矩，缩减执行器空间，获得了较大的传动比，增大输出扭矩的同时降低了电池耗电，增加了太阳能卷膜器的负载能力，卷膜更加稳定可靠；3)能够结合休眠算法技术，让太阳能电动卷膜器不工作时处于睡眠模式，大大节省了待机电量损失，实现太阳能电动卷膜器的低功耗待机；4)在太阳能电动卷膜器上设置有操作面板，从而能够在卷膜器端进行手动上下卷操作，配合旋钮式凸轮及限位检测，可一次性完成太阳能卷膜器的安装、上下限位设置及调试工作，避免二次高处作业，提高了安装调试效率和工程进度，省时省力；5)太阳能电动卷膜器具有设备状态检测上报功能，当发生故障时，控制终端(手机端或电脑端)能及时收到报警信息，从而第一时间进行故障排查及处理。采用上述方案，在大棚设施建设过程中省去电动卷膜器的穿管布线、接线、频繁多次高出作业等工作量，安装调试方便，省时省力，节约材料成本和人工成本；使用过程中，太阳能电动卷膜器能实现无线远程控制，采用太阳能供电，不产生电费，节约运营使用成本。此外，太阳能电动卷膜器能进行无线组网，与其他温室物联网的数据一起共享到云端，对于推动设施农业大发展，实现农业大数据、农业现代化有着积极的影响。附图说明图1是本专利技术的爆炸图；图2是本专利技术的控制原理图；图3是复合轮系齿轮传动机构的结构示意图；图4是故障检测系统的结构示意图；图5是图4的右视图；图6是限位开关检测故障的电路原理图(图中数字为引脚，并非指代部件的附图标记)。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1参照图1和图2，本实施例提供一种太阳能电动卷膜器，包括卷膜驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电动卷膜器，其特征在于：包括卷膜驱动电机(1)、太阳能电池板(2)、蓄电池(3)、无线数据传输模块(4)和控制单元(5)，卷膜驱动电机(1)、太阳能电池板(2)、蓄电池(3)和无线数据传输模块(4)均与控制单元(5)相连；/n卷膜驱动电机(1)的输出轴用于与大棚收放膜的卷膜轴传动连接；/n太阳能电池板(2)用于接收太阳能并转化为电能存储至蓄电池(3)；/n蓄电池(3)为卷膜驱动电机(1)及系统供电；/n控制单元(5)通过无线数据传输模块(4)与上位机(6)数据传输，并根据上位机(6)下发的控制指令控制卷膜驱动电机(1)的动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电动卷膜器，其特征在于：包括卷膜驱动电机(1)、太阳能电池板(2)、蓄电池(3)、无线数据传输模块(4)和控制单元(5)，卷膜驱动电机(1)、太阳能电池板(2)、蓄电池(3)和无线数据传输模块(4)均与控制单元(5)相连；
卷膜驱动电机(1)的输出轴用于与大棚收放膜的卷膜轴传动连接；
太阳能电池板(2)用于接收太阳能并转化为电能存储至蓄电池(3)；
蓄电池(3)为卷膜驱动电机(1)及系统供电；
控制单元(5)通过无线数据传输模块(4)与上位机(6)数据传输，并根据上位机(6)下发的控制指令控制卷膜驱动电机(1)的动作。


2.根据权利要求1所述一种太阳能电动卷膜器，其特征在于：还包括有卷膜器输出轴(7)，所述卷膜驱动电机(1)为6-8V的小型直流电机，卷膜驱动电机(1)的输出轴通过复合轮系齿轮传动机构(8)与卷膜器输出轴(7)传动连接，卷膜器输出轴(7)用于与大棚收放膜的卷膜轴传动连接，复合轮系齿轮传动机构(8)的传动比大于等于500。


3.根据权利要求2所述一种太阳能电动卷膜器，其特征在于：所述复合轮系齿轮传动机构(8)包括主动轮(81)、多级定轴轮系(82)和行星轮系(83)，主动轮(81)固定于卷膜驱动电机(1)的输出轴上，主动轮(81)与多级定轴轮系(82)传动连接，且多级定轴轮系(82)的输出轴为行星轮系(83)的中心轴(84)，所述卷膜器输出轴(7)固定于行星轮系(83)的行星架(85)上，且卷膜器输出轴(7)与中心轴(84)同轴设置。


4.根据权利要求1所述一种太阳能电动卷膜器，其特征在于：还包括有故障检测系统(9)，故障检测系统(9)包括上位检测部件(91)、下位检测部件(92)和两个调位凸轮机构(93)，调位凸轮机构(93)与卷膜器驱动电机(1)的输出轴传动连接，上位检测部件(91)和下位检测部件(92)分别与两个调位凸轮机构(93)的转动凸轮(931)对应设置，以使卷膜器驱动卷膜轴收膜和放膜达到设定位置时分别触发上位检测部件(91)和下位检测部件(92)，上位检测部件(91)和下位检测部件(92)均与控制单元(5)相连，控制单元(5)或上位机(6)还连接有计时模块(94)，上位机(6)还连接有报警模块(95)。


5.根据权利要求4所述一种太阳能电动卷膜器，其特征在于：所述上位检测部件(91)和下位检测部件(92)均为接触式或接近式传感器。


6.根据权利要求4所述一种太阳能电...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩立业，陈果，陈良富，邹阳坤，吴世海，唐诚，柳芳，卢智琴，
申请(专利权)人：贵州航天智慧农业有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52