本发明专利技术公开了一种农用防霜机的全自动控制装置及方法，属于农业机械自动化领域。现有的农用防霜机均不能实现全自动控制，造成防霜机使用效率低，防霜效果有限。本发明专利技术利用高度传感器、角度传感器检测防霜机的运行参数，包括液压升降立柱高度、风机俯角、风机转速、云台转动范围、云台转动周期，通过采集控制终端采集高度传感器、角度传感器信号，并控制油泵、电磁阀、电动伸缩杆驱动电机、变频器、步进驱动器，从而实现液压升降立柱高度、风机俯角、风机转速、云台转动范围、云台转动周期的全自动控制。本发明专利技术能够实现农用防霜机的全自动控制，可提高防霜的效果和防霜机的使用效率，适用于对防霜机在复杂环境下的全自动控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业机械自动化和农业气象灾害抵御领域，涉及。
技术介绍
近年来，低温冻害天气给我国农作物带来了严重的损失。现有国内外防霜机中，立柱高度、风机转速、云台转动周期等参数，均是根据经验获得且固定不变，在出厂时已设定；有些防霜机的风机俯角可变，但为有限几个固定角度，且须人工手动调整；云台转动范围仅限一个或有限个固定角度，也需要人工手动调整。美国专利US5244346公开了一种便携式防霜装置，可移动且安装方便，其立柱高度、风机俯角、风机转速、云台转动周期、云台转动范围均不可变。美国专利US805242公开了一种塔式防霜机，利用齿轮传动，可以实现风机在360°范围内摆动，但并不能控制其在任意角度范围内转动。专利号为201120394220.9的中国技术，公开了一种植物防霜机，其俯角可调，范围为20°~45°之间，但须人工手动调节，其风机摆动通过曲柄摆杆机构实现，摆动范围最大为90°，且只能在该角度范围内摆动，不能在任意角度范围内摆动。以上专利公开的防霜机均不能实现立柱高度、风机俯角、风机转速、云台转动周期、云台转动范围全自动控制。专利号为US20120093646A1的美国专利，公开了一种基于卫星和网络通讯，进行防霜机群定位和控制运行的方法，可根据气象条件和地形调整风机的流向、风速和倾角，但并未涉及防霜机结构参数的全自动控制。
技术实现思路
针对现有国内外防霜机不能实现全自动控制，造成防霜机使用效率低，防霜效果有限。防霜机本专利技术目的在于提供了，以实现液压升降立柱高度、风机俯角、风机转速、云台转动范围、云台转动周期的全自动控制，且为任意可调，无需人工手动调节，能根据地形、逆温等条件调整防霜机运行参数，以提高防霜效果和防霜机使用效率。为了解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案如下:一种农用防霜机的全自动控制装置，包括采集控制终端(10)，其特征在于:还包括液压升降立柱(I)、高度传感器(2)、变频电机(4)、角度传感器(8)、电动伸缩杆(12)、步进电机(15)、步进驱动器(16)、电磁阀(19)、油泵(21)；所述液压升降立柱(I)固定安装在地面上；所述高度传感器(2)固定安装在云台(3)的固定支撑盘(18)的下表面，且位置不受液压升降立柱(I)和风机叶片(9)工作时的影响；所述变频电机⑷安装在云台⑶的转动支撑盘(17)上表面，变频电机⑷的输出轴通过联轴器(5)与俯仰支撑筒(6)内的风机安装轴连接；所述角度传感器(8)固定安装在俯仰支撑筒(6) —端的安装轴上；所述电动伸缩杆(12)顶部通过螺栓与风机支撑筒(6)尾部连接，底部与云台(3)转动支撑盘(17)上的联接组件通过螺栓连接；所述步进电机(15)固定安装于云台(3)的固定支撑盘(18)下表面，步进电机(15)的输出轴穿过固定支撑盘(18)通孔与齿轮(13)轴连接；所述步进驱动器(16)固定安装在所述步进电机(15)上；所述电磁阀(19)、油泵(21)为液压泵站(11)的组成部分，电磁阀(19)安装于油箱(20)表面的阀板(22)上，油泵(21)与油箱(20)连接，液压泵站(11)固定安装于地面上靠近液压升降立柱⑴的位置；所述采集控制终端(10)固定安装在液压升降立柱⑴的非升降部位，以便于人工现场操作不影响液压升降立柱(I)的正常工作；所述高度传感器(2)、角度传感器(8)均与采集控制终端(10)输入端连接，变频电机(4)的变频器、电动伸缩杆(12)的驱动电机、步进驱动器(16)，电磁阀(19)、油泵(21)均与采集控制终端(10)输出端连接。所述云台(3)可在任意角度范围内往复转动。—种农用防霜机的全自动控制方法，其特征在于利用所述的一种农用防霜机的全自动控制装置实现，具体包括以下步骤第一步:在采集控制终端(10)中输入液压升降立柱高度设定值，油泵(21)启动，高度传感器(2)实时检测液压升降立柱(I)的高度，并将输出信号传送给采集控制终端(10)，采集控制终端(10)对液压升降立柱高度检测值和设定值进行比较，若液压升降立柱高度检测值小于设定值，则打开电磁阀(19)的上行油路，使液压升降立柱高度增加；若液压升降立柱高度检测值大于设定值，则打开电磁阀(19)下行油路，使液压升降立柱高度减小；当液压升降立柱高度检测值达到设定值时，则关闭电磁阀(19)的上行油路和下行油路，同时控制油泵(21)停止，使液压升降立柱保持在设定值高度；弟二步:在米集控制终端(10)中输入风机俯角设定值，电动伸缩杆(12)驱动电机启动，角度传感器(8)实时检测风机俯角并将信号传给采集控制终端(10)，采集控制终端(10)对风机俯角α检测值和设定值进行比较，若风机俯角a检测值小于设定值，控制电动伸缩杆(12)的驱动电机正转，使电动伸缩杆(12)伸长；若风机俯角α大于设定值，控制电动伸缩杆(12)的驱动电机反转，使电动伸缩杆(12)缩短；当风机俯角α达到设定值时，控制电动伸缩杆(12)驱动电机断电，风机停止在设定的俯角α位置；第三步:在采集控制终端(10)中输入风机转速设定值，采集控制终端(10)将设定的风机转速值转换成应的频率值，控制变频电机(4)输出设定转速；第四步:在采集控制终端(10)中输入云台转动周期设定值，采集控制终端(10)将设定的云台转动周期转换成步进电机(15)的步进脉冲频率，并将该频率的步进脉冲送给步进驱动器(16)，步进驱动器(16)根据接收到的脉冲，驱动步进电机(15)，步进电机(15)带动齿轮(13)使云台(3)以设定的转动周期转动；第五步:在采集控制终端(10)中输入云台转动范围设定值，采集控制终端(10)将设定的云台转动范围转换为步进电机(15)的脉冲数，并将该脉冲数的脉冲送给步进驱动器(16),驱动步进电机(15)转动，当达到设定的脉冲数时,步进驱动器(16)控制步进电机(15)反方向转动。所述的第三步与所述的第一步、第二步、第四步和第五步为在错开的时间内实施。本专利技术工作原理与过程为:根据地形、作物品种、逆温等条件，调整液压升降立柱高度、风机俯角、风机转速、云台转动范围、云台转动周期，以提高防霜效果。利用高度传感器(2)、角度传感器(8)检测防霜机的运行参数，包括液压升降立柱高度、风机俯角CE、风机转速、云台转动范围、云台转动周期，采集控制终端(10)采集传感器信号，并对电磁阀(19)、油泵(21)、变频电机(4)的变频器、电动伸缩杆(12)驱动电机、步进驱动器(16)进行控制，从而实现液压升降立柱高度、风机俯角、风机转速、云台转动范围、云台转动周期的全自动控制。控制液压升降立柱高度:利用高度传感器(2)实时检测液压升降立柱高度，采集控制终端(10)采集高度传感器(2)信号，并与设定液压升降立柱高度值进行比较，做出判断，控制油泵(21)启停、电磁阀(19)通断电。控制风机俯角α:利用角度传感器⑶实时检测风机俯角《，采集控制终端(10)采集角度传感器(8)信号，并与设定风机俯角α值进行比较，做出判断，控制电动伸缩杆(12)的驱动电机正反转以及通断电。控制风机转速:采集控制终端(10)控制变频电机⑶的变频器输出频率，从而控制风机的转速。控制云台转动周期和云台转动范围:采集控制终端(10)控制步进驱动器(16)产生一定频率和数目本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种农用防霜机的全自动控制装置，包括采集控制终端(10)，其特征在于：还包括液压升降立柱(1)、高度传感器(2)、变频电机(4)、角度传感器(8)、电动伸缩杆(12)、步进电机(15)、步进驱动器(16)、电磁阀(19)、油泵(21)；所述液压升降立柱(1)固定安装在地面上；所述高度传感器(2)固定安装在云台(3)的固定支撑盘(18)的下表面，且位置不受液压升降立柱(1)和风机叶片(9)工作时的影响；所述变频电机(4)安装在云台(3)的转动支撑盘(17)上表面，变频电机(4)的输出轴通过联轴器(5)与俯仰支撑筒(6)内的风机安装轴连接；所述角度传感器(8)固定安装在俯仰支撑筒(6)一端的安装轴上；所述电动伸缩杆(12)顶部通过螺栓与风机支撑筒(6)尾部连接，底部与云台(3)转动支撑盘(17)上的联接组件通过螺栓连接；所述步进电机(15)固定安装于云台(3)的固定支撑盘(18)下表面，步进电机(15)的输出轴穿过固定支撑盘(18)通孔与齿轮(13)轴连接；所述步进驱动器(16)固定安装在所述步进电机(15)上；所述电磁阀(19)、油泵(21)为液压泵站(11)的组成部分，电磁阀(19)安装于油箱(20)表面的阀板(22)上，油泵(21)与油箱(20)连接，液压泵站(11)固定安装于地面上靠近液压升降立柱(1)的位置；所述采集控制终端(10)固定安装在液压升降立柱(1)的非升降部位，以便于人工现场操作不影响液压升降立柱(1)的正常工作；所述高度传感器(2)、角度传感器(8)均与采集控制终端(10)输入端连接，变频电机(4)的变频器、电动伸缩杆(12)的驱动电机、步进驱动器(16)，电磁阀(19)、油泵(21)均与采集控制终端(10)输出端连接。...
【技术特征摘要】
1.一种农用防霜机的全自动控制装置，包括采集控制终端(10)，其特征在于:还包括液压升降立柱(I)、高度传感器(2)、变频电机(4)、角度传感器(8)、电动伸缩杆(12)、步进电机(15)、步进驱动器(16)、电磁阀(19)、油泵(21)；所述液压升降立柱(I)固定安装在地面上；所述高度传感器(2)固定安装在云台(3)的固定支撑盘(18)的下表面，且位置不受液压升降立柱(I)和风机叶片(9)工作时的影响；所述变频电机⑷安装在云台⑶的转动支撑盘(17)上表面，变频电机⑷的输出轴通过联轴器(5)与俯仰支撑筒(6)内的风机安装轴连接；所述角度传感器(8)固定安装在俯仰支撑筒(6) —端的安装轴上；所述电动伸缩杆(12)顶部通过螺栓与风机支撑筒(6)尾部连接，底部与云台(3)转动支撑盘(17)上的联接组件通过螺栓连接；所述步进电机(15)固定安装于云台(3)的固定支撑盘(18)下表面，步进电机(15)的输出轴穿过固定支撑盘(18)通孔与齿轮(13)轴连接；所述步进驱动器(16)固定安装在所述步进电机(15)上； 所述电磁阀(19)、油泵(21)为液压泵站(11)的组成部分，电磁阀(19)安装于油箱(20)表面的阀板(22)上，油泵(21)与油箱(20)连接，液压泵站(11)固定安装于地面上靠近液压升降立柱⑴的位置；所述采集控制终端(10)固定安装在液压升降立柱⑴的非升降部位，以便于人工现场操作不影响液压升降立柱(I)的正常工作；所述高度传感器(2)、角度传感器(8)均与采集控制终端(10)输入端连接，变频电机(4)的变频器、电动伸缩杆(12)的驱动电机、步进驱动器(16)，电磁阀(19)、油泵(21)均与采集控制终端(10)输出端连接。2.如权利要求1所述的一种农用防霜机的全自动控制装置，其特征在于:所述云台(3)可在任意角度范围内往复转动。3.一种农用防霜机的全自动控制方法，其特征在于利用如权利要求1所述的一种农用防霜机的全自动控制装置实现，具体包括以下步骤第一步:在采集控制终端(10)中输入液压升降立柱高度设定值，油泵(21)启动，高度传感器(2)实时...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡永光，刘萍，杨朔，赵梦龙，吴文叶，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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