CN107333589A - 一种基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚 - Google Patents

一种基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚 Download PDF

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CN107333589A CN201710681077.3A CN201710681077A CN107333589A CN 107333589 A CN107333589 A CN 107333589A CN 201710681077 A CN201710681077 A CN 201710681077A CN 107333589 A CN107333589 A CN 107333589A
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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，包括透光机构，透光机构包括两个透光单元，透光单元包括透光板和保温机构，保温机构包括第一电机、第一驱动轴、草帘、两个滑环和两个滑杆，两个透光单元间设有平移机构、平移板和保湿机构，保湿机构包括蓄水箱、升降板、两个升降单元、若干喷头和若干探针，该基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚通过控制草帘的运行在白天卷起草帘便于阳光照射，在黑夜草帘覆盖在透光板上防止热量散发，保证恒温环境，不仅如此，通过平移机构带动保湿机构移动，并通过保湿机构对土壤进行适量地灌溉，使农作物生长于合适的湿度环境，由于保温保湿工作自动化运行，从而大量地节省了人力成本。

Description

一种基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚
技术领域
本发明涉及恒温恒湿设备领域，特别涉及一种基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚。
背景技术
在农业生产中，为了能够在不适宜植物生长的季节种植各类蔬菜、农作物、花卉等，人们通常搭建温室大棚来营造一个恒温恒湿的环境以供植物健康生长。
为了保证温室大棚内的温度和湿度处于一个相对稳定的情况，在白天阳光透过大棚对植物进行照射，使大棚内保持温暖的环境，而在夜晚，为了防止大棚内的热量散发，通常需要在大棚上覆盖草帘，在第二天再将草帘掀开，不仅如此，为了保证合适的生长环境，人们还需要定期对大棚内的植物进行浇灌，保证植物的生长环境湿度，由此可知，现有的温室大棚虽然能够满足植物的生长需求，但是需要大量的人力成本定期进行相应的操作以维持大棚内部的恒温恒湿环境。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，包括透光机构和两个侧板，两个所述侧板分别设置在透光机构的两侧，所述侧板上设有侧门，所述透光机构包括顶板和两个透光单元，所述顶板架设在两个透光单元上，所述透光单元包括支板、透光板和保温机构，所述透光板的底端与支板固定连接，所述透光板的顶端与顶板固定连接，所述保温机构设置在透光板上；
所述保温机构包括第一电机、缓冲块、第一驱动轴、草帘、两个滑环和两个滑杆，所述第一电机和缓冲块均固定在透光板上，所述第一驱动轴设置在第一电机和缓冲块之间，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述草帘的一端设置在第一驱动轴上，所述草帘的另一端的两侧分别与两个滑环固定连接，所述滑环与滑杆一一对应，所述滑环套设在对应的滑杆上，所述滑杆的上下两端设有支撑块，所述滑杆的两端通过支撑块与透光板固定连接；
两个透光单元间设有平移机构、平移板和保湿机构，所述平移机构、平移板和保湿机构从上而下依次设置，所述平移机构与平移板传动连接；
所述保湿机构包括蓄水箱、升降板、两个升降单元、若干喷头和若干探针，所述蓄水箱和升降单元均设置在升降板的上方，两个所述升降单元分别设置在蓄水箱的两侧且与升降板传动连接，所述喷头和探针均匀设置在升降板的下方，各喷头设置在相邻两个探针之间且与蓄水箱连通，所述喷头内设有阀门。
作为优选，为了便于拉动滑环向下移动使草帘展开，所述保温机构还包括两个滑动单元，所述滑动单元的数量与滑杆的数量相等且一一对应，所述滑动单元与滑杆一一对应，所述滑动单元包括第二电机、第一连杆和第二连杆，所述第二电机固定在透光板上且与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与滑环铰接。
作为优选，为了带动平移板，移动所述平移机构包括传送带和两个平移组件，所述传送带固定在平移板的上方，两个平移组件中，其中一个平移组件通过传送带与另一个平移组件传动连接，所述平移组件包括驱动齿轮和两个平移单元，所述驱动齿轮设置在传送带的内侧，所述传送带内设有若干从动齿，所述从动齿均匀分布在传送带的内侧且与驱动齿轮啮合，两个所述平移单元分别设置在驱动齿轮的两侧，所述平移单元包括固定块、第三电机和第三驱动轴，所述第三电机通过固定块固定在透光板的下方且通过第三驱动轴与驱动齿轮传动连接。
作为优选，为了辅助支撑平移板，所述平移板的两侧设有限位组件，所述限位组件包括限位环和限位支架，所述限位支架的形状为U形且开口指向透光板，所述限位支架的两端固定在透光板上，所述限位环套设在限位支架上且与平移板固定连接。
作为优选，为了控制升降板升降，其特征在于，所述升降单元包括第四电机、第四驱动轴和套管，所述第四电机固定在平移板的下方且与第四驱动轴的顶端传动连接，所述第四驱动轴的底端设置在套管内，所述套管固定在升降板的上方，所述第四驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第四驱动的上的外螺纹相匹配。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第四电机的驱动力，所述第四电机为直流伺服电机。
作为优选，为了固定升降板的形状，所述套管远离蓄水箱的一侧设有三角板，所述三角板的两条直角边中，其中一条直角边固定在套管上，另一条直角边固定在升降板上。
作为优选，为了便于检测蓄水箱内的水量，当水量低时能够提示用户添水，所述蓄水箱内的顶部设有液位传感器，所述蓄水箱上设有蜂鸣器。
作为优选，为了便于透光，所述透光板为玻璃板。
作为优选，为了便于检测设备外部阳光照射情况，所述顶板上设有感光元件。
该自动化温室大棚运行时，由顶板上的感光元件检测光线照射情况，当检测到光线较弱时，表示处于黑夜，此时为了避免热量散发，保温机构运行，通过第一电机带动第一驱动轴转动，使草帘沿着滑杆的方向向下卷动，同时由第二电机带动第一连杆转动，使第二连杆拉动滑环在滑杆上移动，从而使草帘覆盖在透光板的上方，从而防止了热量散发，使大棚处于温度稳定的环境，当能检测到的光线较强时，表示当前处于白天，第一电机带动第一驱动轴转动，使第一驱动轴卷起草帘，阳光能够通过透光板照射到大棚内部，使大棚内的温度逐步上升至合适的温度环境。该基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚通过保温机构控制草帘的运行，在白天卷起草帘便于阳光照射，在黑夜草帘覆盖在透光板上防止热量散发，保证恒温环境。
为了保证温室植物处于合适的湿度环境，在大棚内部，由平移机构中的第三电机带动驱动齿轮转动，与从动齿发生作用使传送带转动带动平移板和平移板下方的保湿机构移动，在保湿机构中，由升降单元内的第四电机带动第四驱动轴转动，使套管向下移动，探针插入大棚内的土壤中，对土壤的湿度进行检测，根据湿度状况控制喷头内阀门的开关，使喷头根据湿度状况进行灌溉，保证了农作物生长在适宜的湿度环境中。该基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚通过平移机构带动保湿机构移动，并通过保湿机构对土壤进行适量地灌溉，使农作物生长于合适的湿度环境，由于保温保湿工作自动化运行，从而大量地节省了人力成本。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚通过保温机构控制草帘的运行，在白天卷起草帘便于阳光照射，在黑夜草帘覆盖在透光板上防止热量散发，保证恒温环境，不仅如此，通过平移机构带动保湿机构移动，并通过保湿机构对土壤进行适量地灌溉，使农作物生长于合适的湿度环境，由于保温保湿工作自动化运行，从而大量地节省了人力成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚的侧视图；
图3是本发明的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚的剖视图；
图4是本发明的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚的平移机构的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚的保湿机构的结构示意图；
图中：1.支板，2.透光板，3.顶板，4.感光元件，5.侧板，6.保温机构，7.第一电机，8.缓冲块，9.第一驱动轴，10.草帘，11.滑环，12.滑杆，13.支撑块，14.第二电机，15.第一连杆，16.第二连杆，17.侧门，18.平移机构，19.平移板，20.限位环，21.限位支架，22.保湿机构，23.固定块，24.第三电机，25.第三驱动轴，26.驱动齿轮，27.传送带，28.从动齿，29.第四电机，30.第四驱动轴，31.套管，32.三角板，33.升降板，34.蓄水箱，35.液位传感器，36.蜂鸣器，37.喷头，38.探针。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图5所示，一种基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，包括透光机构和两个侧板5，两个所述侧板5分别设置在透光机构的两侧，所述侧板5上设有侧门17，所述透光机构包括顶板3和两个透光单元，所述顶板3架设在两个透光单元上，所述透光单元包括支板1、透光板2和保温机构6，所述透光板2的底端与支板1固定连接，所述透光板2的顶端与顶板3固定连接，所述保温机构6设置在透光板2上；
所述保温机构6包括第一电机7、缓冲块8、第一驱动轴9、草帘10、两个滑环11和两个滑杆12，所述第一电机7和缓冲块8均固定在透光板2上，所述第一驱动轴9设置在第一电机7和缓冲块8之间，所述第一电机7与第一驱动轴9传动连接，所述草帘10的一端设置在第一驱动轴9上，所述草帘10的另一端的两侧分别与两个滑环11固定连接，所述滑环11与滑杆12一一对应，所述滑环11套设在对应的滑杆12上，所述滑杆12的上下两端设有支撑块13，所述滑杆12的两端通过支撑块13与透光板2固定连接；
两个透光单元间设有平移机构18、平移板19和保湿机构22，所述平移机构18、平移板19和保湿机构22从上而下依次设置，所述平移机构18与平移板19传动连接；
所述保湿机构22包括蓄水箱34、升降板33、两个升降单元、若干喷头37和若干探针38，所述蓄水箱34和升降单元均设置在升降板33的上方，两个所述升降单元分别设置在蓄水箱34的两侧且与升降板33传动连接，所述喷头37和探针38均匀设置在升降板33的下方，各喷头37设置在相邻两个探针38之间且与蓄水箱34连通，所述喷头37内设有阀门。
作为优选，为了便于拉动滑环11向下移动使草帘10展开，所述保温机构6还包括两个滑动单元，所述滑动单元的数量与滑杆12的数量相等且一一对应，所述滑动单元与滑杆12一一对应，所述滑动单元包括第二电机14、第一连杆15和第二连杆16，所述第二电机14固定在透光板2上且与第一连杆15传动连接，所述第一连杆15通过第二连杆16与滑环11铰接。
作为优选，为了带动平移板19，移动所述平移机构18包括传送带27和两个平移组件，所述传送带27固定在平移板19的上方，两个平移组件中，其中一个平移组件通过传送带27与另一个平移组件传动连接，所述平移组件包括驱动齿轮26和两个平移单元，所述驱动齿轮26设置在传送带27的内侧，所述传送带27内设有若干从动齿28，所述从动齿28均匀分布在传送带27的内侧且与驱动齿轮26啮合，两个所述平移单元分别设置在驱动齿轮26的两侧，所述平移单元包括固定块23、第三电机24和第三驱动轴25，所述第三电机24通过固定块23固定在透光板2的下方且通过第三驱动轴25与驱动齿轮26传动连接。
作为优选，为了辅助支撑平移板19，所述平移板19的两侧设有限位组件，所述限位组件包括限位环20和限位支架21，所述限位支架21的形状为U形且开口指向透光板2，所述限位支架21的两端固定在透光板2上，所述限位环20套设在限位支架21上且与平移板19固定连接。
作为优选，为了控制升降板33升降，其特征在于，所述升降单元包括第四电机29、第四驱动轴30和套管31，所述第四电机29固定在平移板19的下方且与第四驱动轴30的顶端传动连接，所述第四驱动轴30的底端设置在套管31内，所述套管31固定在升降板33的上方，所述第四驱动轴30的外周设有外螺纹，所述套管31内设有内螺纹，所述套管31内的内螺纹与第四驱动30的上的外螺纹相匹配。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第四电机29的驱动力，所述第四电机29为直流伺服电机。
作为优选，为了固定升降板33的形状，所述套管31远离蓄水箱34的一侧设有三角板32，所述三角板32的两条直角边中，其中一条直角边固定在套管31上，另一条直角边固定在升降板33上。
作为优选，为了便于检测蓄水箱34内的水量，当水量低时能够提示用户添水，所述蓄水箱34内的顶部设有液位传感器35，所述蓄水箱34上设有蜂鸣器36。
作为优选，为了便于透光，所述透光板2为玻璃板。
作为优选，为了便于检测设备外部阳光照射情况，所述顶板3上设有感光元件4。
该自动化温室大棚运行时，由顶板3上的感光元件4检测光线照射情况，当检测到光线较弱时，表示处于黑夜，此时为了避免热量散发，保温机构6运行，通过第一电机7带动第一驱动轴9转动，使草帘10沿着滑杆12的方向向下卷动，同时由第二电机14带动第一连杆15转动，使第二连杆16拉动滑环11在滑杆12上移动，从而使草帘10覆盖在透光板2的上方，从而防止了热量散发，使大棚处于温度稳定的环境，当能检测到的光线较强时，表示当前处于白天，第一电机7带动第一驱动轴9转动，使第一驱动轴9卷起草帘10，阳光能够通过透光板2照射到大棚内部，使大棚内的温度逐步上升至合适的温度环境。该基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚通过保温机构6控制草帘10的运行，在白天卷起草帘10便于阳光照射，在黑夜草帘10覆盖在透光板2上防止热量散发，保证恒温环境。
为了保证温室植物处于合适的湿度环境，在大棚内部，由平移机构18中的第三电机24带动驱动齿轮26转动，与从动齿28发生作用使传送带27转动带动平移板19和平移板19下方的保湿机构22移动，在保湿机构12中，由升降单元内的第四电机29带动第四驱动轴30转动，使套管31向下移动，探针37插入大棚内的土壤中，对土壤的湿度进行检测，根据湿度状况控制喷头37内阀门的开关，使喷头37根据湿度状况进行灌溉，保证了农作物生长在适宜的湿度环境中。该基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚通过平移机构18带动保湿机构22移动，并通过保湿机构22对土壤进行适量地灌溉，使农作物生长于合适的湿度环境，由于保温保湿工作自动化运行，从而大量地节省了人力成本。
与现有技术相比，该基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚通过保温机构6控制草帘10的运行，在白天卷起草帘10便于阳光照射，在黑夜草帘10覆盖在透光板2上防止热量散发，保证恒温环境，不仅如此，通过平移机构18带动保湿机构22移动，并通过保湿机构22对土壤进行适量地灌溉，使农作物生长于合适的湿度环境，由于保温保湿工作自动化运行，从而大量地节省了人力成本。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，其特征在于，包括透光机构和两个侧板（5），两个所述侧板（5）分别设置在透光机构的两侧，所述侧板（5）上设有侧门（17），所述透光机构包括顶板（3）和两个透光单元，所述顶板（3）架设在两个透光单元上，所述透光单元包括支板（1）、透光板（2）和保温机构（6），所述透光板（2）的底端与支板（1）固定连接，所述透光板（2）的顶端与顶板（3）固定连接，所述保温机构（6）设置在透光板（2）上；
所述保温机构（6）包括第一电机（7）、缓冲块（8）、第一驱动轴（9）、草帘（10）、两个滑环（11）和两个滑杆（12），所述第一电机（7）和缓冲块（8）均固定在透光板（2）上，所述第一驱动轴（9）设置在第一电机（7）和缓冲块（8）之间，所述第一电机（7）与第一驱动轴（9）传动连接，所述草帘（10）的一端设置在第一驱动轴（9）上，所述草帘（10）的另一端的两侧分别与两个滑环（11）固定连接，所述滑环（11）与滑杆（12）一一对应，所述滑环（11）套设在对应的滑杆（12）上，所述滑杆（12）的上下两端设有支撑块（13），所述滑杆（12）的两端通过支撑块（13）与透光板（2）固定连接；
两个透光单元间设有平移机构（18）、平移板（19）和保湿机构（22），所述平移机构（18）、平移板（19）和保湿机构（22）从上而下依次设置，所述平移机构（18）与平移板（19）传动连接；
所述保湿机构（22）包括蓄水箱（34）、升降板（33）、两个升降单元、若干喷头（37）和若干探针（38），所述蓄水箱（34）和升降单元均设置在升降板（33）的上方，两个所述升降单元分别设置在蓄水箱（34）的两侧且与升降板（33）传动连接，所述喷头（37）和探针（38）均匀设置在升降板（33）的下方，各喷头（37）设置在相邻两个探针（38）之间且与蓄水箱（34）连通，所述喷头（37）内设有阀门。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，其特征在于，所述保温机构（6）还包括两个滑动单元，所述滑动单元的数量与滑杆（12）的数量相等且一一对应，所述滑动单元与滑杆（12）一一对应，所述滑动单元包括第二电机（14）、第一连杆（15）和第二连杆（16），所述第二电机（14）固定在透光板（2）上且与第一连杆（15）传动连接，所述第一连杆（15）通过第二连杆（16）与滑环（11）铰接。
3.如权利要求1所述的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，其特征在于，所述平移机构（18）包括传送带（27）和两个平移组件，所述传送带（27）固定在平移板（19）的上方，两个平移组件中，其中一个平移组件通过传送带（27）与另一个平移组件传动连接，所述平移组件包括驱动齿轮（26）和两个平移单元，所述驱动齿轮（26）设置在传送带（27）的内侧，所述传送带（27）内设有若干从动齿（28），所述从动齿（28）均匀分布在传送带（27）的内侧且与驱动齿轮（26）啮合，两个所述平移单元分别设置在驱动齿轮（26）的两侧，所述平移单元包括固定块（23）、第三电机（24）和第三驱动轴（25），所述第三电机（24）通过固定块（23）固定在透光板（2）的下方且通过第三驱动轴（25）与驱动齿轮（26）传动连接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，其特征在于，所述平移板（19）的两侧设有限位组件，所述限位组件包括限位环（20）和限位支架（21），所述限位支架（21）的形状为U形且开口指向透光板（2），所述限位支架（21）的两端固定在透光板（2）上，所述限位环（20）套设在限位支架（21）上且与平移板（19）固定连接。
5.如权利要求1所述的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，其特征在于，所述升降单元包括第四电机（29）、第四驱动轴（30）和套管（31），所述第四电机（29）固定在平移板（19）的下方且与第四驱动轴（30）的顶端传动连接，所述第四驱动轴（30）的底端设置在套管（31）内，所述套管（31）固定在升降板（33）的上方，所述第四驱动轴（30）的外周设有外螺纹，所述套管（31）内设有内螺纹，所述套管（31）内的内螺纹与第四驱动（30）的上的外螺纹相匹配。
6.如权利要求5所述的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，其特征在于，所述第四电机（29）为直流伺服电机。
7.如权利要求5所述的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，其特征在于，所述套管（31）远离蓄水箱（34）的一侧设有三角板（32），所述三角板（32）的两条直角边中，其中一条直角边固定在套管（31）上，另一条直角边固定在升降板（33）上。
8.如权利要求1所述的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，其特征在于，所述蓄水箱（34）内的顶部设有液位传感器（35），所述蓄水箱（34）上设有蜂鸣器（36）。
9.如权利要求1所述的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，其特征在于，所述透光板（2）为玻璃板。
10.如权利要求1所述的基于物联网的用于农业生产的自动化温室大棚，其特征在于，所述顶板（3）上设有感光元件（4）。
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