CN107801531A - 一种用海水种植的塑料大棚控制系统及方法 - Google Patents

一种用海水种植的塑料大棚控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用海水种植的塑料大棚控制系统及方法，包括基座，基座设置在地表面以下，基座内壁上设置与防水层，防水层上设置有种植土层；基座两端通过弧形的龙骨架相连，龙骨架上设置有大棚壁；大棚内与地面的夹角处设置有海水蒸发槽；海水蒸发槽旁大棚内设置有海水蒸发装置。能充分利用海边沙漠的土地资源和阳光，实现粮食作物的生产；实现海水的利用，在生产过程中还能利用大棚产生更多的淡水资源；快速调节大棚内温度，实现高效率生产。

Description

一种用海水种植的塑料大棚控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种塑料大棚，特别是涉及一种用海水种植的塑料大棚控制系统及方法。
背景技术
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。
水资源是被人类在生产和生活活动中广泛利用的资源，不仅广泛应用于农业、工业和生活，还用于发电、水运、水产、旅游和环境改造等。在各种不同的用途中，有的是消耗用水，有的则是非消耗性或消耗很小的用水，而且对水质的要求各不相同。这是使水资源一水多用、充分发展其综合效益的有利条件。全世界的淡水极度缺乏，特别是特殊气候形成的盐碱地、海边沙漠气候，空有大量水源不能得到充分利用。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用海水种植的塑料大棚控制系统及方法，能使用海水作为农业生产的水来源，提高海水的利用价值；并能充分利用盐碱、沙漠地带的土地阳光资源，为人们提供更多的食物来源，并能最大化的利用光能的热效应蒸发海水。
本发明采用的技术方案如下：
一种用海水种植的塑料大棚控制系统，包括基座，基座设置在地表面以下，基座内壁上设置与防水层，防水层上设置有种植土层；基座两端通过弧形的龙骨架相连，龙骨架上设置有大棚壁；大棚内与地面的夹角处设置有海水蒸发槽；海水蒸发槽旁大棚内设置有海水蒸发装置；控制系统包括中央控制单元、电源电路，电源电路的输入端与点点电源相连，电源电路的输出端与中央控制单元电连接；大棚内设置有第一温度传感器、信号调理电路、A/D转换电路，第一温度传感器的输出端与信号调理电路的输入端信号相连，信号调理电路的输出端与A/D转换电路的输入端信号相连，A/D转换电路的输出端与中央控制单元信号连接。
进一步地，本发明公开了一种用海水种植的塑料大棚控制系统的优选结构，所述海水蒸发装置包括蒸发器支架，蒸发器支架上水平设置有若干水平架，水平架的末端均设置有转动轴，转动轴上活动连接有连接环，连接环可绕着转动轴转动；连接环的一侧设置有蒸发片，蒸发片呈圆弧形，蒸发片在水平线上首尾重叠从上至下依次排列；海水蒸发槽内设置有第二温度传感器，第二温度传感器的输出端与信号调理电路的输入端信号相连，信号调理电路的输出端与A/D转换电路的输入端信号相连，A/D转换电路的输出端与中央控制单元信号连接。
进一步地，所述底部蒸发片的末端在海水蒸发槽上，蒸发器支架的顶端设置有连接器，连接器末端设置有用于喷射海水的喷水器，喷水器喷出的好水刚好低落在顶部蒸发片的根部，蒸发片末端的水平线比根部低；喷水器上设置有电磁节流阀，控制系统包括电磁阀驱动电路，电磁阀驱动电路的信号输入端与中控制单元信号连接，电磁阀驱动电路的输出端与电磁节流阀电连接。
进一步地，所述连接环的一侧设置有转向杆，水平连接杆上设置有驱动器，驱动器包括传动电机，传动电机设置在水平架上，传动电机的转轴上设置有传动螺套，传动螺套内开有螺纹，驱动器包括传动螺杆，传动螺杆的一端通过铰链与转向杆相连，传动螺杆上再有螺纹，传动螺杆通过螺纹与传动螺套配合相连；控制系统包括第一电机驱动电路，第一电机驱动电路的信号输入端与中央控制单元信号相连，第一电机驱动电路的输出端与传动电机电连接。
进一步地，所述基座上值有多个支撑架，支撑架与龙骨架的中部相连，支撑架之间设置有水平连接杆；大棚附近设置有海水存储池，还包括循环水泵，循环水泵的输入端与海水存储池相连，循环水泵的输出端与喷水器的输入端相连；循环水泵的转轴上设置有循环电机；控制系统包括第二电机驱动电路，第二电机驱动电路的信号输入端与中央控制单元信号相连，第二电机驱动电路的输出端与循环电机电连接。
进一步地，所述大棚壁上设置多个用于引导水流的导流板，导流板均匀设置在大棚壁上。
一种用海水种植的塑料大棚控制系统的控制方法，包括以下步骤：
1.第一温度传感器将温度信号转换成电信号001并传递给信号调理电路，信号调理电路接收到后将其放大去噪后传递给A/D转换电路，A/D转换电路接收大后转换成数字信号并传递给中央控制单元；
2. 中央控制单元中预设有临界温度值T1，当信号001所示温度大于T1时，中央控制单元向第二电机驱动电路发出数字信号002，第二电机驱动电路接受到后向循环电机提供电能，循环电机转动，循环水泵向喷水器提供水压；
3. 中央控制单元根据信号001所示温度与临界温度值T1之间的差值，经过计算后向电磁阀驱动电路输入数字信号003，电磁阀驱动电路接收到后调节电磁节流阀的流速大小；
4.海水在阳光的照射下，海水在蒸发片上逐渐蒸发，且海水温度逐渐升高，海水落入海水蒸发槽中继续蒸发；
5. 第二温度传感器检测到的温度信号转换成电信号004并传递给信号调理电路，信号调理电路接收到后将其放大去噪后传递给A/D转换电路，A/D转换电路接收大后转换成数字信号并传递给中央控制单元；
6. 中央控制单元中预设有临界温度值T2，当信号004所示温度小于T2时，中央控制单元向第一电机驱动电路发出数字信号005，第一电机驱动电路接受到后控制传动电机转动，传动电机带动蒸发片转动，蒸发片与水平之间的角度变小，进而能提高海水在蒸发片上的流动时间，调整落入海水蒸发槽中海水的温度增大；
7. 当信号004所示温度大于T2时，中央控制单元向第一电机驱动电路发出数字信号006，第一电机驱动电路接受到后控制传动电机转动，传动电机带动蒸发片转动，蒸发片与水平之间的角度变大，进而能减小海水在蒸发片上的流动时间，调整落入海水蒸发槽中海水的温度降低；
8.当信号001所示温度小于T1时，中央控制单元向第二电机驱动电路发出数字信号007，第二电机驱动电路接受到停止循环电机转动，循环水泵关闭，喷水器停止供水。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.通过设置本发明，能充分利用海边沙漠的土地资源和阳光，实现粮食作物的生产；
2.通过设置本发明，能实现海水的利用，在生产过程中还能利用大棚产生更多的淡水资源；
3.通过设置环境调节装置，能快速调节大棚内的温度，实现高效率生产。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是海水蒸发器结构示意图；
图3是驱动器结构示意图；
图中标记：1是基座，2是防水层，3是种植土层，4是海水蒸发槽，5是地面，6是龙骨架，7是导流板，8是大棚壁，9是支撑架，10是水平连接杆；11是蒸发器支架，12是蒸发片，13是水平架，14是喷水器，15是连接器，16是连接环，17是转动轴，18是转向杆，19是铰链，20是传动螺杆，21是传动螺套，22是传动电机。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图3所示，一种用海水种植的塑料大棚控制系统，包括基座1，基座1设置在地表面以下，基座1内壁上设置与防水层2，防水层2上设置有种植土层3；基座1两端通过弧形的龙骨架6相连，龙骨架6上设置有大棚壁8；大棚内与地面的夹角处设置有海水蒸发槽4；海水蒸发槽4旁大棚内设置有海水蒸发装置；控制系统包括中央控制单元、电源电路，电源电路的输入端与点点电源相连，电源电路的输出端与中央控制单元电连接；大棚内设置有第一温度传感器、信号调理电路、A/D转换电路，第一温度传感器的输出端与信号调理电路的输入端信号相连，信号调理电路的输出端与A/D转换电路的输入端信号相连，A/D转换电路的输出端与中央控制单元信号连接。
进一步地，本发明公开了一种用海水种植的塑料大棚控制系统的优选结构，所述海水蒸发装置包括蒸发器支架11，蒸发器支架11上水平设置有若干水平架13，水平架13的末端均设置有转动轴17，转动轴17上活动连接有连接环16，连接环16可绕着转动轴17转动；连接环16的一侧设置有蒸发片12，蒸发片12呈圆弧形，蒸发片12在水平线上首尾重叠从上至下依次排列；海水蒸发槽4内设置有第二温度传感器，第二温度传感器的输出端与信号调理电路的输入端信号相连，信号调理电路的输出端与A/D转换电路的输入端信号相连，A/D转换电路的输出端与中央控制单元信号连接。
进一步地，所述底部蒸发片12的末端在海水蒸发槽4上，蒸发器支架11的顶端设置有连接器15，连接器15末端设置有用于喷射海水的喷水器14，喷水器14喷出的好水刚好低落在顶部蒸发片12的根部，蒸发片12末端的水平线比根部低；喷水器14上设置有电磁节流阀，控制系统包括电磁阀驱动电路，电磁阀驱动电路的信号输入端与中控制单元信号连接，电磁阀驱动电路的输出端与电磁节流阀电连接。
进一步地，所述连接环16的一侧设置有转向杆18，水平连接杆10上设置有驱动器，驱动器包括传动电机22，传动电机22设置在水平架13上，传动电机22的转轴上设置有传动螺套21，传动螺套21内开有螺纹，驱动器包括传动螺杆20，传动螺杆20的一端通过铰链19与转向杆18相连，传动螺杆20上再有螺纹，传动螺杆20通过螺纹与传动螺套21配合相连；控制系统包括第一电机驱动电路，第一电机驱动电路的信号输入端与中央控制单元信号相连，第一电机驱动电路的输出端与传动电机22电连接。
进一步地，所述基座1上值有多个支撑架9，支撑架9与龙骨架6的中部相连，支撑架9之间设置有水平连接杆10；大棚附近设置有海水存储池，还包括循环水泵，循环水泵的输入端与海水存储池相连，循环水泵的输出端与喷水器14的输入端相连；循环水泵的转轴上设置有循环电机；控制系统包括第二电机驱动电路，第二电机驱动电路的信号输入端与中央控制单元信号相连，第二电机驱动电路的输出端与循环电机电连接。
进一步地，所述大棚壁8上设置多个用于引导水流的导流板7，导流板7均匀设置在大棚壁8上。
具体使用时，将大棚设置在海边或荒漠盐碱水源附近，在大棚内铺设好可用于种植的泥土，大棚内引入海水，大棚可将海水转化成淡水并供植物生长所需淡水。
具体运行过程，循环水泵将海水泵入喷水器14，喷水器14将水喷洒在蒸发片12上，海水在蒸发片12上自上而下流动，海水在流动的过程中逐渐蒸发，并滴入到海水蒸发槽4中，海水蒸发槽4通过管道与海水蓄水池相连，高浓度的海水回流到海水蓄水池中。根据光照强度和大棚内的温度，通过驱动器调节蒸发片12的角度，进而能实现蒸发的最大效率。并在蒸发的过程中，可吸收大棚内的热量降低大棚内的温度，提高植物光合作用的效率。夜晚的时候，外界温度降低，水蒸气凝结在大棚内壁上，通过导流板7均匀滴落在土壤中，为植物提供水分。
实施例1：
一种用海水种植的塑料大棚控制系统的控制方法，包括以下步骤：
1.第一温度传感器将温度信号转换成电信号001并传递给信号调理电路，信号调理电路接收到后将其放大去噪后传递给A/D转换电路，A/D转换电路接收大后转换成数字信号并传递给中央控制单元；
2. 中央控制单元中预设有临界温度值T1，当信号001所示温度大于T1时，中央控制单元向第二电机驱动电路发出数字信号002，第二电机驱动电路接受到后向循环电机提供电能，循环电机转动，循环水泵向喷水器14提供水压；
3. 中央控制单元根据信号001所示温度与临界温度值T1之间的差值，经过计算后向电磁阀驱动电路输入数字信号003，电磁阀驱动电路接收到后调节电磁节流阀的流速大小；
4.海水在阳光的照射下，海水在蒸发片12上逐渐蒸发，且海水温度逐渐升高，海水落入海水蒸发槽4中继续蒸发；
5. 第二温度传感器检测到的温度信号转换成电信号004并传递给信号调理电路，信号调理电路接收到后将其放大去噪后传递给A/D转换电路，A/D转换电路接收大后转换成数字信号并传递给中央控制单元；
6. 中央控制单元中预设有临界温度值T2，当信号004所示温度小于T2时，中央控制单元向第一电机驱动电路发出数字信号005，第一电机驱动电路接受到后控制传动电机22转动，传动电机22带动蒸发片12转动，蒸发片12与水平之间的角度变小，进而能提高海水在蒸发片12上的流动时间，调整落入海水蒸发槽4中海水的温度增大；
7. 当信号004所示温度大于T2时，中央控制单元向第一电机驱动电路发出数字信号006，第一电机驱动电路接受到后控制传动电机22转动，传动电机22带动蒸发片12转动，蒸发片12与水平之间的角度变大，进而能减小海水在蒸发片12上的流动时间，调整落入海水蒸发槽4中海水的温度降低；
8.当信号001所示温度小于T1时，中央控制单元向第二电机驱动电路发出数字信号007，第二电机驱动电路接受到停止循环电机转动，循环水泵关闭，喷水器14停止供水。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用海水种植的塑料大棚控制系统，其特征在于：包括基座（1），基座（1）设置在地表面以下，基座（1）内壁上设置与防水层（2），防水层（2）上设置有种植土层（3）；基座（1）两端通过弧形的龙骨架（6）相连，龙骨架（6）上设置有大棚壁（8）；大棚内与地面的夹角处设置有海水蒸发槽（4）；海水蒸发槽（4）旁大棚内设置有海水蒸发装置；控制系统包括中央控制单元、电源电路，电源电路的输入端与点点电源相连，电源电路的输出端与中央控制单元电连接；大棚内设置有第一温度传感器、信号调理电路、A/D转换电路，第一温度传感器的输出端与信号调理电路的输入端信号相连，信号调理电路的输出端与A/D转换电路的输入端信号相连，A/D转换电路的输出端与中央控制单元信号连接；
控制系统的控制方法，包括以下步骤：
1.第一温度传感器将温度信号转换成电信号001并传递给信号调理电路，信号调理电路接收到后将其放大去噪后传递给A/D转换电路，A/D转换电路接收大后转换成数字信号并传递给中央控制单元；
2.中央控制单元中预设有临界温度值T1，当信号001所示温度大于T1时，中央控制单元向第二电机驱动电路发出数字信号002，第二电机驱动电路接受到后向循环电机提供电能，循环电机转动，循环水泵向喷水器（14）提供水压；
3.中央控制单元根据信号001所示温度与临界温度值T1之间的差值，经过计算后向电磁阀驱动电路输入数字信号003，电磁阀驱动电路接收到后调节电磁节流阀的流速大小；
4.海水在阳光的照射下，海水在蒸发片（12）上逐渐蒸发，且海水温度逐渐升高，海水落入海水蒸发槽（4）中继续蒸发；
5.第二温度传感器检测到的温度信号转换成电信号004并传递给信号调理电路，信号调理电路接收到后将其放大去噪后传递给A/D转换电路，A/D转换电路接收大后转换成数字信号并传递给中央控制单元；
6.中央控制单元中预设有临界温度值T2，当信号004所示温度小于T2时，中央控制单元向第一电机驱动电路发出数字信号005，第一电机驱动电路接受到后控制传动电机（22）转动，传动电机（22）带动蒸发片（12）转动，蒸发片（12）与水平之间的角度变小，进而能提高海水在蒸发片（12）上的流动时间，调整落入海水蒸发槽（4）中海水的温度增大；
7.当信号004所示温度大于T2时，中央控制单元向第一电机驱动电路发出数字信号006，第一电机驱动电路接受到后控制传动电机（22）转动，传动电机（22）带动蒸发片（12）转动，蒸发片（12）与水平之间的角度变大，进而能减小海水在蒸发片（12）上的流动时间，调整落入海水蒸发槽（4）中海水的温度降低；
8.当信号001所示温度小于T1时，中央控制单元向第二电机驱动电路发出数字信号007，第二电机驱动电路接受到停止循环电机转动，循环水泵关闭，喷水器（14）停止供水。
2.如权利要求1所述的一种用海水种植的塑料大棚控制系统，其特征在于：所述海水蒸发装置包括蒸发器支架（11），蒸发器支架（11）上水平设置有若干水平架（13），水平架（13）的末端均设置有转动轴（17），转动轴（17）上活动连接有连接环（16），连接环（16）可绕着转动轴（17）转动；连接环（16）的一侧设置有蒸发片（12），蒸发片（12）呈圆弧形，蒸发片（12）在水平线上首尾重叠从上至下依次排列；海水蒸发槽（4）内设置有第二温度传感器，第二温度传感器的输出端与信号调理电路的输入端信号相连，信号调理电路的输出端与A/D转换电路的输入端信号相连，A/D转换电路的输出端与中央控制单元信号连接。
3.如权利要求2所述的一种用海水种植的塑料大棚控制系统，其特征在于：所述底部蒸发片（12）的末端在海水蒸发槽（4）上，蒸发器支架（11）的顶端设置有连接器（15），连接器（15）末端设置有用于喷射海水的喷水器（14），喷水器（14）喷出的好水刚好低落在顶部蒸发片（12）的根部，蒸发片（12）末端的水平线比根部低；喷水器（14）上设置有电磁节流阀，控制系统包括电磁阀驱动电路，电磁阀驱动电路的信号输入端与中控制单元信号连接，电磁阀驱动电路的输出端与电磁节流阀电连接。
4.如权利要求3所述的一种用海水种植的塑料大棚控制系统，其特征在于：所述连接环（16）的一侧设置有转向杆（18），水平连接杆（10）上设置有驱动器，驱动器包括传动电机（22），传动电机（22）设置在水平架（13）上，传动电机（22）的转轴上设置有传动螺套（21），传动螺套（21）内开有螺纹，驱动器包括传动螺杆（20），传动螺杆（20）的一端通过铰链（19）与转向杆（18）相连，传动螺杆（20）上再有螺纹，传动螺杆（20）通过螺纹与传动螺套（21）配合相连；控制系统包括第一电机驱动电路，第一电机驱动电路的信号输入端与中央控制单元信号相连，第一电机驱动电路的输出端与传动电机（22）电连接。
5.如权利要求4所述的一种用海水种植的塑料大棚控制系统，其特征在于：所述基座（1）上值有多个支撑架（9），支撑架（9）与龙骨架（6）的中部相连，支撑架（9）之间设置有水平连接杆（10）；大棚附近设置有海水存储池，还包括循环水泵，循环水泵的输入端与海水存储池相连，循环水泵的输出端与喷水器（14）的输入端相连；循环水泵的转轴上设置有循环电机；控制系统包括第二电机驱动电路，第二电机驱动电路的信号输入端与中央控制单元信号相连，第二电机驱动电路的输出端与循环电机电连接。
6.如权利要求5所述的一种用海水种植的塑料大棚控制系统，其特征在于：所述大棚壁（8）上设置多个用于引导水流的导流板（7），导流板（7）均匀设置在大棚壁（8）上。
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