CN108566847A - 一种用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，包括：微处理器、控制器、温度采集模块、供暖模块、用户控制模块，所述微处理器分别连接控制器、温度采集模块和用户控制模块，所述控制器连接供暖模块，所述供暖模块采用新型石墨烯电热膜提供热能，所述用户控制模块包括语音信号输入和手机APP信号输入。本发明的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统具有智慧程度高，结构简单，供暖均匀，安全可靠，温度可控，环保高效等优点，因而，本发明所提供的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统具有广阔的市场发展前景。

Description

一种用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统
技术领域
本发明属于农业生产技术领域，具体是一种用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统。
背景技术
北方冬季气候寒冷，自然光照时间短，强度弱，还常常出现大风降温降雪天气，会对农作物的生长造成不利的影响。严寒的冬季，居民们想要吃到新鲜的蔬菜，一是通过南菜北运长途运输，不仅成本高，而且到达目的地，蔬菜也不新鲜，二是通过本地大棚生产反季蔬菜，蔬菜根系浅，抗冻能力差，温度较低时，轻则减产，重则颗粒无收，对大棚内的农作物造成不利的影响。
目前，对于管理多个大棚的种植人员，需要花费更多的精力去管理监控，智能化程度低。同时种植人员所采用的供暖加热方式主要有燃烧炉水暖加热以及太阳能集热水暖加热方式。但这两种加热方式都存在很大的弊端，燃烧炉水暖加热的燃料主要是煤炭和秸秆作物，供暖成本较高，热损失较多，安全性很低，同时释放出的大量废气对环境造成很大的污染。而太阳能集热水暖加热，不仅装置过于复杂，集热效果差，而且温度较低时，普遍存在太阳能集热器上冻的现象，增加了种植难度，不利于蔬菜的正常生长。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种农用大棚的石墨烯恒温供暖智能系统，解决了现有的种植大棚种植智能化低、装置复杂、集热效果差、安全性低、污染环境，能量利用率低的问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，包括：微处理器、控制器模块、温度采集模块、供暖模块、用户输入模块，所述微处理器分别连接控制器模块、温度采集模块和用户输入模块，所述控制器模块连接供暖模块，所述供暖模块采用石墨烯电热膜模块提供热能，所述用户输入模块包括语音信号输入部分和手机APP信号输入部分。
进一步的，所述温度采集模块包括多个空气温度传感器，多个空气温度传感器均放置在各个大棚内的空气中，所有空气温度传感器与微处理器均通过LORA无线传输连接。
进一步的，所述石墨烯电热膜模块包括：基底、石墨烯电热膜、导电金属片、控制器、电源线、绝缘薄膜、石墨烯表面温度传感器，所述基底上覆盖有石墨烯电热膜，石墨烯电热膜的两侧均连接有导电金属片，两侧的导电金属片分别通过导线与控制器连接，控制器与电源线连接，绝缘薄膜覆盖包裹在石墨烯电热膜和导电金属片的上层，石墨烯表面温度传感器设在石墨烯电热膜的表面。
进一步的，所述基底为聚脂薄膜。
进一步的，所述石墨烯电热膜表面设有形状相同、分布均匀的圆形散热孔。
进一步的，所述绝缘薄膜为聚脂薄膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统通过安装在各个大棚内的温度传感器实时采集大棚内的环境温度，将采集的温度数据发送给微处理器，微处理器将采集的温度数据与大棚内农作物的最佳生长温度进行对比，并将温度对比结果信号发送给控制器模块，根据相应的结果信号，控制器模块控制与之相对应的大棚内石墨烯电热膜电源的接通和断开，同时用户还可以通过语音信号输入部分或者手机APP信号部分输入不同控制信号，从而控制大棚内石墨烯电热膜电源的接通和断开，达到恒温供暖的目的；用户还可以在手机APP上依据不同种农作物的最佳生长温度进行设置输入，实时控制棚内环境温度以及农作物最佳生长温度，实现种植的智能化、便捷化。
2、本发明的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，系统中的所有温度传感器通过LORA技术将实时采集的温度数据传送到微处理器，通信距离远，功耗低，抗干扰性高，对于数量较多、面积较大的农用大棚，相比于其他的无线通信技术，具有更加精确、稳定、高效的效果。
3、本发明的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，作为新型石墨烯电热膜的石墨烯材料具有导热快，热稳定性好的优点，使得整个供暖装置供暖均匀，加热效率比现有技术大大提高。
4、本发明的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，通过安装在新型石墨烯电热膜表面的温度传感器实时采集石墨烯电热膜表面温度，将采集的温度数据发送给微处理器，与所设定的表面温度进行对比，并将温度对比结果信号发送给控制器，控制器控制与之相对应的大棚内石墨烯电热膜电源的接通和断开，实时控制石墨烯电热膜表面的温度，提高了使用过程中的安全性。
5、本发明的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，结构简单，供暖效果好，不需要燃烧炉以及太阳能集热器等其他热源供暖，对环境无污染，环保安全，稳定可靠，解决了冬季制约蔬菜生长的环境温度问题，从而提高了蔬菜农作物的产量，具有广阔的市场发展前景。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的石墨烯电热膜模块的结构示意图。
图中：1-基底、2-石墨烯电热膜、3-导电金属片、4-控制器、5-电源线、6-绝缘薄膜、7-石墨烯表面温度传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，包括：微处理器、控制器模块、温度采集模块、供暖模块、用户输入模块，所述微处理器分别连接控制器模块、温度采集模块和用户输入模块，所述控制器模块连接供暖模块，所述供暖模块采用石墨烯电热膜模块提供热能，所述用户输入模块包括语音信号输入部分和手机APP信号输入部分。
所述温度采集模块包括多个空气温度传感器，多个空气温度传感器均放置在各个大棚内空气中，所有空气温度传感器与微处理器均通过LORA无线传输连接。
所述石墨烯电热膜模块包括：基底1、石墨烯电热膜2、导电金属片3、控制器4、电源线5、绝缘薄膜6、石墨烯表面温度传感器7，基底1上覆盖有石墨烯电热膜2，石墨烯电热膜2的两侧均连接有导电金属片3，两侧的导电金属片3分别通过导线与控制器4连接，控制器4与电源线5连接，绝缘薄膜6覆盖包裹在石墨烯电热膜2和导电金属片3的上层，石墨烯表面温度传感器7设在石墨烯电热膜2的表面。
所述基底1为聚脂薄膜。
所述石墨烯电热膜表面设有形状相同、分布均匀的圆形散热孔。
所述绝缘薄膜6为聚脂薄膜。
本发明是这样实施的：当接通电源后石墨烯电热膜模块在电源输入的电流作用下发热，产生的热量辐射到大棚内空气中，实现大棚室内的供暖。石墨烯电热膜表面安装的温度传感器实时采集石墨烯电热膜表面温度，将采集的温度数据通过LORA技术无线传输给微处理器，与所设定的表面温度进行对比，并将温度对比结果信号发送给控制器，控制器控制与之相对应的大棚内石墨烯电热膜电源的接通和断开，实时控制石墨烯电热膜表面的温度，提高了使用过程中的安全性；同时不同大棚室内安装的温度传感器实时采集大棚室内环境温度，并将采集的温度数据通过LORA技术无线传输给微处理器，微处理器将采集的温度数据与大棚内农作物的最佳生长温度进行对比，并将温度对比结果信号发送给控制器，根据相应结果信号，控制器控制与之相对应的大棚内石墨烯电热膜电源的接通和断开；用户可以通过语音信号输入或者手机APP信号输入不同控制信号，从而控制大棚内石墨烯电热膜电源的接通和断开，达到恒温供暖的目的；用户还可以在手机APP上依据不同种农作物的最佳生长温度进行设置输入，实时控制棚内环境温度以及农作物最佳生长温度，实现种植的智能化、便捷化。
本发明的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，不仅智慧程度高，结构简单，加热效率高，供暖效果好，而且不需要燃烧炉以及太阳能集热器等其他热源供暖，对环境无污染，环保安全，稳定可靠，解决了冬季制约蔬菜生长的环境温度问题，从而提高了蔬菜农作物的产量，使得用户在种植过程中更加的高效、便捷，具有广阔的市场发展前景。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，包括：微处理器、控制器模块、温度采集模块、供暖模块、用户输入模块，其特征在于：所述微处理器分别连接控制器模块、温度采集模块和用户输入模块，所述控制器模块连接供暖模块，所述供暖模块采用石墨烯电热膜模块提供热能，所述用户输入模块包括语音信号输入部分和手机APP信号输入部分。
2.如权利要求1所述的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，其特征在于：所述温度采集模块包括多个空气温度传感器，多个空气温度传感器均放置在各个大棚内的空气中，所有空气温度传感器与微处理器均通过LORA无线传输连接。
3.如权利要求1所述的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，其特征在于：所述石墨烯电热膜模块包括：基底（1）、石墨烯电热膜（2）、导电金属片（3）、控制器（4）、电源线（5）、绝缘薄膜（6）、石墨烯表面温度传感器（7），所述基底（1）上覆盖有石墨烯电热膜（2），石墨烯电热膜（2）的两侧均连接有导电金属片（3），两侧的导电金属片（3）分别通过导线与控制器（4）连接，控制器（4）与电源线（5）连接，绝缘薄膜（6）覆盖包裹在石墨烯电热膜（2）和导电金属片（3）的上层，石墨烯表面温度传感器（7）设在石墨烯电热膜（2）的表面。
4.如权利要求3所述的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，其特征在于：所述基底（1）为聚脂薄膜。
5.如权利要求3所述的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，其特征在于：所述石墨烯电热膜表面设有形状相同、分布均匀的圆形散热孔。
6.如权利要求3所述的用于农用大棚的智能石墨烯恒温供暖系统，其特征在于：所述绝缘薄膜（6）为聚脂薄膜。
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