CN110004777A - 一种多功能农业全自动化生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能农业全自动化生产系统，包括支撑体和农用作业轨道组，所述农用作业轨道由多节钢轨组成，支撑体的一端安装于农地，支撑体的另一端安装有钢轨;还包括农用轨道作业设备、辅助农用作业设备变换轨道的装置和/或电能和/或给水和/或监控单元;农用轨道作业设备在农用作业轨道面行走可进行农业自动化生产，辅助农用作业设备变换轨道的装置有利于减少轨道布置数量，成本低，轨道作业方便，包括电能单元使得农用设备和监控单元分别进行节能环保做业和安防质控，包括通过给水单元进行灌溉、喷农药、灭火，有效的提高农业生产效率，降低成本，实现了农业高智能全自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及农业生产技术领域，特别是涉及一种多功能农业全自动化生产系统。
背景技术
农业生产员脚陷入泥土拨出来很用力很辛苦，一步一步的在泥土里走动做业更用力更辛苦，日晒雨淋，效率极低。
目前的农用做业设备缺陷很多：所有直接在地上走动的农用做业设备都会陷入泥土，无法自拨，泥土很容易改变智能做业设备行走方向，导致智能做业设备无法按规定方向行走,智能做业还是无法提高生产效率，只要在泥地上走动就会增加工作负荷，直接在泥地上走动的农用做业设备不方更接入电能，不环保，不节能，导致农业生产成本增加。还有农用做业飞机也无法提高生产效率，大型号农用做业飞机的风力很容易把农做物吹倒。
还有农作物本身与周围环境出现异常时农业生产员无法全面和大面积监视和控制，当出现火灾时未能极时灭火，特别是秋季丰收时段，天气干燥，更容易出现火灾，损失巨大。
目前有且难有的农用作业轨道的布置成本高，不方便轨道运输，不方便轨道农业生产，无法做到多功能轨道。
以上所术，直接在地上与天上进行农业生产都无法提高生产效率,无法实现农业全自动化生产，大量农田被荒弃，农业劳动力不断减少。
发明内容
针对现有农用做业中的缺陷，本发明提供一种多功能农业全自动化生产系统，有效的提高农业生产效率，降低成本，实现了农民种田时脚不用落地的农业全自动化生产。
本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种多功能农业全自动化生产系统，包括农用作业轨道组，包括至少布设有第一农用作业轨道组(1)、第二农用作业轨道组(2)和第三农用作业轨道组(3)；所述农用作业轨道组包括用多节钢轨(H)组成，而且农用作业轨道组被支离地面，包括至少1个农用作业轨道组可以直接或间接架设沿农用作业轨道移动的农用轨道作业设备和/或辅助农用作业设备变换轨道的装置。
进一步的，所述农用作业轨道组被支离农田地面高度包括0.2米～20米的所有高度尺寸，至少3个农用作业轨道组中每两个农用作业轨道组之间的距离包括1～80米的所有距离尺寸，至少有1个农用作业轨道组长包括100米以上的所有长度尺寸。
进一步的，所述农用作业轨道组, 有3个以上的农用作业轨道组末端由同一个农用作业轨道组或同一条公路用交叉且不设道岔的方式穿过。
进一步的，所述农用作业轨道组，第一农用作业轨道组(1)与第二农用作业轨道组(2)的距离等于第二农用作业轨道组(2)与第三农用作业轨道组(3)的距离。
进一步的，所述农用轨道作业设备包括行走模块、控制室(K)、作业架(X)、作业用具(Y)，作业架(X)与作业用具(Y)安装，所述行走模块和作业架(X)都与控制室(K)安装，所述行走模块的底部设有轨道轮(G1)和车轮或者轨道和公路合并的轮。
进一步的，所述农用轨道作业设备外部设有电弓(C)，所述电弓(C1)与电线(Q)可以滑行接触。
进一步的，所述辅助农用作业设备变换轨道的装置，包括行走模块（A5）、过渡模块、定位模块(A4)，所述行走模块（A5）底部设有能够在规定的线路上移动的轨道轮(G1)，行走模块上部设有过渡模块，所述过渡模块至少包括第一弧形过渡轨道(A1) 和/或第二弧形过渡轨道(A2)。
进一步的，所述辅助农用作业设备变换轨道的装置，还包括机电驱动模块、遥控模块(A3)或感应模块，所述机电驱动模块连接轨道轮（G1）和遥控模块(A3)或感应模块，所述定位模块(A4)连接遥控模块(A3)或感应模块。
进一步的，还包括支撑体、监控单元和/或电能单元和/或给水单元，所述支撑体包括桥梁形状或用多根支撑柱(B)组成，支撑体的一端安装于农地，所述农用作业轨道组、监控单元和/或电能单元和/或给水单元都通过支撑体直接或者中间媒介间接安装。
进一步的，所述给水单元包括喷水器(Z2)和消防感应器(Z4)，所述喷水器(Z2)和/或消防感应器(Z4)设有控制开关; 和/或所述监控单元包括监视器(Z3)和/或土质传感器(Z1)。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果：
本发明提供一种多功能农业全自动化生产系统，农用作业设备在农用作业轨道行走可进行高效高智能全自动化耕地、播种、施肥、喷农药、收割、收集、运输做业，农用作业设备都不会陷入泥土，减少设备工作负荷,智能做业设备可顺畅作业。
农用作业设备设有轨道轮(G1)和车轮或者轨道和公路合并的轮有益效果是：方便农用作业设备在轨道和公路都能行走，轨道布置简单，减少轨道布置数量，成本低，轨道运输方便灵活。
辅助农用作业设备变换轨道的装置有益效果是：轨道布置简单，减少轨道布置数量，成本低，轨道运输方便灵活,实现农业轨道式自动化生产。
通过电能单元使得农用作业设备进行节能环保做业 ，通过电能单元使得监控单元对农作物本身与周围环境出现异常时，农业生产员可以随时全面和大面积监视和控制。
通过给水单元与监控单元配合可以自动灌溉、喷农药、灭火。
解决了农业生产难题，有效的提高农业生产效率，降低成本，实现了农业高智能全自动化生产。
附图说明
图1为一种多功能农业全自动化生产系统示意图；
图2为本发明中农用作业设备示意图；
图3为本发明中监控单元、电能单元、给水单元、支撑体意图；
图4为图3中V区局部放大示意图；
图中标识：1-第一农用作业轨道组、2-第二农用作业轨道组、3-第三农用作业轨道组、4-第四农用作业轨道组、5-第五农用作业轨道组、6-第六农用作业轨道组、7-第七农用作业轨道组、8-第八农用作业轨道组、Z1-土质传感器、Z2-喷水器、Z3-监视器、Z4-消防感应器、H-钢轨、B-支撑柱、K-控制室、X-作业架、Y-作业用具、T-表示为天侧方向、C-电弓、Q-电线、U-给水管、G1-轨道轮、L1-可以变动的轨道、L2-车顶轨道、M1-第一调整螺丝杆、M2-第二调整螺丝杆、F-防震垫片、W-水平调整块、R-垫板、A1-第一弧形过渡轨道、A2-第二弧形过渡轨道、A3-遥控模块、A4-定位模块、A5-行走模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“组成”等术语应做广义理解，例1，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系；例2,组成包括无缝焊接和灌注溶合。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1、图2、图3，由人工或者机械布设多节钢轨(H)组合安装形成了多个农用作业轨道组，支撑体桥梁形状或用多根支撑柱(B)组成，本实施优先用多根支撑柱(B)组成，支撑体的一端安装于农地，农用作业轨道组、监控单元和/或电能单元和/或给水单元都通过支撑体直接或者中间媒介间接安装,达到一物多用的效果。至少设有3个或进一步的实施包括7个以上或11个以上农用作业轨道组，或更进一步的实施是至少有1个农用作业轨道组的长度100米以上包括100米以上的所有值或者进一步的实施包括400米以上长度的只要目的是：为了解决较宽农地做业需求，为大面积农地全自动化生产各种需求提供多功能条件。农用作业轨道组用多节钢轨(H)组成：优先实施为架设方式组成，因为用钢轨(H)组成是为了方便架设、方便折装、方便维修，架设比铺设成本低，钢轨(H)的截面优先实施为近似工字形状，形成钢桥和轨道，进一步的实施包括在钢轨(H)上铺设小道轨。农用作业轨道组被支撑体支离农田地面或进一步的实施离农田地面高0.2米～20米包括0.2米～20米之间的所有值的只要目的是：防止地面杂物填塞轨道，影响农用轨道作业设备和/或辅助农用作业设备变换轨道的装置正常通行，同时方便农用作业轨道组两边的农田水土通畅流动。包括平行布设农用作业轨道组，至少3个农用作业轨道组中任何2个或者单独1个农用作业轨道组都可以直接或间接架设沿农用作业轨道移动的农用轨道作业设备和/或辅助农用作业设备变换轨道的装置；另外一个实施方案是：第一农用作业轨道组(1)与第二农用作业轨道组(2)可以为在其轨道上直接或间接作业的设备提供可行条件，第三农用作业轨道组(3)与第四农用作业轨道组(4)也可以为在其轨道上直接或间接作业的设备提供可行条件，智能做业设备可以按轨道方向行走，还可以方便轨道运输。至少3个农用作业轨道组中每两个农用作业轨道组之间距离1～80米包括1～80米之间的所有值或包括3～30米的只要目的是：方便农用轨道作业设备上的作业架(X)可以安装在2个农用作业轨道组之间或/和安装在2个农用作业轨道组之外侧，农用轨道作业设备上的作业架(X) 也可以安装在单独1个农用作业轨道组的两侧，为作业架(X)提供足够的安装和可作业空间距离，还方便作业用具(Y)穿越农用作业轨道组之间的距离自由向上或向下作业；辅助农用作业设备变换轨道的装置可以同时设在2个以上农用作业轨道组上。此农用作业轨道组还有很多特别之处，结构简单，实用，建造成本低，应用方面极广，为智能农用做业设备、农用做业设备使用的电能单元、农田给水单元、监视设备和控制设备提供有利的安装条件，实现农业生产全自动化，很难见到农民在农地上做业，大大提高农业生产效率。
请参阅图3和图4所示，还可通过水平调整块(W)、垫板(R)、防震垫片(F)、调整螺丝杆可以在短时间内将农用作业轨道组与支撑柱(B)安装，当某个角的水平面高时，可通过本角(例如:M1-第一调整螺丝杆)和对角(例如:M2-第二调整螺丝杆)的调整螺丝杆顶高和锁低的方法相互配合，调整垫板(R)达到水平要求。通过调整单元能够方便安装和维修农用作业轨道。
请参阅图1所示本实施例进一步的，自古以来经常出现多股轨道交叉通行,而且毎股轨道交叉间都安装有道岔，因为本发明中辅助农用作业设备变换轨道的装置上的作业架(X)和作业用具(Y)相对于农用作业轨道的地侧面行走，如果第五农用作业轨道(5)与第6农用作业轨道(6)之间设置有固定道岔，那么道岔就会与作业架(X)和作业用具(Y)干涉。本发明实施例进一步的是，3个以上的轨道终端由同一单位农用作业轨道或公路用截行的方式穿过，所穿过的位置没有设置道岔。只要目的是：减少道岔布置，避免道岔与作业架(X)和作业用具(Y)干涉，必要通行时可以用辅助农用作业设备变换轨道的装置来实现道岔的变换轨道功能。道岔布置减少了，成本投入也减少，提高田地实用率。
参阅图1和图2所示本实施例进一步的，当农用轨道作业设备换上轨道轮(G1)时可在农用作业轨道上行走，当控制室(K)发出的动力与控制信号通过中间媒介间接传给作业用具(Y)，此时作业用具(Y)就可以正常工作。还包括一种更方更的实施，当需要耕地、播种、施肥、喷农药、收割、运输时就分别在作业架(X)换上相应的耕地、播种、施肥、喷农药、收割、运输作业用具，这样就高效高智能全自动化耕地、播种、施肥、喷农药、收割、运输做业。所有农用做业设备在农用作业轨道组上移动作业都不会陷入泥土，减少设备工作负荷。
参考附图1和图2和图3所示本实施例进一步的，农用轨道作业设备自带有电弓(C)，电弓(C）与电线（Q）接触把电能引入控制室，电能转变成动能，此时农用轨道作业设备通过智能控制自动做业，农用轨道作业设备运动时电弓(C)也跟随运动，同时电弓(C)与电线(Q)不断地接触运动。
参阅图1所示本实施例进一步的，为了农用轨道作业设备在各个农用作业轨道组通行变换轨道方便灵活和轨道布置简单，必要时在农用作业轨道上设有辅助变换轨道的设备，当辅助变换轨道的设备通过遥控模块(A3)得知第一农用作业轨道组(1)和第二农用作业轨道组(2)上有农用轨道作业设备需要变换轨道时，辅助变换轨道的设备就通过第五农用作业轨道组(5)和第六农用作业轨道组(6)行走到交叉口，接着定位模块(A4)将辅助变换轨道的设备锁定在农用轨道作业设备对应的通行轨道，当农用轨道作业设备通过第一弧形过渡轨道(A1) 和/或第二弧形过渡轨道(A2)时就自动改变了运动方向达到自动拐弯变换轨道，全程可由机电驱动模块(A5)、轨道轮(G1)、遥控模块(A3)或感应模块、定位模块(A4)相互配合完成。
参考附图2、图3和图4所示本实施例进一步的，给水管(U)通过支撑柱(B)或者农用作业轨道安装，又在给水管(U)上安装喷水器(Z2)和消防感应器(Z4)，当农作物需要灌溉时通过给水管(U)里的高压水或者通过自动控制开关启动喷水器(Z2)实行自动灌溉、喷农药、灭火。当出现火情时消防感应器(Z4)自动启动灭火，或者通过电能自动传递数据启动喷水器(Z2)灭火。
参考附图2、图3和图4当农作物本身与周围环境出现异常时，这时监视器(Z3)会报警，也会自动采集数据，自动启动灌溉、喷农药、灭火，自动传递数据给农业生产员或者专家，达到随时全面和大面积监视和控制农作物本身与周围环境。
以上各实施例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 (10)
1.一种多功能农业全自动化生产系统，包括农用作业轨道组，其特征在于：包括至少布设有第一农用作业轨道组(1)、第二农用作业轨道组(2)和第三农用作业轨道组(3)；所述农用作业轨道组包括用多节钢轨(H)组成，而且农用作业轨道组被支离地面，包括至少1个农用作业轨道组可以直接或间接架设沿农用作业轨道移动的农用轨道作业设备和/或辅助农用作业设备变换轨道的装置。
2.根据权利要求1所述的一种多功能农业全自动化生产系统，其特征在于：所述农用作业轨道组被支离农田地面高度包括0.2米～20米的所有高度值，至少3个农用作业轨道组中每两个农用作业轨道组之间的距离包括1～80米的所有距离尺寸，至少有1个农用作业轨道组长包括100米以上的所有长度尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种多功能农业全自动化生产系统，其特征在于：所述农用作业轨道组, 有3个以上的农用作业轨道组末端由同一个农用作业轨道组或同一条公路用交叉且不设道岔的方式穿过。
4.根据权利要求1所述的一种多功能农业全自动化生产系统，其特征在于：所述农用作业轨道组，第一农用作业轨道组(1)与第二农用作业轨道组(2)的距离等于第二农用作业轨道组(2)与第三农用作业轨道组(3)的距离。
5.根据权利要求1所述的一种多功能农业全自动化生产系统，其特征在于：所述农用轨道作业设备包括行走模块、控制室(K)、作业架(X)、作业用具(Y)，作业架(X)与作业用具(Y)安装，所述行走模块和作业架(X)都与控制室(K)安装，所述行走模块的底部设有轨道轮(G1)和车轮或者轨道和公路合并的轮。
6.根据权利要求5所述的一种多功能农业全自动化生产系统，其特征在于：所述农用轨道作业设备外部设有电弓(C)，所述电弓(C1)与电线(Q)可以滑行接触。
7.根据权利要求1所述的一种多功能农业全自动化生产系统，其特征在于：所述辅助农用作业设备变换轨道的装置，包括行走模块（A5）、过渡模块、定位模块(A4)，所述行走模块（A5）底部设有能够在规定的线路上移动的轨道轮(G1)，行走模块上部设有过渡模块，所述过渡模块至少包括第一弧形过渡轨道(A1) 和/或第二弧形过渡轨道(A2)。
8.根据权利要求7所述的一种多功能农业全自动化生产系统，其特征在于：所述辅助农用作业设备变换轨道的装置，还包括机电驱动模块、遥控模块(A3)或感应模块，所述机电驱动模块连接轨道轮（G1）和遥控模块(A3)或感应模块，所述定位模块(A4)连接遥控模块(A3)或感应模块。
9.根据权利要求1所述的一种多功能农业全自动化生产系统，其特征在于：还包括支撑体、监控单元和/或电能单元和/或给水单元，所述支撑体包括桥梁形状或用多根支撑柱(B)组成，支撑体的一端安装于农地，所述农用作业轨道组、监控单元和/或电能单元和/或给水单元都通过支撑体直接或者中间媒介间接安装。
10.根据权利要求9所述的一种多功能农业全自动化生产系统，其特征在于：所述给水单元包括喷水器(Z2)和消防感应器(Z4)，所述喷水器(Z2)和/或消防感应器(Z4)设有控制开关; 和/或所述监控单元包括监视器(Z3)和/或土质传感器(Z1)。
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