CN112166898A - 一种基于物联网的农业大棚调控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的农业大棚调控系统，包括多个支撑骨架管和大棚内膜，多个所述支撑骨架管内侧与大棚内膜固定，且多个支撑骨架管外侧固定有两个连接柱和环形固定架，所述环形固定架上安装有方便冬季对积雪清理的形态调控系统，且形态调控系统通过物联网模块连接有人机界面，本发明通过人机界面对形态调控系统进行控制，从而实现控制大棚外膜的形态，使其顶部可以处于凸起、平整和内凹形态，在冬季下雪天气时，附着在大棚外膜上的积雪能够的快速脱落，还能够对过多的雨水进行收集利用，减少资源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及农业大棚技术领域，具体为一种基于物联网的农业大棚调控系统。
背景技术
农业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。
现有的大棚在雨水较多季节或者冬季下雪时，会在大棚顶部堆积过多雨水或者积雪，导致大棚顶部压损，人员在外部扫雪无法有效的对中间部分进行清除，人工扫雪较为麻烦，同时现有的对积雪和积雨的处理通常是直接排掉或扫掉，无法很好地对其进行利用，为此，我们提出一种基于物联网的农业大棚调控系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够方便对积雪进行清理，同时还能收集雨水的物联网的农业大棚调控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的农业大棚调控系统，包括多个支撑骨架管和大棚内膜，多个所述支撑骨架管内侧与大棚内膜固定，且多个支撑骨架管外侧固定有两个连接柱和环形固定架，所述环形固定架上安装有方便冬季对积雪清理的形态调控系统，且形态调控系统通过物联网模块连接有人机界面。
优选的，所述形态调控系统包括两个调节臂机构，两个所述调节臂机构固定在环形固定架两端，且两个调节臂机构之间安装有连接杆，所述连接杆两端固定有连接块，且两个连接块之间安装有固定杆，所述连接杆与固定杆之间安装有大棚外膜，且大棚外膜两端内侧分别与两个连接柱和多个支撑骨架管底端固定，两个所述调节臂机构之间安装有辅助除雪的除雪组件，通过形态调控系统实现控制两个调节臂机构运转改变形态，从而方便对积雪的清除。
优选的，所述调节臂机构包括U型框和移动齿轮，所述U型框固定在环形固定架上，且U型框两侧内壁分别固定有第一齿排和第二齿排，所述移动齿轮与第一齿排或第二齿排啮合，且移动齿轮固定在连接杆一端外侧，所述连接杆外侧转动套接有移动台，所述环形固定架一端固定有与移动台相连接的驱动件，且移动台底部固定有与除雪组件相连接的连接件，通过调节臂机构实现对连接杆进行升降及转动调节，从而实现对大棚外膜形态的改变。
优选的，所述驱动件包括驱动电机，所述驱动电机固定在环形固定架上，且驱动电机输出端通过联轴器固定有驱动丝杆，所述驱动丝杆一端螺纹插接移动台，并通过轴承转动安装有与U型框顶部固定的安装板，所述移动台远离驱动丝杆一端滑动插接有滑动柱，且滑动柱两端分别与安装板和环形固定架固定，通过驱动件实现带动连接杆上下移动。
优选的，所述除雪组件包括除雪杆，所述除雪杆外侧等距安装有多个安装件，且多个安装件两端分别固定有两个伸缩板，两个所述伸缩板外端分别与两个连接柱转动连接，所述除雪杆两端固定有L型杆，且通过L型杆与连接件连接，所述U型框外壁开有蛇形槽，且L型杆外端伸入蛇形槽内，并与蛇形槽内壁滑动连接，通过除雪组件背的伸缩板对大棚外膜进行抖动拍打，从而实现加速对大棚外膜外侧积雪的抖落，使得除雪效果更佳。
优选的，所述安装件包括两个连接环和连接套，所述连接环和连接套均与除雪杆外侧转动连接，所述连接套与伸缩板外端固定，且两个连接环与另一个伸缩板外端固定，通过安装件实现对两个伸缩板很好的安装在除雪杆上。
优选的，所述连接件包括固定板，所述固定板固定在移动台底部，且固定板内通过滑轴转动插接有转动板，所述转动板与L型杆固定，通过连接件实现对L型杆进行一个限位，使得其能够跟随连接杆上下移动进行左右摇晃。
优选的，所述支撑骨架管顶部为内凹型结构，且支撑骨架管顶部凹陷处开有多个进水孔，多个所述支撑骨架管一端连通有排水管，且排水管外端通过软管连接有带有水泵的水箱，多个支撑骨架管为内凹型结构，从而使得大棚内膜顶部能够对部分雨水进行收集能够很好的对雨水进行收集。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过人机界面对形态调控系统进行控制，从而实现控制大棚外膜的形态，使其顶部可以处于凸起、平整和内凹形态，在冬季下雪天气时，附着在大棚外膜上的积雪能够的快速脱落，还能够对过多的雨水进行收集利用，减少资源的浪费。
附图说明
图1为本发明处于凸起形态整体结构示意图；
图2为本发明支撑骨架管结构示意图；
图3为本发明调节臂机构与除雪组件连接结构示意图；
图4为本发明调节臂机构结构示意图；
图5为本发明调节臂机构另一角度结构示意图；
图6为本发明连接件与L型杆连接结构示意图；
图7为图3中A处放大图；
图8为本发明控制流程图。
图中：1-支撑骨架管；2-大棚内膜；3-连接柱；4-环形固定架；5-形态调控系统；6-人机界面；7-调节臂机构；8-连接杆；9-连接块；10-固定杆；11-大棚外膜；12-除雪组件；13-U型框；14-移动齿轮；15-第一齿排；16-第二齿排；17-移动台；18-驱动件；19-连接件；20-驱动电机；21-驱动丝杆；22-安装板；23-滑动柱；24-除雪杆；25-安装件；26-伸缩板；27-L型杆；28-蛇形槽；29-连接环；30-连接套；31-固定板；32-转动板；33-进水孔；34-排水管；35-水箱。
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。
请参阅图1-8，图示中的一种基于物联网的农业大棚调控系统，包括多个支撑骨架管1和大棚内膜2，多个所述支撑骨架管1内侧与大棚内膜2固定，且多个支撑骨架管1外侧固定有两个连接柱3和环形固定架4，所述环形固定架4上安装有方便冬季对积雪清理的形态调控系统5，且形态调控系统5通过物联网模块连接有人机界面6，利用人机界面6使得人员可以远程操控，调节更加方便。
其中，形态调控系统5包括两个调节臂机构7，两个所述调节臂机构7固定在环形固定架4两端，且两个调节臂机构7之间安装有连接杆8，所述连接杆8两端固定有连接块9，且两个连接块9之间安装有固定杆10，所述连接杆8与固定杆10之间安装有大棚外膜11，且大棚外膜11两端内侧分别与两个连接柱3和多个支撑骨架管1底端固定，两个所述调节臂机构7之间安装有辅助除雪的除雪组件12，通过两个调节臂机构7带动连接杆8边移动边转动，从而实现对大棚外膜11在进行形态的改变时，还能保持紧绷状态，使得形态的保持更佳，方便对积雪的排出；
另外，调节臂机构7包括U型框13和移动齿轮14，所述U型框13固定在环形固定架4上，且U型框13两侧内壁分别固定有第一齿排15和第二齿排16，所述移动齿轮14与第一齿排15或第二齿排16啮合，第一齿排15安装在U型框13顶端内侧，第二齿排16位于U形框底端另一内侧，使得连接杆8在下降时，能够反向转动，且移动齿轮14固定在连接杆8一端外侧，所述连接杆8外侧转动套接有移动台17，所述环形固定架4一端固定有与移动台17相连接的驱动件18，且移动台17底部固定有与除雪组件12相连接的连接件19；
其中，驱动件18包括驱动电机20，所述驱动电机20固定在环形固定架4上，且驱动电机20输出端通过联轴器固定有驱动丝杆21，所述驱动丝杆21一端螺纹插接移动台17，并通过轴承转动安装有与U型框13顶部固定的安装板22，所述移动台17远离驱动丝杆21一端滑动插接有滑动柱23，且滑动柱23两端分别与安装板22和环形固定架4固定，通过驱动电机20提供动力，带动驱动丝杆21转动，从而使得移动台17进行升降，实现对连接杆8高度的调节。
对大棚外膜11形态进行改变的原理：在冬季时，为了有效的清除积雪，使得大棚外膜11处于凸起状态更加有利于积雪的滑落，此时，通过驱动电机20转动，带动驱动丝杆21转动，从而使得移动台17上升至，同时通过移动齿轮14与第一齿排15啮合，使得连接杆8在上升时可以进行转动，利用连接杆8与固定杆10对大棚外膜11夹持，在连接杆8转动时，能够进行对大棚外膜11松开，从而使得大棚外膜11处于凸起形态时，不会拉扯坏，在处于凸起状态时，能够使得积雪不易附着，同时还能加速积雪的滑落，在正常天气时，通过控制连接杆8，使得连接杆8与支撑骨架管1最高处处于平行状态，从而使得大棚外膜11处于平整状态，减少大风天气时对其的损坏，在雨水较多季节，通过连接杆8下移，使得与第二齿排16啮合，从而实现对大棚外膜11进行一定的放松，从而使得大棚外膜11处于内凹形态，方便对雨水的收集利用。
另外，除雪组件12包括除雪杆24，所述除雪杆24外侧等距安装有多个安装件25，且多个安装件25两端分别固定有两个伸缩板26，两个所述伸缩板26外端分别与两个连接柱3转动连接，所述除雪杆24两端固定有L型杆27，且通过L型杆27与连接件19连接，所述U型框13外壁开有蛇形槽28，且L型杆27外端伸入蛇形槽28内，并与蛇形槽28内壁滑动连接，利用L型杆27沿着蛇形槽28移动，从而控制两个伸缩板26对大棚外膜11进行拍打，使得大棚外膜11上附着的积雪能够更快的脱落；
其中，安装件25包括两个连接环29和连接套30，所述连接环29和连接套30均与除雪杆24外侧转动连接，所述连接套30与伸缩板26外端固定，且两个连接环29与另一个伸缩板26外端固定，安装件25辅助两个伸缩板26与除雪杆24的连接；
同时，连接件19包括固定板31，所述固定板31固定在移动台17底部，且固定板31内通过滑轴转动插接有转动板32，所述转动板32与L型杆27固定，利用连接件19使得L型杆27的摇晃更加稳定。
辅助除雪的原理：在连接杆8升起来的时候，此时为了将大棚外膜11上的积雪进行取出，改变大棚外膜11的形态，然后再连接杆8升起的同时，带动L型杆27沿着蛇形槽28移动，从而使得除雪杆24能够进行左右晃动，带动两个伸缩板26对大棚外膜11进行拍打，使得大棚外膜11上附着的积雪能够更快的脱落。
另外，为了方便对收集到的雨水进行回收利用，将支撑骨架管1顶部为内凹结构，方便对雨水的收集，且支撑骨架管1顶部凹陷处开有多个进水孔33，多个所述支撑骨架管1一端连通有排水管34，且排水管34外端通过软管连接有带有水泵的水箱35，利用水箱35内的水泵运转进行抽水，然后将收集在支撑骨架管1内凹处的雨水进行收集，减少资源的浪费。
本方案中，人员可以通过人机界面6对调节臂机构7进行远程调节，使得对大棚的控制更加方便。
本方案中，驱动电机20优选Y80M1-2型号，电机的供电接口通过开关连接供电系统，电机运行电路为常规电机正反转控制程序，电路运行为现有常规电路，本方案中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于物联网的农业大棚调控系统，包括多个支撑骨架管(1)和大棚内膜(2)，多个所述支撑骨架管(1)内侧与大棚内膜(2)固定，且多个支撑骨架管(1)外侧固定有两个连接柱(3)和环形固定架(4)，其特征在于：所述环形固定架(4)上安装有方便冬季对积雪清理的形态调控系统(5)，且形态调控系统(5)通过物联网模块连接有人机界面(6)。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚调控系统，其特征在于：所述形态调控系统(5)包括两个调节臂机构(7)，两个所述调节臂机构(7)固定在环形固定架(4)两端，且两个调节臂机构(7)之间安装有连接杆(8)，所述连接杆(8)两端固定有连接块(9)，且两个连接块(9)之间安装有固定杆(10)，所述连接杆(8)与固定杆(10)之间安装有大棚外膜(11)，且大棚外膜(11)两端内侧分别与两个连接柱(3)和多个支撑骨架管(1)底端固定，两个所述调节臂机构(7)之间安装有辅助除雪的除雪组件(12)。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的农业大棚调控系统，其特征在于：所述调节臂机构(7)包括U型框(13)和移动齿轮(14)，所述U型框(13)固定在环形固定架(4)上，且U型框(13)两侧内壁分别固定有第一齿排(15)和第二齿排(16)，所述移动齿轮(14)与第一齿排(15)或第二齿排(16)啮合，且移动齿轮(14)固定在连接杆(8)一端外侧，所述连接杆(8)外侧转动套接有移动台(17)，所述环形固定架(4)一端固定有与移动台(17)相连接的驱动件(18)，且移动台(17)底部固定有与除雪组件(12)相连接的连接件(19)。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的农业大棚调控系统，其特征在于：所述驱动件(18)包括驱动电机(20)，所述驱动电机(20)固定在环形固定架(4)上，且驱动电机(20)输出端通过联轴器固定有驱动丝杆(21)，所述驱动丝杆(21)一端螺纹插接移动台(17)，并通过轴承转动安装有与U型框(13)顶部固定的安装板(22)，所述移动台(17)远离驱动丝杆(21)一端滑动插接有滑动柱(23)，且滑动柱(23)两端分别与安装板(22)和环形固定架(4)固定。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的农业大棚调控系统，其特征在于：所述除雪组件(12)包括除雪杆(24)，所述除雪杆(24)外侧等距安装有多个安装件(25)，且多个安装件(25)两端分别固定有两个伸缩板(26)，两个所述伸缩板(26)外端分别与两个连接柱(3)转动连接，所述除雪杆(24)两端固定有L型杆(27)，且通过L型杆(27)与连接件(19)连接，所述U型框(13)外壁开有蛇形槽(28)，且L型杆(27)外端伸入蛇形槽(28)内，并与蛇形槽(28)内壁滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的农业大棚调控系统，其特征在于：所述安装件(25)包括两个连接环(29)和连接套(30)，所述连接环(29)和连接套(30)均与除雪杆(24)外侧转动连接，所述连接套(30)与伸缩板(26)外端固定，且两个连接环(29)与另一个伸缩板(26)外端固定。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的农业大棚调控系统，其特征在于：所述连接件(19)包括固定板(31)，所述固定板(31)固定在移动台(17)底部，且固定板(31)内通过滑轴转动插接有转动板(32)，所述转动板(32)与L型杆(27)固定。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的农业大棚调控系统，其特征在于：所述支撑骨架管(1)顶部为内凹型结构，且支撑骨架管(1)顶部凹陷处开有多个进水孔(33)，多个所述支撑骨架管(1)一端连通有排水管(34)，且排水管(34)外端通过软管连接有带有水泵的水箱(35)。
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2020
- 2020-11-09 CN CN202011243285.3A patent/CN112166898B/zh active Active
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