CN112449942A - 一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置 - Google Patents

一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，涉及农业大棚技术领域，解决了现有的农业大棚在进行使用时，不能对内部温度和湿度进行有效的监控调节，不利于棚内作物的生长的问题。一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，包括大棚主体，所述大棚主体的顶端均匀活动设置有两个防雨活动遮板，所述防雨活动遮板与透光防雨窗口的中间均匀活动设置有两个支撑连杆，所述防雨活动遮板的下方设置有透光防雨窗口，所述透光防雨窗口镶嵌安装在大棚主体的顶部。本发明通过设置有湿度保持装置、保温机构、遮板动力机构和防雨活动遮板可以对大棚内部的温度和湿度进行实时调控，更加有利于棚内作物进行生长，提高产值。

Description

一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置
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温湿度调节装置。
背景技术
随着社会经济的快速发展，大棚原是蔬菜生产的专用设备，随着生产的发展大棚的应用越加广泛，当前大棚已用于盆花及切花栽培；果树生产用于栽培葡萄、草莓、西瓜、甜瓜、桃及柑桔等；林业生产用于林木育苗、观赏树木的培养等；养殖业用于养蚕、养鸡、养牛、养猪、鱼及鱼苗等。
但是，现有的农业大棚在进行使用时，不能对内部温度和湿度进行有效的监控调节，不利于棚内作物的生长；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，以解决上述背景技术中提出的现有的农业大棚在进行使用时，不能对内部温度和湿度进行有效的监控调节，不利于棚内作物的生长等问题。
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温湿度调节装置，包括大棚主体，所述大棚主体的顶端均匀活动设置有两个防雨活动遮板，所述防雨活动遮板与透光防雨窗口的中间均匀活动设置有两个支撑连杆，所述防雨活动遮板的下方设置有透光防雨窗口，所述透光防雨窗口镶嵌安装在大棚主体的顶部，所述大棚主体的内部设置有湿度保持装置，所述湿度保持装置包括主供水管，所述主供水管的外侧均匀固定安装有若干个支撑水管，所述支撑水管的上方均匀固定安装有若干个地面补水管，所述地面补水管的两侧均均匀设置有若干个洒水喷头，所述地面补水管的上方均匀安装有若干个上部连接水管，所述上部连接水管的底面均匀固定安装有若干个雾化喷头；
所述大棚主体的内壁内部均镶嵌安装有保温机构，所述保温机构包括升降电机，所述升降电机的前端固定安装有升降电机齿轮，所述升降电机齿轮的上方设置有传动齿轮，所述传动齿轮的中间贯穿固定安装有传动涡杆，所述传动涡杆的一侧均匀设置有若干个螺杆涡轮，所述螺杆涡轮的中间贯穿固定安装有升降螺杆，所述升降螺杆的外侧活动设置有升降滑块，所述升降滑块的一侧固定安装有升降防护挡板，所述升降防护挡板与大棚主体的中间均匀设置有若干个加热灯管。
优选的，所述防雨活动遮板的内部设置有遮板动力机构，所述遮板动力机构包括动力电机，所述动力电机的前端固定安装有动力电机齿轮，所述动力电机齿轮的一侧设置有涡杆齿轮，所述涡杆齿轮的中间贯穿固定安装有同步涡杆，所述同步涡杆的两端下方均设置有同步涡轮，所述同步涡轮的中间贯穿固定安装有动力螺杆，所述动力螺杆的外表面活动设置有动力滑块。
优选的，所述大棚主体的内部两侧内壁均均匀镶嵌有若干个空气湿度传感器和地面湿度传感器，所述地面湿度传感器与空气湿度传感器的中间均匀设置有两个红外温度传感器。
优选的，所述支撑水管的上端与地面补水管的底面完全贴合，所述支撑水管的底端与主供水管的表面完全贴合，所述主供水管、支撑水管和地面补水管通过一体化注塑成型。
优选的，所述升降螺杆的外表面与升降滑块的内侧表面均设置有旋向完全相同的螺纹，所述升降螺杆与升降滑块通过螺纹连接。
优选的，所述防雨活动遮板的一端内部贯穿设置有轴承，所述轴承的两端活动插接在大棚主体的内部。
优选的，所述大棚主体的外壁设置有贯通的导流孔，所述导流孔保持与大棚主体顶部相同的斜度延伸至大棚主体顶部对防雨活动遮板收纳的凹槽内壁。
优选的，所述升降滑块的一侧与升降防护挡板的一侧完全贴合，所述升降滑块与升降防护挡板通过焊接固定。
优选的，所述动力螺杆的外表面与动力滑块的内侧表面均设置有旋向完全相同的螺纹，所述动力螺杆与动力滑块通过螺纹连接。
优选的，所述地面湿度传感器、红外温度传感器和空气湿度传感器的外侧均设置有透明防护玻璃，所述透明防护玻璃外侧安装缝隙通过防水密封胶填充。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在大棚主体内部湿度出现不足时，若是大棚主体内部的地表湿度降低，此时主供水管连接的水泵会向主供水管内部注水，水流通过地面补水管与主供水管中间的支撑水管进入地面补水管内部，然后通过地面补水管外侧表面固定的洒水喷头向大棚主体内部的地表进行喷洒对大棚主体内部的地表湿度进行补充，在大棚主体内部空气湿度出现降低时，此时上部连接水管连接的水泵会向上部连接水管内部注水，在经由上部连接水管底面均匀固定的的若干个雾化喷头雾化后喷散在大棚主体内部，对大棚主体内部空气湿度进行调节，可以实时对大棚主体内部的湿度进行调控，保证作物生长所需的水分，更加有利于作物进行生长，且有效的提高后期作物成熟时的产量；
2、本发明通过在大棚主体内部温度降低时，可以接通升降电机和加热灯管的电源并启动,升降电机通过带动升降电机齿轮旋转使得传动齿轮和传动涡杆同步转动，此时传动涡杆会带动和其啮合的螺杆涡轮转动使得升降螺杆与升降滑块进行摩擦，升降螺杆通过和升降滑块的螺纹摩擦使得升降滑块顺着其表面向下移动，使得升降滑块带动升降防护挡板同步下移，使得大棚主体内壁安装的加热灯管显现，此时加热灯管通电后会散发热量，对大棚主体内部温度进行调控，在加热灯管进行温度调控的同时还可以接通动力电机的电源并启动，动力电机通过带动动力电机齿轮旋转使得涡杆齿轮和同步涡杆同步转动，同步涡杆转动时会通过带动同步涡轮旋转使得动力螺杆转动，使得动力螺杆带动动力滑块顺着其表面进行移动，使得动力滑块带动支撑连杆的一端移动，而由于支撑连杆的另一端通过轴销与大棚主体连接无法移动，使得在支撑连杆的端部随着动力滑块移动时会带动防雨活动遮板整体围绕其端部贯穿的轴承旋转，使得防雨活动遮板开启外界阳光可以穿透透光防雨窗口照射在大棚主体内部，可以对大棚主体内部的温度进行调控，且同时可以保证作物得到足够的光照，保证作物顺利生长。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明防雨活动遮板的结构示意图；
图3为本发明湿度保持装置的结构示意图；
图4为本发明保温机构的结构示意图；
图5为本发明图4中A处的结构放大图；
图6为本发明图4中B处的结构放大图。
图中：1、大棚主体；2、透光防雨窗口；3、防雨活动遮板；4、支撑连杆；5、遮板动力机构；501、动力电机；502、动力电机齿轮；503、涡杆齿轮；504、同步涡杆；505、同步涡轮；506、动力螺杆；507、动力滑块；6、湿度保持装置；601、主供水管；602、支撑水管；603、地面补水管；604、洒水喷头；605、上部连接水管；606、雾化喷头；7、保温机构；701、加热灯管；702、升降防护挡板；703、升降滑块；704、升降螺杆；705、螺杆涡轮；706、传动涡杆；707、传动齿轮；708、升降电机齿轮；709、升降电机；8、地面湿度传感器；9、红外温度传感器；10、空气湿度传感器。
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。
本发明所提到的动力电机501(型号为130ST-M15025)、升降电机709(型号为5IK60RGN-CF)、地面湿度传感器8(型号为HT160)、红外温度传感器9(型号为D6T-44L-06)和空气湿度传感器10(型号为C15-M53R)均可从市场采购或私人定制获得。
请参阅图1至图6，本发明提供的一种实施例：一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，包括大棚主体1，大棚主体1的顶端均匀活动设置有两个防雨活动遮板3，防雨活动遮板3与透光防雨窗口2的中间均匀活动设置有两个支撑连杆4，防雨活动遮板3的下方设置有透光防雨窗口2，透光防雨窗口2镶嵌安装在大棚主体1的顶部，大棚主体1的内部设置有湿度保持装置6，湿度保持装置6包括主供水管601，主供水管601的外侧均匀固定安装有若干个支撑水管602，支撑水管602的上方均匀固定安装有若干个地面补水管603，地面补水管603的两侧均均匀设置有若干个洒水喷头604，地面补水管603的上方均匀安装有若干个上部连接水管605，上部连接水管605的底面均匀固定安装有若干个雾化喷头606；
大棚主体1的内壁内部均镶嵌安装有保温机构7，保温机构7包括升降电机709，升降电机709的前端固定安装有升降电机齿轮708，升降电机齿轮708的上方设置有传动齿轮707，传动齿轮707的中间贯穿固定安装有传动涡杆706，传动涡杆706的一侧均匀设置有若干个螺杆涡轮705，螺杆涡轮705的中间贯穿固定安装有升降螺杆704，升降螺杆704的外侧活动设置有升降滑块703，升降滑块703的一侧固定安装有升降防护挡板702，升降防护挡板702与大棚主体1的中间均匀设置有若干个加热灯管701。
进一步，防雨活动遮板3的内部设置有遮板动力机构5，遮板动力机构5包括动力电机501，动力电机501的前端固定安装有动力电机齿轮502，动力电机齿轮502的一侧设置有涡杆齿轮503，涡杆齿轮503的中间贯穿固定安装有同步涡杆504，同步涡杆504的两端下方均设置有同步涡轮505，同步涡轮505的中间贯穿固定安装有动力螺杆506，动力螺杆506的外表面活动设置有动力滑块507，遮板动力机构5通过驱动动力滑块507顺着动力螺杆506的外侧移动，带动支撑连杆4的一端随着动力滑块507同步移动，可以使得防雨活动遮板3整体围绕其端部与大棚主体1连接的轴承旋转，使得防雨活动遮板3进行开启。
进一步，大棚主体1的内部两侧内壁均均匀镶嵌有若干个空气湿度传感器10和地面湿度传感器8，地面湿度传感器8与空气湿度传感器10的中间均匀设置有两个红外温度传感器9，地面湿度传感器8、红外温度传感器9和空气湿度传感器10可以对棚内的温度、空气湿度和地表湿度进行实时监控并向外界PLC控制终端反馈，便于实时的控温或补湿。
进一步，支撑水管602的上端与地面补水管603的底面完全贴合，支撑水管602的底端与主供水管601的表面完全贴合，主供水管601、支撑水管602和地面补水管603通过一体化注塑成型，一体化注塑成型后的部件连接稳定、整齐强度高，且具有很好的密封性能，不会出现泄漏。
进一步，升降螺杆704的外表面与升降滑块703的内侧表面均设置有旋向完全相同的螺纹，升降螺杆704与升降滑块703通过螺纹连接，螺纹连接使得升降螺杆704在旋转时可以带动升降滑块703进行移动，使得升降滑块703带动和其固定的升降防护挡板702同步移动，对加热灯管701进行密封遮挡。
进一步，防雨活动遮板3的一端内部贯穿设置有轴承，轴承的两端活动插接在大棚主体1的内部，贯穿防雨活动遮板3的轴承使得在支撑连杆4的一端随着动力滑块507移动时，可以使得防雨活动遮板3围绕轴承的轴线进行旋转开启，使得外界阳光可以顺着透光防雨窗口2照射在大棚内部。
进一步，大棚主体1的外壁设置有贯通的导流孔，导流孔保持与大棚主体1顶部相同的斜度延伸至大棚主体1顶部对防雨活动遮板3收纳的凹槽内壁，斜度与大棚主体1顶部斜度一致的导流孔可以将落在收纳防雨活动遮板3内部凹槽的积水进行排出，避免积水顺着防雨活动遮板3与大棚主体1的连接缝隙进入大棚内部。
进一步，升降滑块703的一侧与升降防护挡板702的一侧完全贴合，升降滑块703与升降防护挡板702通过焊接固定，焊接固定加强了升降防护挡板702与升降滑块703的连接性能和稳定性能，具有很好的机械强度，不会轻易出现损坏或脱落。
进一步，动力螺杆506的外表面与动力滑块507的内侧表面均设置有旋向完全相同的螺纹，动力螺杆506与动力滑块507通过螺纹连接，螺纹连接使得动力螺杆506在旋转时可以顺利的带动动力滑块507顺着其外侧滑动，带动和动力滑块507连接的支撑连杆4的一端同步动作。
进一步，地面湿度传感器8、红外温度传感器9和空气湿度传感器10的外侧均设置有透明防护玻璃，透明防护玻璃外侧安装缝隙通过防水密封胶填充，透明防护玻璃可以对地面湿度传感器8、红外温度传感器9和空气湿度传感器10进行防护，避免地面湿度传感器8、红外温度传感器9和空气湿度传感器10受到水分的污染，造成锈蚀或损坏。
工作原理：使用时，首先保持地面湿度传感器8、红外温度传感器9和空气湿度传感器10的电源接通，接通电源后地面湿度传感器8、红外温度传感器9和空气湿度传感器10会实时对大棚主体1内部的温湿度进行监控，在大棚主体1内部湿度出现不足时，若是大棚主体1内部的地表湿度降低，此时主供水管601连接的水泵会向主供水管601内部注水，水流通过地面补水管603与主供水管601中间的支撑水管602进入地面补水管603内部，然后通过地面补水管603外侧表面固定的洒水喷头604向大棚主体1内部的地表进行喷洒对大棚主体1内部的地表湿度进行补充，在大棚主体1内部空气湿度出现降低时，此时上部连接水管605连接的水泵会向上部连接水管605内部注水，在经由上部连接水管605底面均匀固定的的若干个雾化喷头606雾化后喷散在大棚主体1内部，对大棚主体1内部空气湿度进行调节，可以实时对大棚主体1内部的湿度进行调控，保证作物生长所需的水分，更加有利于作物进行生长，且有效的提高后期作物成熟时的产量，在大棚主体1内部温度降低时，可以接通升降电机709和加热灯管701的电源并启动,升降电机709通过带动升降电机齿轮708旋转使得传动齿轮707和传动涡杆706同步转动，此时传动涡杆706会带动和其啮合的螺杆涡轮705转动使得升降螺杆704与升降滑块703进行摩擦，升降螺杆704通过和升降滑块703的螺纹摩擦使得升降滑块703顺着其表面向下移动，使得升降滑块703带动升降防护挡板702同步下移，使得大棚主体1内壁安装的加热灯管701显现，此时加热灯管701通电后会散发热量，对大棚主体1内部温度进行调控，在加热灯管701进行温度调控的同时还可以接通动力电机501的电源并启动，动力电机501通过带动动力电机齿轮502旋转使得涡杆齿轮503和同步涡杆504同步转动，同步涡杆504转动时会通过带动同步涡轮505旋转使得动力螺杆506转动，使得动力螺杆506带动动力滑块507顺着其表面进行移动，使得动力滑块507带动支撑连杆4的一端移动，而由于支撑连杆4的另一端通过轴销与大棚主体1连接无法移动，使得在支撑连杆4的端部随着动力滑块507移动时会带动防雨活动遮板3整体围绕其端部贯穿的轴承旋转，使得防雨活动遮板3开启外界阳光可以穿透透光防雨窗口2照射在大棚主体1内部，可以对大棚主体1内部的温度进行调控，且同时可以保证作物得到足够的光照，保证作物顺利生长。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，包括大棚主体(1)，其特征在于：所述大棚主体(1)的顶端均匀活动设置有两个防雨活动遮板(3)，所述防雨活动遮板(3)与透光防雨窗口(2)的中间均匀活动设置有两个支撑连杆(4)，所述防雨活动遮板(3)的下方设置有透光防雨窗口(2)，所述透光防雨窗口(2)镶嵌安装在大棚主体(1)的顶部，所述大棚主体(1)的内部设置有湿度保持装置(6)，所述湿度保持装置(6)包括主供水管(601)，所述主供水管(601)的外侧均匀固定安装有若干个支撑水管(602)，所述支撑水管(602)的上方均匀固定安装有若干个地面补水管(603)，所述地面补水管(603)的两侧均均匀设置有若干个洒水喷头(604)，所述地面补水管(603)的上方均匀安装有若干个上部连接水管(605)，所述上部连接水管(605)的底面均匀固定安装有若干个雾化喷头(606)；
所述大棚主体(1)的内壁内部均镶嵌安装有保温机构(7)，所述保温机构(7)包括升降电机(709)，所述升降电机(709)的前端固定安装有升降电机齿轮(708)，所述升降电机齿轮(708)的上方设置有传动齿轮(707)，所述传动齿轮(707)的中间贯穿固定安装有传动涡杆(706)，所述传动涡杆(706)的一侧均匀设置有若干个螺杆涡轮(705)，所述螺杆涡轮(705)的中间贯穿固定安装有升降螺杆(704)，所述升降螺杆(704)的外侧活动设置有升降滑块(703)，所述升降滑块(703)的一侧固定安装有升降防护挡板(702)，所述升降防护挡板(702)与大棚主体(1)的中间均匀设置有若干个加热灯管(701)。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，其特征在于：所述防雨活动遮板(3)的内部设置有遮板动力机构(5)，所述遮板动力机构(5)包括动力电机(501)，所述动力电机(501)的前端固定安装有动力电机齿轮(502)，所述动力电机齿轮(502)的一侧设置有涡杆齿轮(503)，所述涡杆齿轮(503)的中间贯穿固定安装有同步涡杆(504)，所述同步涡杆(504)的两端下方均设置有同步涡轮(505)，所述同步涡轮(505)的中间贯穿固定安装有动力螺杆(506)，所述动力螺杆(506)的外表面活动设置有动力滑块(507)。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，其特征在于：所述大棚主体(1)的内部两侧内壁均均匀镶嵌有若干个空气湿度传感器(10)和地面湿度传感器(8)，所述地面湿度传感器(8)与空气湿度传感器(10)的中间均匀设置有两个红外温度传感器(9)。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，其特征在于：所述支撑水管(602)的上端与地面补水管(603)的底面完全贴合，所述支撑水管(602)的底端与主供水管(601)的表面完全贴合，所述主供水管(601)、支撑水管(602)和地面补水管(603)通过一体化注塑成型。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，其特征在于：所述升降螺杆(704)的外表面与升降滑块(703)的内侧表面均设置有旋向完全相同的螺纹，所述升降螺杆(704)与升降滑块(703)通过螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，其特征在于：所述防雨活动遮板(3)的一端内部贯穿设置有轴承，所述轴承的两端活动插接在大棚主体(1)的内部。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，其特征在于：所述大棚主体(1)的外壁设置有贯通的导流孔，所述导流孔保持与大棚主体(1)顶部相同的斜度延伸至大棚主体(1)顶部对防雨活动遮板(3)收纳的凹槽内壁。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，其特征在于：所述升降滑块(703)的一侧与升降防护挡板(702)的一侧完全贴合，所述升降滑块(703)与升降防护挡板(702)通过焊接固定。
9.根据权利要求2所述的一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，其特征在于：所述动力螺杆(506)的外表面与动力滑块(507)的内侧表面均设置有旋向完全相同的螺纹，所述动力螺杆(506)与动力滑块(507)通过螺纹连接。
10.根据权利要求3所述的一种基于物联网的农业大棚温湿度调节装置，其特征在于：所述地面湿度传感器(8)、红外温度传感器(9)和空气湿度传感器(10)的外侧均设置有透明防护玻璃，所述透明防护玻璃外侧安装缝隙通过防水密封胶填充。
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