CN112715231A - 一种基于人工智能技术的智能大棚系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工智能技术领域，具体是涉及一种基于人工智能技术的智能大棚系统，包括有，大棚，大棚由作为支撑结构的支撑架以及包覆在支撑架上方的覆膜组成；灌溉装置，灌溉装置设置在大棚内，灌溉装置的工作范围覆盖大棚内的种植区域；覆膜清洗装置，覆膜清洗装置的工作端可贴着大棚顶端的覆膜水平滑动地设置；供水系统，供水系统的输出端与灌溉装置、覆膜清洗装置连接；水循环装置，水循环装置的输入端设置在大棚的两侧，水循环装置的输出端与供水系统连接；清洁度检测装置，清洁度检测装置用以检测大棚的覆膜顶部的洁净程度；土壤湿度检测装置，用以对大棚内的土壤或培养基的湿度进行监测该方案可及时高效地对大棚覆膜进行清洗且节约水资源。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，具体是涉及一种基于人工智能技术的智能大棚系统。
背景技术
塑料大棚俗称冷棚，是一种简易实用的保护地栽培设施，由于其建造容易、使用方便、投资较少，随着塑料工业的发展，被世界各国普遍采用。利用竹木、钢材等材料，并覆盖塑料薄膜，搭成拱形棚，供栽培蔬菜，能够提早或延迟供应，提高单位面积产量，有得于防御自然灾害，特别是北方地区能在早春和晚秋淡季供应鲜嫩蔬菜。
现代大棚种植对棚内的光照强度、二氧化碳浓度、温度、湿度等条件具有较高的要求，关系到培育的蔬菜植株的生长状况。大棚因为设置在户外，大棚的覆膜顶部容易堆积脏污灰尘，影响内部的光照强度。人工清洗又费时费力，水资源浪费严重，对于部分缺水地区来说更是让人头疼的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种基于人工智能技术的智能大棚系统，本技术方案解决了上述问题，可以实现覆膜的自动清洗，保证大棚内的光照强度，清洁度监测装置实现可以有效监测覆膜的清洁度，减少人力成本的同时可以及时进行清洗，通过设置水循环装置有效提高水资源的利用率，减少资源浪费。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，包括有，
大棚，大棚由作为支撑结构的支撑架以及包覆在支撑架上方的覆膜组成，大棚用以对农作物进行培育；
灌溉装置，灌溉装置设置在大棚内，灌溉装置的工作范围覆盖大棚内的种植区域，灌溉装置用以对大棚内的作物进行灌溉作业；
覆膜清洗装置，覆膜清洗装置的工作端可贴着大棚顶端的覆膜水平滑动地设置，覆膜清洗装置用以对覆膜清洗装置顶端进行清洗；
供水系统，供水系统的输出端与灌溉装置、覆膜清洗装置的输入端连接，供水系统用以向灌溉装置和覆膜清洗装置供水；
水循环装置，水循环装置的输入端设置在大棚的两侧，水循环装置的输出端与供水系统连接，水循环装置用以对水资源进行循环利用；
清洁度检测装置，清洁度检测装置用以检测大棚的覆膜顶部的洁净程度；
土壤湿度检测装置，用以对大棚内的土壤或培养基的湿度进行监测。
优选的，灌溉装置为旋转灌溉喷头；旋转灌溉喷头设置多个且工作范围均匀覆盖大棚内的种植区域。
优选的，覆膜清洗装置包括有，
水平位移装置，水平位移装置设有一对且对称地设置在大棚长度方向的两侧，水平位移装置沿大棚的工作方向沿大棚的长度方向设置，水平位移装置用以发挥导向作用；
升降装置，升降装置设有一对分别对称地设置在大棚两侧的一对水平位移装置上，升降装置用以提供竖直方向升降地驱动力；
清洗支架，清洗支架水平方向上的两端分别与一对升降装置的工作端固定连接，清洗支架工作状态下位于大棚上方；
弹性支撑机构，弹性支撑机构设置在清洗支架的下端，弹性支撑机构与清洗支架沿竖直方向间隙配合；
刷头安装架，刷头安装架安装在弹性支撑机构的底端，刷头安装架与供水系统连接，刷头安装架用以输出清洗覆膜用的水；
清洗刷头，清洗刷头可拆卸地安装在刷头安装架的底端，清洗刷头工作状态下抵接在大棚的覆膜顶端，清洗刷头底部形状与大棚的覆膜顶部形状契合，清洗刷头用以对覆膜顶部进行擦洗。
优选的，水平位移装置包括有，
导轨，导轨设置在大棚的一侧并沿着大棚的长度方向延伸；
滑动托板，滑动托板与导轨滑动连接，滑动托板与升降装置的底端固定连接；
齿条，齿条安装在导轨的侧壁上并沿着导轨的长度方向延伸；
齿轮，齿轮可旋转地安装在滑动托板下方并与齿条啮合，齿条用以驱动滑动托板沿着导轨滑动；
第一旋转驱动器，第一旋转驱动器安装在滑动托板上，第一旋转驱动器的输出轴与齿轮连接，第一旋转驱动器用以控制齿轮的旋转。
优选的，升降装置包括有，
升降架，升降架安装在水平位移装置的工作端上，升降架用以对升降装置的其他组件提供固定和支撑；
升降板，升降板可沿着竖直方向运动地设置在升降架上，升降板与清洗支架的一端固定连接，升降板用以控制清洗支架的升降运动；
丝杠，丝杠轴线竖直地安装在升降架上，丝杠的两端与升降架上下两端转动连接，丝杠与升降板螺纹链接，丝杠用以对升降板提供竖直方向直线运动的驱动力；
导向杆，导向杆设有一对且关于丝杠对称地设置于丝杠的两侧，导向杆的轴线与丝杠的轴线平行，导向杆的两端分别于升降架的两端固定连接，导向杆与升降板的两侧间隙配合，导向杆用以对升降板的运动提供导向和限位作用；
第二旋转驱动器，第二旋转驱动器安装在升降架的顶端，第二旋转驱动器的输出轴与丝杠的顶端固定连接，第二旋转驱动器用以控制丝杠的旋转。
优选的，弹性支撑机构包括有，
导柱，导柱设有多个且均匀分布地垂直安装在刷头安装架的顶端并与清洗支架沿竖直方向间隙配合，导柱用以对刷头安装架相对于弹性支撑机构的运动方向进行引导和限位；
限位块，限位块安装在导柱的顶端，限位块用以防止刷头安装架从清洗支架下方滑落；
弹簧，弹簧套接在限位块上并介于刷头安装架顶部与清洗支架底部之间，弹簧用以对刷头安装架提供竖直向下的弹性支撑力。
优选的，刷头安装架设有，
内腔，内腔开设在刷头安装架的内部；
进水管，进水管开设在弹性支撑机构上并与内腔连通，进水管的另一端柔性连接至供水系统，进水管用以将供水系统提供的水引导入内腔；
出水孔，出水孔具有多个且均匀地分布在刷头安装架的底端，出水孔与内腔连通，出水孔抵接在清洗刷头上端，出水孔用以淋湿清洗刷头。
优选的，水循环装置包括有，
集水槽，集水槽设有一对且对称地设置在大棚的两侧，集水槽的一侧紧贴大棚的侧壁，集水槽用以收集沿着大棚的覆膜流下的清洗后的污水；
净水器，用以对集水槽收集的污水进行过滤净化；
水泵，用以将集水槽送入净水器和净化后的水送入供水系统。
优选的，水循环装置还设有雨水收集箱，雨水收集箱的输出端与净水器连接。
优选的，清洁度检测装置包括有第一光照传感器和第二光照传感器；第一光照传感器和第二光照传感器均设置有多个，第一光照传感器均匀地分布在大棚外部周边用以检测大棚周侧光强，第二光照传感器均匀地设置在大棚内与第一光照传感器对应的位置，第二光照传感器用以检测大棚内的光强。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、可以实现覆膜的自动清洗，保证大棚内的光照强度，具体的，通过升降装置和弹性支撑机构的作用可以保证清洗刷头能够有效地与大棚顶部的覆膜进行抵接，从而保证其清洗效果。清洗刷头与刷头安装架之间还可以通过增设压力传感器来提高控制精度。水平位移装置通过升降装置带动清洗支架水平位移，清洗支架对弹性支撑机构提供支撑，由此带动弹性支撑机构、刷头安装架、清洗刷头一同水平位移。清洗刷头通过螺栓或插槽与刷头安装架可拆卸地连接，可以方便地更换和清洗清洗刷头，以保证清洁效果。当水平位移装置带动升降装置滑出大棚的端部位置时，可以通过升降装置将刷头安装架、清洗刷头降下，从而便于操作；
2、清洁度监测装置实现可以有效监测覆膜的清洁度，减少人力成本的同时可以及时进行清洗，具体的，根据覆膜的透光性计算出第一光照传感器和第二传感器所检测出的光强差值的正常阈值，当覆膜上粘附右污物后光照强度差值异常，控制器由此发送信号给供水系统和覆膜清洗装置，对覆膜的异常区域进行精确往复清洗；
3、通过设置水循环装置有效提高水资源的利用率，减少资源浪费，具体的，集水槽通过管道与净水器连接，水泵将集水槽内收集的污水送入净水器，净化后的水再由水泵送入供水系统内完成循环。雨水收集箱将下雨时产生的雨水收集后通过净水器进行过滤净化送入供水系统，进一步节省水资源。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明的正视图；
图4为图2中A-A截面剖视图；
图5为本发明的局部立体图一；
图6为本发明的局部立体图二；
图7为图4中B处局部放大图；
图8为本发明的升降装置立体图；
图9为图6的立体分解图；
图10为图4中C处局部放大图。
图中标号为：
1-大棚；
2-灌溉装置；2a-旋转灌溉喷头；
3-覆膜清洗装置；3a-水平位移装置；3a1-导轨；3a2-滑动托板；3a3-齿条；3a4-齿轮；3a5-第一旋转驱动器；3b-升降装置；3b1-升降架；3b2-升降板；3b3-丝杠；3b4-导向杆；3b5-第二旋转驱动器；3c-清洗支架；3d-弹性支撑机构；3d1-导柱；3d2-限位块；3d3-弹簧；3e-刷头安装架；3e1-内腔；3e2-进水管；3e3-出水孔；3f-清洗刷头；
4-供水系统；
5-水循环装置；5a-集水槽。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1、图2所示，一种基于人工智能技术的智能大棚系统，包括有，
大棚1，大棚1由作为支撑结构的支撑架以及包覆在支撑架上方的覆膜组成，大棚1用以对农作物进行培育；
灌溉装置2，灌溉装置2设置在大棚1内，灌溉装置2的工作范围覆盖大棚1内的种植区域，灌溉装置2用以对大棚1内的作物进行灌溉作业；
覆膜清洗装置3，覆膜清洗装置3的工作端可贴着大棚1顶端的覆膜水平滑动地设置，覆膜清洗装置3用以对覆膜清洗装置3顶端进行清洗；
供水系统4，供水系统4的输出端与灌溉装置2、覆膜清洗装置3的输入端连接，供水系统4用以向灌溉装置2和覆膜清洗装置3供水；
水循环装置5，水循环装置5的输入端设置在大棚1的两侧，水循环装置5的输出端与供水系统4连接，水循环装置5用以对水资源进行循环利用；
清洁度检测装置，清洁度检测装置用以检测大棚1的覆膜顶部的洁净程度；
土壤湿度检测装置，用以对大棚1内的土壤或培养基的湿度进行监测。
灌溉装置2、覆膜清洗装置3、供水系统4、水循环装置5、清洁度检测装置、湿度监测装置均与控制器电连接。湿度监测装置为土壤湿度传感器。该系统还设有用以与控制终端电连接的通讯模块，以及设置在大棚1周边的视频监控模块，以及设置在大棚1内部用以调节和监测二氧化碳浓度、温度的调节模块，均为本领域常见结构，图中未示出。当土壤湿度传感器监测出作物培育区域的土壤湿度不足时发送检测信号给控制器，控制器收到信号后发送工作信号给供水系统4和灌溉装置2，供水系统4收到信号后向灌溉装置2提供灌溉用水；灌溉装置2收到信号后对对应区域的土壤或培养基进行喷淋灌溉。湿度检测装置检测到土壤或培养基湿度达到设定值后发送检测信号给控制器，控制器收到信号后发送信号给灌溉装置2和供水系统4使灌溉装置2和供水系统4停止工作。当清洁度监测装置检测出大棚1的覆膜洁净度较差影响棚内光照强度时发送检测信号给控制器，控制器收到信号后发送信号给供水系统4和覆膜清洗装置3。供水系统4收到信号后向覆膜清洗装置3提供清洗用水；覆膜清洗装置3收到信号后在大棚1顶端水平运动，覆膜清洗装置3的工作端贴合在覆膜上，从而可以对其进行清洗。清洗过程中，清洁度监测装置实时监测光照强度不合格区域的清洗效果，当多次往复清洗无效时可能由于脏污存在覆膜内部或其他因素，控制器通过远程通讯模块向远程控制终端如手机发送信号通知工作人员及时清理。工作人员打开视频监控模块以观察大棚情况，也可以直接前往大棚进行处理。清洗覆膜后的污水沿着覆膜外壁向下流入水循环装置5的输入端，水循环装置5将污水净化后重新导入供水系统4，从而起到节约用水的效果。
如图3所示，灌溉装置2为旋转灌溉喷头2a；旋转灌溉喷头2a设置多个且工作范围均匀覆盖大棚1内的种植区域。
旋转灌溉喷头2a与控制器电连接。旋转灌溉喷头2a通过管路与供水系统4连通。控制器发送信号给供水系统4和灌溉装置2，供水系统4和灌溉装置2开启后，供水系统4向灌溉装置2内供水，旋转灌溉喷头2a通过旋转喷淋灌溉对种植区域进行灌溉，湿度监测装置对旋转灌溉喷头2a的工作效果起到实时监测的效果。
如图3、图5和图6所示，覆膜清洗装置3包括有，
水平位移装置3a，水平位移装置3a设有一对且对称地设置在大棚1长度方向的两侧，水平位移装置3a沿大棚1的工作方向沿大棚1的长度方向设置，水平位移装置3a用以发挥导向作用；
升降装置3b，升降装置3b设有一对分别对称地设置在大棚1两侧的一对水平位移装置3a上，升降装置3b用以提供竖直方向升降地驱动力；
清洗支架3c，清洗支架3c水平方向上的两端分别与一对升降装置3b的工作端固定连接，清洗支架3c工作状态下位于大棚1上方；
弹性支撑机构3d，弹性支撑机构3d设置在清洗支架3c的下端，弹性支撑机构3d与清洗支架3c沿竖直方向间隙配合；
刷头安装架3e，刷头安装架3e安装在弹性支撑机构3d的底端，刷头安装架3e与供水系统4连接，刷头安装架3e用以输出清洗覆膜用的水；
清洗刷头3f，清洗刷头3f可拆卸地安装在刷头安装架3e的底端，清洗刷头3f工作状态下抵接在大棚1的覆膜顶端，清洗刷头3f底部形状与大棚1的覆膜顶部形状契合，清洗刷头3f用以对覆膜顶部进行擦洗。
水平位移装置3a、升降装置3b均与控制器电连接。刷头安装架3e通过软管与供水系统4连接，不影响刷头安装架3e的移动，软管图中未示出。通过升降装置3b和弹性支撑机构3d的作用可以保证清洗刷头3f能够有效地与大棚1顶部的覆膜进行抵接，从而保证其清洗效果。清洗刷头3f与刷头安装架3e之间还可以通过增设压力传感器来提高控制精度。水平位移装置3a通过升降装置3b带动清洗支架3c水平位移，清洗支架3c对弹性支撑机构3d提供支撑，由此带动弹性支撑机构3d、刷头安装架3e、清洗刷头3f一同水平位移。清洗刷头3f通过螺栓或插槽与刷头安装架3e可拆卸地连接，可以方便地更换和清洗清洗刷头3f，以保证清洁效果。当水平位移装置3a带动升降装置3b滑出大棚1的端部位置时，可以通过升降装置3b将刷头安装架3e、清洗刷头3f降下，从而便于操作。
如图7所示，水平位移装置3a包括有，
导轨3a1，导轨3a1设置在大棚1的一侧并沿着大棚1的长度方向延伸；
滑动托板3a2，滑动托板3a2与导轨3a1滑动连接，滑动托板3a2与升降装置3b的底端固定连接；
齿条3a3，齿条3a3安装在导轨3a1的侧壁上并沿着导轨3a1的长度方向延伸；
齿轮3a4，齿轮3a4可旋转地安装在滑动托板3a2下方并与齿条3a3啮合，齿条3a3用以驱动滑动托板3a2沿着导轨3a1滑动；
第一旋转驱动器3a5，第一旋转驱动器3a5安装在滑动托板3a2上，第一旋转驱动器3a5的输出轴与齿轮3a4连接，第一旋转驱动器3a5用以控制齿轮3a4的旋转。
第一旋转驱动器3a5为安装有减速机的与控制器电连接的伺服电机。控制器发送信号给第一旋转驱动器3a5，第一旋转驱动器3a5收到信号后驱动齿轮3a4旋转，齿轮3a4通过与齿条3a3的啮合作用受到沿导轨3a1长度方向的反作用力，从而使滑动托板3a2沿着导轨3a1的长度方向滑动，继而带动升降装置3b随之运动。滑动托板3a2为水平位移装置3a的工作端。
如图8所示，升降装置3b包括有，
升降架3b1，升降架3b1安装在水平位移装置3a的工作端上，升降架3b1用以对升降装置3b的其他组件提供固定和支撑；
升降板3b2，升降板3b2可沿着竖直方向运动地设置在升降架3b1上，升降板3b2与清洗支架3c的一端固定连接，升降板3b2用以控制清洗支架3c的升降运动；
丝杠3b3，丝杠3b3轴线竖直地安装在升降架3b1上，丝杠3b3的两端与升降架3b1上下两端转动连接，丝杠3b3与升降板3b2螺纹链接，丝杠3b3用以对升降板3b2提供竖直方向直线运动的驱动力；
导向杆3b4，导向杆3b4设有一对且关于丝杠3b3对称地设置于丝杠3b3的两侧，导向杆3b4的轴线与丝杠3b3的轴线平行，导向杆3b4的两端分别于升降架3b1的两端固定连接，导向杆3b4与升降板3b2的两侧间隙配合，导向杆3b4用以对升降板3b2的运动提供导向和限位作用；
第二旋转驱动器3b5，第二旋转驱动器3b5安装在升降架3b1的顶端，第二旋转驱动器3b5的输出轴与丝杠3b3的顶端固定连接，第二旋转驱动器3b5用以控制丝杠3b3的旋转。
第二旋转驱动器3b5为与控制器电连接的伺服电机。控制器发送信号给第二旋转驱动器3b5，第二旋转驱动器3b5收到信号后驱动丝杠3b3旋转。升降板3b2在丝杠3b3的驱动作用和导向杆3b4的限位作用下沿着丝杠3b3的轴线方向竖直运动，从而带动清洗支架3c升降。
如图9所示，弹性支撑机构3d包括有，
导柱3d1，导柱3d1设有多个且均匀分布地垂直安装在刷头安装架3e的顶端并与清洗支架3c沿竖直方向间隙配合，导柱3d1用以对刷头安装架3e相对于弹性支撑机构3d的运动方向进行引导和限位；
限位块3d2，限位块3d2安装在导柱3d1的顶端，限位块3d2用以防止刷头安装架3e从清洗支架3c下方滑落；
弹簧3d3，弹簧3d3套接在限位块3d2上并介于刷头安装架3e顶部与清洗支架3c底部之间，弹簧3d3用以对刷头安装架3e提供竖直向下的弹性支撑力。
通过升降装置3b的升降作用使清洗刷头3f抵接到覆膜的顶部，清洗刷头3f受到的反作用力作用于刷头安装架3e上并传递给导柱3d1，从而使弹簧3d3发生压缩。弹簧3d3将刷头安装架3e和清洗刷头3f向下与覆膜抵紧，从而保证清洗效果。
如图9和图10所示，刷头安装架3e设有，
内腔3e1，内腔3e1开设在刷头安装架3e的内部；
进水管3e2，进水管3e2开设在弹性支撑机构3d上并与内腔3e1连通，进水管3e2的另一端柔性连接至供水系统4，进水管3e2用以将供水系统4提供的水引导入内腔3e1；
出水孔3e3，出水孔3e3具有多个且均匀地分布在刷头安装架3e的底端，出水孔3e3与内腔3e1连通，出水孔3e3抵接在清洗刷头3f上端，出水孔3e3用以淋湿清洗刷头3f。
供水系统4通过软管将水通过进水管3e2送入内腔3e1，最终通过出水孔3e3流到清洗刷头3f上，为清洗刷头3f提供清洗用水。
如图4所示，水循环装置5包括有，
集水槽5a，集水槽5a设有一对且对称地设置在大棚1的两侧，集水槽5a的一侧紧贴大棚1的侧壁，集水槽5a用以收集沿着大棚1的覆膜流下的清洗后的污水；
净水器，用以对集水槽5a收集的污水进行过滤净化；
水泵，用以将集水槽5a送入净水器和净化后的水送入供水系统4。
净水器、水泵均与控制器电连接，图中未示出。集水槽5a通过管道与净水器连接，水泵将集水槽5a内收集的污水送入净水器，净化后的水再由水泵送入供水系统4内完成循环。
水循环装置5还设有雨水收集箱，雨水收集箱的输出端与净水器连接。
雨水收集箱将下雨时产生的雨水收集后通过净水器进行过滤净化送入供水系统4，进一步节省水资源。
清洁度检测装置包括有第一光照传感器和第二光照传感器；第一光照传感器和第二光照传感器均设置有多个，第一光照传感器均匀地分布在大棚1外部周边用以检测大棚1周侧光强，第二光照传感器均匀地设置在大棚1内与第一光照传感器对应的位置，第二光照传感器用以检测大棚1内的光强。
第一光照传感器、第二光照传感器均与控制器电连接。根据覆膜的透光性计算出第一光照传感器和第二传感器所检测出的光强差值的正常阈值，当覆膜上粘附右污物后光照强度差值异常，控制器由此发送信号给供水系统4和覆膜清洗装置3，对覆膜的异常区域进行精确往复清洗。
本发明的工作原理：
本装置通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：
步骤一、当土壤湿度传感器监测出作物培育区域的土壤湿度不足时发送检测信号给控制器，控制器收到信号后发送工作信号给供水系统4和灌溉装置2。
步骤二、供水系统4收到信号后向灌溉装置2提供灌溉用水；灌溉装置2收到信号后对对应区域的土壤或培养基进行喷淋灌溉。
步骤三、湿度检测装置检测到土壤或培养基湿度达到设定值后发送检测信号给控制器，控制器收到信号后发送信号给灌溉装置2和供水系统4使灌溉装置2和供水系统4停止工作。
步骤四、当清洁度监测装置检测出大棚1的覆膜洁净度较差影响棚内光照强度时发送检测信号给控制器，控制器收到信号后发送信号给供水系统4和覆膜清洗装置3。
步骤五、供水系统4收到信号后向覆膜清洗装置3提供清洗用水；覆膜清洗装置3收到信号后在大棚1顶端水平运动，覆膜清洗装置3的工作端贴合在覆膜上，从而可以对其进行清洗。
步骤六、清洗过程中，清洁度监测装置实时监测光照强度不合格区域的清洗效果，当多次往复清洗无效时可能由于脏污存在覆膜内部或其他因素，控制器通过远程通讯模块向远程控制终端如手机发送信号通知工作人员及时清理。
步骤七、工作人员打开视频监控模块以观察大棚情况，也可以直接前往大棚进行处理。
步骤八、清洗覆膜后的污水沿着覆膜外壁向下流入水循环装置5的输入端，水循环装置5将污水净化后重新导入供水系统4，从而起到节约用水的效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，包括有，
大棚（1），大棚（1）由作为支撑结构的支撑架以及包覆在支撑架上方的覆膜组成，大棚（1）用以对农作物进行培育；
灌溉装置（2），灌溉装置（2）设置在大棚（1）内，灌溉装置（2）的工作范围覆盖大棚（1）内的种植区域，灌溉装置（2）用以对大棚（1）内的作物进行灌溉作业；
覆膜清洗装置（3），覆膜清洗装置（3）的工作端可贴着大棚（1）顶端的覆膜水平滑动地设置，覆膜清洗装置（3）用以对覆膜清洗装置（3）顶端进行清洗；
供水系统（4），供水系统（4）的输出端与灌溉装置（2）、覆膜清洗装置（3）的输入端连接，供水系统（4）用以向灌溉装置（2）和覆膜清洗装置（3）供水；
水循环装置（5），水循环装置（5）的输入端设置在大棚（1）的两侧，水循环装置（5）的输出端与供水系统（4）连接，水循环装置（5）用以对水资源进行循环利用；
清洁度检测装置，清洁度检测装置用以检测大棚（1）的覆膜顶部的洁净程度；
土壤湿度检测装置，用以对大棚（1）内的土壤或培养基的湿度进行监测。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，灌溉装置（2）为旋转灌溉喷头（2a）；旋转灌溉喷头（2a）设置多个且工作范围均匀覆盖大棚（1）内的种植区域。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，覆膜清洗装置（3）包括有，
水平位移装置（3a），水平位移装置（3a）设有一对且对称地设置在大棚（1）长度方向的两侧，水平位移装置（3a）沿大棚（1）的工作方向沿大棚（1）的长度方向设置，水平位移装置（3a）用以发挥导向作用；
升降装置（3b），升降装置（3b）设有一对分别对称地设置在大棚（1）两侧的一对水平位移装置（3a）上，升降装置（3b）用以提供竖直方向升降地驱动力；
清洗支架（3c），清洗支架（3c）水平方向上的两端分别与一对升降装置（3b）的工作端固定连接，清洗支架（3c）工作状态下位于大棚（1）上方；
弹性支撑机构（3d），弹性支撑机构（3d）设置在清洗支架（3c）的下端，弹性支撑机构（3d）与清洗支架（3c）沿竖直方向间隙配合；
刷头安装架（3e），刷头安装架（3e）安装在弹性支撑机构（3d）的底端，刷头安装架（3e）与供水系统（4）连接，刷头安装架（3e）用以输出清洗覆膜用的水；
清洗刷头（3f），清洗刷头（3f）可拆卸地安装在刷头安装架（3e）的底端，清洗刷头（3f）工作状态下抵接在大棚（1）的覆膜顶端，清洗刷头（3f）底部形状与大棚（1）的覆膜顶部形状契合，清洗刷头（3f）用以对覆膜顶部进行擦洗。
4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，水平位移装置（3a）包括有，
导轨（3a1），导轨（3a1）设置在大棚（1）的一侧并沿着大棚（1）的长度方向延伸；
滑动托板（3a2），滑动托板（3a2）与导轨（3a1）滑动连接，滑动托板（3a2）与升降装置（3b）的底端固定连接；
齿条（3a3），齿条（3a3）安装在导轨（3a1）的侧壁上并沿着导轨（3a1）的长度方向延伸；
齿轮（3a4），齿轮（3a4）可旋转地安装在滑动托板（3a2）下方并与齿条（3a3）啮合，齿条（3a3）用以驱动滑动托板（3a2）沿着导轨（3a1）滑动；
第一旋转驱动器（3a5），第一旋转驱动器（3a5）安装在滑动托板（3a2）上，第一旋转驱动器（3a5）的输出轴与齿轮（3a4）连接，第一旋转驱动器（3a5）用以控制齿轮（3a4）的旋转。
5.根据权利要求3所述的一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，升降装置（3b）包括有，
升降架（3b1），升降架（3b1）安装在水平位移装置（3a）的工作端上，升降架（3b1）用以对升降装置（3b）的其他组件提供固定和支撑；
升降板（3b2），升降板（3b2）可沿着竖直方向运动地设置在升降架（3b1）上，升降板（3b2）与清洗支架（3c）的一端固定连接，升降板（3b2）用以控制清洗支架（3c）的升降运动；
丝杠（3b3），丝杠（3b3）轴线竖直地安装在升降架（3b1）上，丝杠（3b3）的两端与升降架（3b1）上下两端转动连接，丝杠（3b3）与升降板（3b2）螺纹链接，丝杠（3b3）用以对升降板（3b2）提供竖直方向直线运动的驱动力；
导向杆（3b4），导向杆（3b4）设有一对且关于丝杠（3b3）对称地设置于丝杠（3b3）的两侧，导向杆（3b4）的轴线与丝杠（3b3）的轴线平行，导向杆（3b4）的两端分别于升降架（3b1）的两端固定连接，导向杆（3b4）与升降板（3b2）的两侧间隙配合，导向杆（3b4）用以对升降板（3b2）的运动提供导向和限位作用；
第二旋转驱动器（3b5），第二旋转驱动器（3b5）安装在升降架（3b1）的顶端，第二旋转驱动器（3b5）的输出轴与丝杠（3b3）的顶端固定连接，第二旋转驱动器（3b5）用以控制丝杠（3b3）的旋转。
6.根据权利要求3所述的一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，弹性支撑机构（3d）包括有，
导柱（3d1），导柱（3d1）设有多个且均匀分布地垂直安装在刷头安装架（3e）的顶端并与清洗支架（3c）沿竖直方向间隙配合，导柱（3d1）用以对刷头安装架（3e）相对于弹性支撑机构（3d）的运动方向进行引导和限位；
限位块（3d2），限位块（3d2）安装在导柱（3d1）的顶端，限位块（3d2）用以防止刷头安装架（3e）从清洗支架（3c）下方滑落；
弹簧（3d3），弹簧（3d3）套接在限位块（3d2）上并介于刷头安装架（3e）顶部与清洗支架（3c）底部之间，弹簧（3d3）用以对刷头安装架（3e）提供竖直向下的弹性支撑力。
7.根据权利要求3所述的一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，刷头安装架（3e）设有，
内腔（3e1），内腔（3e1）开设在刷头安装架（3e）的内部；
进水管（3e2），进水管（3e2）开设在弹性支撑机构（3d）上并与内腔（3e1）连通，进水管（3e2）的另一端柔性连接至供水系统（4），进水管（3e2）用以将供水系统（4）提供的水引导入内腔（3e1）；
出水孔（3e3），出水孔（3e3）具有多个且均匀地分布在刷头安装架（3e）的底端，出水孔（3e3）与内腔（3e1）连通，出水孔（3e3）抵接在清洗刷头（3f）上端，出水孔（3e3）用以淋湿清洗刷头（3f）。
8.根据权利要求1所述的一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，水循环装置（5）包括有，
集水槽（5a），集水槽（5a）设有一对且对称地设置在大棚（1）的两侧，集水槽（5a）的一侧紧贴大棚（1）的侧壁，集水槽（5a）用以收集沿着大棚（1）的覆膜流下的清洗后的污水；
净水器，用以对集水槽（5a）收集的污水进行过滤净化；
水泵，用以将集水槽（5a）送入净水器和净化后的水送入供水系统（4）。
9.根据权利要求8所述的一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，水循环装置（5）还设有雨水收集箱，雨水收集箱的输出端与净水器连接。
10.根据权利要求1所述的一种基于人工智能技术的智能大棚系统，其特征在于，清洁度检测装置包括有第一光照传感器和第二光照传感器；第一光照传感器和第二光照传感器均设置有多个，第一光照传感器均匀地分布在大棚（1）外部周边用以检测大棚（1）周侧光强，第二光照传感器均匀地设置在大棚（1）内与第一光照传感器对应的位置，第二光照传感器用以检测大棚（1）内的光强。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201091868Y (zh) * | 2007-09-17 | 2008-07-30 | 宋彬山 | 塑料大棚擦膜机 |
| CN107744972A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-03-02 | 安吉横塘湾农业发展有限公司 | 一种节水型农业大棚清洗装置 |
| CN108811951A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-16 | 福建省复新农业科技发展有限公司 | 一种基于农业温室大棚顶膜的除污清洁装置 |
| CN109716962A (zh) * | 2017-10-28 | 2019-05-07 | 成都慧康农业开发有限公司 | 一种节水种植大棚 |
| CN110665865A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-10 | 海南现代设施农业研究院有限公司 | 大棚顶膜清洗机 |
| CN111167774A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-05-19 | 郭爱秀 | 一种农业大棚清洗装置 |
| CN211129159U (zh) * | 2019-12-09 | 2020-07-31 | 董迪 | 大棚棚膜透光检测清洗装置 |
| CN211191089U (zh) * | 2019-12-10 | 2020-08-07 | 寿光菌禾生物科技有限公司 | 一种蔬菜农业温室大棚 |
-
2021
- 2021-01-04 CN CN202110001561.3A patent/CN112715231A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201091868Y (zh) * | 2007-09-17 | 2008-07-30 | 宋彬山 | 塑料大棚擦膜机 |
| CN107744972A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-03-02 | 安吉横塘湾农业发展有限公司 | 一种节水型农业大棚清洗装置 |
| CN109716962A (zh) * | 2017-10-28 | 2019-05-07 | 成都慧康农业开发有限公司 | 一种节水种植大棚 |
| CN108811951A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-16 | 福建省复新农业科技发展有限公司 | 一种基于农业温室大棚顶膜的除污清洁装置 |
| CN110665865A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-10 | 海南现代设施农业研究院有限公司 | 大棚顶膜清洗机 |
| CN211129159U (zh) * | 2019-12-09 | 2020-07-31 | 董迪 | 大棚棚膜透光检测清洗装置 |
| CN211191089U (zh) * | 2019-12-10 | 2020-08-07 | 寿光菌禾生物科技有限公司 | 一种蔬菜农业温室大棚 |
| CN111167774A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-05-19 | 郭爱秀 | 一种农业大棚清洗装置 |
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