CN112997762A - 可移动式农业农学太阳能育苗装置 - Google Patents

可移动式农业农学太阳能育苗装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于农业设备技术领域，具体涉及一种可移动式农业农学太阳能育苗装置。包括多个育苗单元，所述育苗单元包括：育苗箱、联动轴、第一太阳能板组、水回收箱、支撑架，所述第一太阳能板组包括太阳能板A、伸缩杆A、第一电源。本发明的育苗箱用于育苗，多个育苗单元并排放置，置于户外的环境后使育苗箱内的幼苗处于自然生长环境，比室内环境或者环境气候箱更能反映幼苗的真实生长情况和生理特性；通过设置结构可变的第一太阳能板组来发电和遮风挡雨、保护幼苗；通过水回收箱来提高水资源循环利用率。

Description

可移动式农业农学太阳能育苗装置
技术领域
本发明属于农业设备技术领域，具体涉及一种可移动式农业农学太阳能育苗装置。
背景技术
农林育苗是培育新品种、品种驯化、品种质量评价的重要手段，育苗手段分为大田育苗和实验室育苗。大田育苗由于是在自然环境下进行的，所以可以衡量植物品种的自然生长特性，反应植物品种的真实质量，但是也是因为自然环境的日晒雨淋、高低温差等复杂环境因素的影响，导致极端环境耐受力差的植物品种幼苗成活率低或者生长速度慢，影响后续的植株生长等实验。实验室育苗通常是在环境气候箱中进行，该设备具有控温、控湿、控制照明时长、控制照明强度、控制氧气二氧化碳含量等功能，既能给环境耐受力差的植物提供温和的生长环境，又能模拟各种极端环境以考察植物的抗逆性；但是这种设备置于室内，消耗的室内电能较多，当室内电能是由火力发电站提供时，则消耗太多了非清洁能源，不利于环保，且由于室内面积的影响，导致室内环境气候箱的幼苗培育面积小。
太阳能发电是目前应用较为成熟的一项技术，其将清洁能源太阳能转化为电能，实现设备的自供电，非常环保，比如现有技术的太阳能路灯、小型太阳能发电机等设备。如果将该技术应用于室外育苗装置中，既可减少室内环境气候箱对非清洁能源的消耗，又可增大育苗面积，满足实际生产科研需求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可移动式农业农学太阳能育苗装置。
本发明的目的是提供一种可移动式农业农学太阳能育苗装置，包括多个育苗单元，所述育苗单元包括：
育苗箱，用于育苗；
联动轴，包括第一转轴，设置于所述育苗箱侧壁上，所述育苗箱外壁设有控制所述第一转轴转动的第一角度旋转电机；
第一太阳能板组，包括太阳能板A、伸缩杆A、第一电源，所述太阳能板A包括弧面形的梳齿板和位于所述梳齿板上的太阳能发电板，所述伸缩杆A安装在所述第一转轴与所述梳齿板之间，所述第一转轴的轴身内部设置有所述第一电源，所述太阳能发电板与所述第一电源连接；
水回收箱，其设置在所述育苗箱的与所述第一转轴相对的外壁，所述水回收箱的顶部设有开口；
支撑架，其设于所述育苗箱底部，所述支撑架的上部为与所述梳齿板的梳齿匹配的梳齿杆，所述支撑架的下部设有带自锁的万向轮。
优选的，上述可移动式农业农学太阳能育苗装置，所述第一太阳能板组还包括至少一个太阳能板B和与其一一对应连接的伸缩杆B，所述太阳能板B包括弧形支撑板和设置于所述弧形支撑板上的太阳能发电片，所述伸缩杆B设置于相应的所述弧形支撑板和第一转轴之间，所述太阳能板B与所述太阳能板A展开后可拼接成一弧面，且该弧面的面积大于两个所述育苗箱顶部面积之和。
优选的，上述可移动式农业农学太阳能育苗装置，所述第一太阳能板组还包括：
湿度传感器和光照度传感器，均位于所述育苗箱内顶部；
液位传感器，设置于所述水回收箱内；
加热器，设置于所述水回收箱外底部；
所述育苗单元还包括：控制器和控制面板，所述控制器位于所述育苗箱上，所述控制器分别与所述湿度传感器、所述光照度传感器、所述液位传感器、所述控制面板、所述加热器、所述第一角度旋转电机、多个所述伸缩杆A、多个所述伸缩杆B连接。
优选的，上述可移动式农业农学太阳能育苗装置，所述育苗箱的数量为两个，每个所述育苗箱上均设有一个所述水回收箱，所述育苗单元还包括：
第二转轴，与所述第一转轴同轴线设置，按照一个育苗箱、第一转轴、第二转轴、另一个育苗箱的顺序依次转动连接各部件，一个所述育苗箱外壁设有所述第一角度旋转电机，另一个所述育苗箱外壁设有控制所述第二转轴转动的第二角度旋转电机；所述控制器还与所述第二角度旋转电机连接；
第二太阳能板组，其安装在所述第二转轴上，与所述第一太阳能板组的结构相同。
优选的，上述可移动式农业农学太阳能育苗装置，所述控制面板上设定有手动模式和自动模式两个工作模式；在手动模式下，所述控制面板、所述控制器、所述第一角度旋转电机、所述第二角度旋转电机工作；在自动模式下，所述控制器控制与其连接的所有部件工作，第一电源除外。
优选的，上述可移动式农业农学太阳能育苗装置，所述育苗箱内设有育苗床，所述育苗箱内部、位于育苗床下方处用于放置育苗基质。
优选的，上述可移动式农业农学太阳能育苗装置，所述育苗床上设有多个播种孔，每个所述播种孔的孔壁均为镂空。
优选的，上述可移动式农业农学太阳能育苗装置，所述播种孔可放置不同网孔直径的网筛。
优选的，上述可移动式农业农学太阳能育苗装置，所述水回收箱的顶部开口处设有过滤网。
优选的，上述可移动式农业农学太阳能育苗装置，所述水回收箱上还连接有补水管，所述补水管上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述控制器连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的育苗箱用于育苗，育苗床上设有多个播种孔，可在播种孔内放置不同网孔直径的网筛，通过替换不同网孔直径的网筛以适应不同粒径种子的播种需求。
2、本发明的装置置于户外使用，多个育苗单元并排放置，多个育苗箱共同使用，增大了育苗面积。且置于户外的环境后使育苗箱内的幼苗处于自然生长环境，比室内环境或者环境气候箱更能反映幼苗的真实生长情况和生理特性。由于我们设置了育苗箱和育苗床，放置的育苗基质可以是胁迫环境的育苗基质，比如高盐、干旱等，则本发明的装置可进行胁迫环境试验。
3、本发明通过设置结构可变的第一太阳能板组和第二太阳能板组，一个功能是发电，将晴好环境的太阳光利用，并转化为电能，还可使育苗箱内幼苗接收自然光照，充分进行光合作用；另一个功能是遮风挡雨、保护幼苗，避免极端恶劣天气影响幼苗生长。
4、本发明的育苗单元还包括水回收箱，提高水资源循环利用率。
5、为了提高本发明装置的自动化功能，本发明还设置了控制器、控制面板、湿度传感器、光照度传感器、液位传感器、加热器。
附图说明
图1为本发明太阳能板A与太阳能板B位于育苗箱顶部的结构示意图；
图2为本发明太阳能板A与太阳能板B位于育苗箱底部的结构示意图；
图3为本发明太阳能板A与太阳能板B收缩后的结构示意图；
图4为本发明装置的侧面结构示意图；
图5为本发明的模块连接图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明提供了一种可移动式农业农学太阳能育苗装置，包括多个育苗单元，育苗单元的结构参见图1-5，包括两个育苗箱1，两个育苗箱1之间通过联动轴连接；育苗箱1内设有育苗床11，育苗床11上用于放置育苗基质及播种，育苗箱1内部、位于育苗床11下方处用于放置育苗基质，育苗基质可以是液体、固体或者半固体，为了便于统计发芽率等数据，育苗床11上设有多个播种孔，每个播种孔的孔壁均为镂空，该镂空的空隙允许育苗基质通过，但不允许种子通过；由于不同种子的粒径不同，可在播种孔内放置不同网孔直径的网筛，通过替换不同网孔直径的网筛以适应不同粒径种子的播种需求。
参见图2，联动轴包括第一转轴2和第二转轴3，第一转轴2上连接有第一太阳能板组，第二转轴3上连接有第二太阳能板组，第一转轴2和第二转轴3的轴身均为筒状，第一转轴2的一端通过转轴转动连接在与其同侧的相应的育苗箱1侧壁上，且该育苗箱1外壁设有控制第一转轴2转动的第一角度旋转电机，第一转轴2的另一端通过转轴与第二转轴3的一端转动连接，第二转轴3的另一端通过转轴转动连接在与其同侧的相应的另一个育苗箱1侧壁上，且该育苗箱1外壁设有控制第二转轴3转动的第二角度旋转电机。第一转轴2和第二转轴3同轴线设置，且它们的转动可同步进行，也可不同步进行。
第一太阳能板组包括太阳能板A 21、伸缩杆A 22、第一电源，太阳能板A 21包括弧面形的梳齿板和位于梳齿板上的太阳能发电板，伸缩杆A 22的一端安装在第一转轴2上，另一端安装有梳齿板，第一转轴2的轴身内部设置有第一电源，太阳能发电板与第一电源连接，将其接收的太阳能转换后存储在第一电源内。优选的，第一太阳能板组还包括至少一个太阳能板B 23和与其一一对应连接的伸缩杆B 24，太阳能板B 23包括弧形支撑板和设置于弧形支撑板上的太阳能发电片，伸缩杆B24的一端安装在第一转轴2上，另一端安装在与其相对应的弧形支撑板上，太阳能板B23与太阳能板A21展开后可拼接成一弧面。需要说明的是，太阳能发电板选用现有技术的电池板结构和型号，第一电源选择与该太阳能发电板相匹配的电池型号，然后按照说明书将太阳能发电板与第一电源连接，比如采用星慧照明工程集团所产的太阳能路灯系列中所用的太阳能板及其相应电池。
第二太阳能板组的结构与第一太阳能板组的结构相同，包括太阳能板B、太阳能板A、伸缩杆A、伸缩杆B，还包括第二电源；第二太阳能板组的太阳能板B、太阳能板A与第一太阳能板组的太阳能板B23、太阳能板A21展开后可拼接成一弧面，第二太阳能板组的太阳能板B、太阳能板A与第一太阳能板组的太阳能板B23、太阳能板A21对称分布，且第二太阳能板组与第一太阳能板组的转动方向相反。
本发明的装置置于户外使用，多个育苗单元并排放置，多个育苗箱1共同使用，增大了育苗面积。且置于户外的环境后使育苗箱1内的幼苗处于自然生长环境，比室内环境或者环境气候箱更能反映幼苗的真实生长情况和生理特性。由于我们设置了育苗箱1和育苗床11，放置的育苗基质可以是胁迫环境的育苗基质，比如高盐、干旱等，则本发明的装置可进行胁迫环境试验。
本发明中，第一太阳能板组和第二太阳能板组的一个功能是发电，另一个功能是遮风挡雨、保护幼苗。利用第一角度旋转电机控制第一转轴2转动，利用第二角度旋转电机控制第二转轴3转动，使太阳能板B 23与太阳能板A 21拼接成一个位于育苗箱1顶部的弧面，参见图1，该弧面的面积大于两个育苗箱1的顶面面积之和，可遮挡住育苗箱1顶部，此时可对育苗箱1内部幼苗进行遮风挡雨，避免极端恶劣天气影响幼苗生长。此时太阳能发电片位于相应的弧形支撑板底部，太阳能发电板位于相应的梳齿板的底部，弧形支撑板和梳齿板外表设有防水涂层。利用第一角度旋转电机控制第一转轴2转动，利用第二角度旋转电机控制第二转轴3转动，使太阳能板B 23与太阳能板A 21展开后拼接成一个位于育苗箱1底部的弧面，参见图2，此时太阳能发电片位于相应的弧形支撑板顶部，太阳能发电板位于相应的梳齿板的顶部，太阳能发电板和太阳能发电片在太阳光的照射下进行发电，第一太阳能板组发的电能存储在第一电源中，第二太阳能板组发的电能存储在第二电源中，图2结构将晴好环境的太阳光利用，并转化为电能，还可使育苗箱1内幼苗接收自然光照，充分进行光合作用。
为了提高水资源循环利用率，本发明的育苗单元还包括两个水回收箱12，其一一对应设置在每个育苗箱1的外壁，水回收箱12的顶部设有开口，当太阳能板B 23与太阳能板A 21展开后拼接成一个位于育苗箱1顶部的弧面时，该弧面位于水回收箱12侧方，参见图4，弧面边缘位于水回收箱12外壁外侧，不妨碍太阳能板A21的转动，水回收箱12用于回收雨水，为了避免树叶等杂质落入水回收箱12内，水回收箱12的顶部开口处设有过滤网。水回收箱12上还连接有补水管，补水管用于与水龙头连通，补水管上设置有控制水流量的电磁阀。
为了提高本发明装置的自动化功能，本发明的育苗单元还包括控制器、控制面板，第一太阳能板组和第二太阳能板组均还包括湿度传感器、光照度传感器、液位传感器、加热器，控制器位于任一育苗箱1上，控制面板为无线遥控器或者有线开关面板，无线遥控器与控制器无线连接，有线开关面板与控制器通过导线连接。
下面以第一太阳能板组的湿度传感器、光照度传感器、液位传感器、加热器为例，说明其工作原理：湿度传感器、光照度传感器均位于与其同侧的育苗箱1内顶部，它们分别用于探测相应育苗箱1内的湿度和光照度，液位传感器安装于与其同侧的水回收箱12内，加热器安装于与其同侧的水回收箱12外底部；控制器分别与湿度传感器、光照度传感器、液位传感器、控制面板、加热器、第一角度旋转电机、第二角度旋转电机、多个伸缩杆A22、多个伸缩杆B24、第一电源连接，利用控制器控制相应的部件工作，实现装置的自动化。第一太阳能板组与第二太阳能板组的工作原理相同，区别在于其包含的第二电源与所述第一电源串联，第二电源不连接控制器。
具体的，控制面板上应设定手动模式和自动模式两个工作模式，控制器中匹配相应工作模式的工作流程，在手动模式下，控制面板可向控制器分别发出控制第一角度旋转电机、第二角度旋转电机转动的指令，控制面板还可向控制器分别发出控制多个伸缩杆A22、多个伸缩杆B24伸缩的指令，使装置伸缩成图3所示状态，以增加光的反射，使光线进入育苗箱1内，实现对阳光强度的半遮挡状态，即育苗箱内1的幼苗既能受到光线照射，又不至于被太多太强的光线照射，手动模式下，湿度传感器、光照度传感器、电磁阀、加热器均不工作；在自动模式下，各湿度传感器用于探测相应育苗箱1内环境的湿度，控制器中预设该育苗箱1的湿度下限值，当湿度传感器探测的湿度值低于该湿度下限值，则控制器控制各加热器对相应水回收箱12加热，使其内部水分蒸发，使的育苗箱1环境的水蒸气量增加，提高了湿度；各液位传感器用于检测相应水回收箱12内液位，当其低于控制器中预设的液位下限值，则控制器控制相应的电磁阀打开，向相应的水回收箱12补水至预设的液位下限值；各光照度传感器用于监测光照度，控制器中预设光照度的上限和下限，当监测的光照度超过上限则控制器自动控制第一角度旋转电机、第二角度旋转电机转动，使太阳能板A21、太阳能板B23位于育苗箱1上方，遮挡部分阳光，防止幼苗因强光照死亡，当监测的光照度低于下限则控制器自动控制第一角度旋转电机、第二角度旋转电机转动，使太阳能板A21、太阳能板B23位于育苗箱1下方，使幼苗接收自然光照，进行充分的光合作用或者呼吸作用。在遭遇风雨等恶劣环境时开启手动模式，其余时间开启自动模式，既实现了装置的自动化，又能防止恶劣环境影响幼苗生长。
为了便于移动装置，育苗箱1底部设有支撑架4，支撑架4的顶部为梳齿杆，当第一太阳能板组及第二太阳能板组的太阳能板A21转动至位于育苗箱1下方时，梳齿杆与太阳能板A21的齿孔相匹配通过，使得梳齿杆阻碍太阳能板A21的转动。支撑架4的底部设有带自锁的万向轮41。
需要说明的是，本发明中未特别提及的部件连接关系均默认采用现有技术，由于其不涉及发明点，且为现有技术普遍应用，故不详述结构连接关系。
需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.可移动式农业农学太阳能育苗装置，其特征在于，包括多个育苗单元，所述育苗单元包括：
育苗箱(1)，用于育苗；
联动轴，包括第一转轴(2)，设置于所述育苗箱(1)侧壁上，所述育苗箱(1)外壁设有控制所述第一转轴(2)转动的第一角度旋转电机；
第一太阳能板组，包括太阳能板A(21)、伸缩杆A(22)、第一电源，所述太阳能板A(21)包括弧面形的梳齿板和位于所述梳齿板上的太阳能发电板，所述伸缩杆A(22)安装在所述第一转轴(2)与所述梳齿板之间，所述第一转轴(2)的轴身内部设置有所述第一电源，所述太阳能发电板与所述第一电源连接；
水回收箱(12)，其设置在所述育苗箱(1)的与所述第一转轴(2)相对的外壁，所述水回收箱(12)的顶部设有开口；
支撑架(4)，其设于所述育苗箱(1)底部，所述支撑架(4)的上部为与所述梳齿板的梳齿匹配的梳齿杆，所述支撑架(4)的下部设有带自锁的万向轮(41)。
2.根据权利要求1所述的可移动式农业农学太阳能育苗装置，其特征在于，所述第一太阳能板组还包括至少一个太阳能板B(23)和与其一一对应连接的伸缩杆B(24)，所述太阳能板B包括弧形支撑板和设置于所述弧形支撑板上的太阳能发电片，所述伸缩杆B(24)设置于相应的所述弧形支撑板和第一转轴(2)之间，所述太阳能板B(23)与所述太阳能板A(21)展开后可拼接成一弧面，且该弧面的面积大于两个所述育苗箱(1)顶部面积之和。
3.根据权利要求2所述的可移动式农业农学太阳能育苗装置，其特征在于，所述第一太阳能板组还包括：
湿度传感器和光照度传感器，均位于所述育苗箱(1)内顶部；
液位传感器，设置于所述水回收箱(12)内；
加热器，设置于所述水回收箱(12)外底部；
所述育苗单元还包括：控制器和控制面板，所述控制器位于所述育苗箱(1)上，所述控制器分别与所述湿度传感器、所述光照度传感器、所述液位传感器、所述控制面板、所述加热器、所述第一角度旋转电机、多个所述伸缩杆A(22)、多个所述伸缩杆B(24)连接。
4.根据权利要求2所述的可移动式农业农学太阳能育苗装置，其特征在于，所述育苗箱(1)的数量为两个，每个所述育苗箱(1)上均设有一个所述水回收箱(12)，所述育苗单元还包括：
第二转轴(3)，与所述第一转轴(2)同轴线设置，按照一个育苗箱(1)、第一转轴(2)、第二转轴(3)、另一个育苗箱(1)的顺序依次转动连接各部件，一个所述育苗箱(1)外壁设有所述第一角度旋转电机，另一个所述育苗箱(1)外壁设有控制所述第二转轴(3)转动的第二角度旋转电机；所述控制器还与所述第二角度旋转电机连接；
第二太阳能板组，其安装在所述第二转轴(3)上，与所述第一太阳能板组的结构相同。
5.根据权利要求4所述的可移动式农业农学太阳能育苗装置，其特征在于，所述控制面板上设定有手动模式和自动模式两个工作模式；在手动模式下，所述控制面板、所述控制器、所述第一角度旋转电机、所述第二角度旋转电机工作；在自动模式下，所述控制器控制与其连接的所有部件工作，第一电源除外。
6.根据权利要求5所述的可移动式农业农学太阳能育苗装置，其特征在于，所述育苗箱(1)内设有育苗床(11)，所述育苗箱(1)内部、位于育苗床(11)下方处用于放置育苗基质。
7.根据权利要求6所述的可移动式农业农学太阳能育苗装置，其特征在于，所述育苗床(11)上设有多个播种孔，每个所述播种孔的孔壁均为镂空。
8.根据权利要求7所述的可移动式农业农学太阳能育苗装置，其特征在于，所述播种孔可放置不同网孔直径的网筛。
9.根据权利要求1所述的可移动式农业农学太阳能育苗装置，其特征在于，所述水回收箱(12)的顶部开口处设有过滤网。
10.根据权利要求9所述的可移动式农业农学太阳能育苗装置，其特征在于，所述水回收箱(12)上还连接有补水管，所述补水管上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述控制器连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115529981A (zh) * 2022-09-28 2022-12-30 郑兴连 一种具有雨水收集利用功能的育苗设备及其使用方法

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