CN113498703A - 用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统及方法 - Google Patents

用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统及方法 Download PDF

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Hunan Ava Seeds Co ltd
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Abstract

本发明属于农作物抗旱育种试验技术领域，公开了一种用于模拟干旱环境鉴定水稻等作物耐旱性的温室系统及方法，包括对整体装置进行支撑的支撑平台系统、通过用于温室屋顶的移动的轨道系统、用于通过移动对作物进行遮挡的移动温室屋顶、用于对土壤水分进行调控的灌溉系统、用于对雨水和土壤进行监测的传感器系统、用于为整体系统提供电力的配电系统和整个系统的自动控制系统。本发明运行平稳，反应迅速，通风效果好，使实验环境更接近真实的自然环境，为实验的顺利进行和数据的准确采集提供了可靠的保证。温室可以根据雨天和非雨天进行展开及合拢，保证了植物在干旱环境中的生长，保证了实验数据的精准性及时效性，大大提高了实验效率。

Description

用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统及方法
技术领域
本发明属于农作物抗旱育种试验技术领域，尤其涉及一种用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统及方法。
背景技术
目前，在农作物科研育种抗旱性实验中，需要作物露天种植，还要能避免雨雪等自然天气对实验的影响，保证实验的顺利进行。
农作物种植周期长，人力物力成本较高，并且容易受外界自燃环境条件影响，对有些实验来说，一则完整实验数据的收集因为自然环境的迫害可能需要几年的时间才能完成，严重影响了农业生产科研的进步发展。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：需要人工控制，不能自动控制；通风不好，容易产生温室效应，使实验区温度过高，影响实验数据准确性。
农作物科研育种实验的人力物力成本较高，并且容易受外界自燃环境条件影响。
解决以上问题及缺陷的难度为：如果抗旱棚系统不是自动控制，需要人员一天24小时时时值守监测天气情况；面对变化不定的天气情况，人监测会经常出问题。
解决以上问题及缺陷的意义为：通过对抗旱棚系统的智能控制设计，使该系统能够根据天气的变化自动运行；通过对轨道架起的设计，增加了通风功能，避免了温室效应的产生，使作物实验区温度不会过高，能够满足作物育种抗旱实验要求，节约了运行成本，提高了实验数据的准确性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统。
本发明是这样实现的，一种用于模拟干旱环境鉴定水稻等作物耐旱性的自动移动温室系统包括：
支撑平台系统，用于对轨道等整体系统装置进行支撑；
轨道系统，用于移动温室屋顶在轨道上的位置移动和防止移动屋顶系统的侧翻及掉落，移动温室屋顶在轨道上移动的运行稳定系统。
移动屋顶系统，用于通过移动对作物实验区进行遮挡雨水；
灌溉系统，用于对积水进行排出实验区和需要灌溉时抽水到实验区；
雨水感应控制系统，用于对雨水进行自动监测；
电控系统，用于为整体系统提供电力和自动控制各子系统的感知运行。
进一步，所述支撑平台系统采用双立柱结构，双立柱之间焊接有横梁。
进一步，所述轨道系统包括钢轨、轨道梁、动力轮、从动轮、轴承、运行缓冲单元、停车缓冲单元、防翻防掉轨稳定单元和动力传输单元。
进一步，所述防翻防掉轨稳定单元包括防翻防钩、防翻梁和连接板。
进一步，所述停车缓冲单元包括动力弹簧、弹簧腔体、导向杆和基座。
进一步，所述动力传输单元包括电机和减速机，通过传动轴、连轴器、万向节与动力轮连接。
进一步，所述移动屋顶系统的覆盖材料为PC阳光板。
本发明的另一目的在于提供一种用于模拟干旱环境鉴定水稻等作物耐旱性的温室控制方法，包括：
通过自动控制系统对移动温室屋顶在轨道上的位置移动控制；对实验区土壤水分进行智能控制调节；并对雨水进行时时监测并可对实验区进行自动遮挡雨水。
在作物实验区内，如果天气下雨，通过雨水传感器监测到雨水，自动控制系统启动，通过运行系统将温室屋顶移动并展开，遮住作物实验区，避免作物被雨水淋湿；如果雨水停止，自动控制系统启动，通过运行系统将温室屋顶移动并收拢；如果实验区内有积水等情况，土壤水分传感器监测到土壤湿度过大，自动控制系统启动通过灌溉系统排出积水；如果实验区土壤水分过低，超过实验要求，自动控制系统启动，通过灌溉系统抽水到实验区进行补水；总之通过智能感知系统，根据天气等情况，控制各子系统来保证实验区的数据准确，从而保证作物抗旱实验顺利进行。
本发明另一目的在于提供一种抗旱棚，所述抗旱棚搭载用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：通过智能控制系统的自动调控，以及通风系统的设计，比较完美的实现了作物育种抗旱实验的要求，经过实际运行检验，非常好的达到了作物抗旱实验效果，节约了人力成本，保证了实验数据的准确性和精确性。
本发明运行平稳，反应迅速，通风效果好，使实验环境更接近真实的自然环境，为实验的顺利进行和数据的准确采集提供了可靠的保证。主要用来农作物抗旱育种试验，温室可以根据雨天和非雨天进行展开及合拢，保证了植物在干旱环境中的生长，保证了实验数据的精准性及时效性，大大提高了实验效率。
本发明在非雨天收拢整个移动抗旱棚，利于种植作物充分接触外界自然环境的光照、湿度及空气二氧化碳，在天气突变雨天的情况下，雨水监测系统会根据天气变化，指挥温室控制系统自动展开抗旱移动棚，保护作物不受雨水的影响，保证了对作物实验数据的采集，缩短了实验周期。
本发明利用空中轨道系统实现了温室大棚的展开及收拢，利用雨水传感器和自动化控制系统，根据雨天和非雨天状况自动进行展开及收拢，轨道系统运行平稳，满足特定科学育种实验需求，通过防翻防掉轨稳定单元保证系统安全运行，通过运行缓冲单元，保证温室各节运行顺畅；通过停车缓冲单元保证温室停车平稳安全，通过双立柱的支撑平台设计，保证结构运行的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统的结构示意图。
图中：1、支撑平台系统；2、轨道系统；3、移动屋顶系统；4、动力传输系统；5、停车缓冲系统；6、防翻防掉轨稳定系统；7、排水系统。
图2是本发明实施例提供的支撑平台系统连接示意图。
图3是本发明实施例提供的轨道系统的结构示意图。
图4是本发明实施例提供的防翻防掉轨稳定系统示意图。
图5是本发明实施例提供的排水系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
本发明实施例提供的用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统的主体架构为轻体钢结构形式，结构形式为单跨大三角屋面形式，此结构形式的优点是单体跨度，稳定性好，提高空间利用率；结构在工厂进行精确加工，现场施工主要以组装为主，极大提高了施工进度，覆盖材料选用农业专用PC阳光板。
本发明从实用性、低运行成本、稳定性等方面考虑，建筑形式为单体两连跨；主体结构为轻钢结构，设计为三段式移动结构，移动方式采用轨道运行；为了保证运行及驻车的稳定性，设置了支撑平台系统、轨道运行系统、防翻防掉轨稳定系统、停车缓冲系统、动力传输系统、雨水感应控制系统等。
如图1-图2所示，具体包括：
支撑平台系统1：支撑平台系统采用双立柱结构。立柱用100×100热镀锌方管，立柱高度两米。横梁采用100×100热镀锌管。结构稳定承载能力强。
轨道系统(如图3)2：钢轨、动力轮、从动轮、轴承、轨道梁，运行缓冲系统、停车缓冲系统、防翻防掉轨稳定系统、动力传输系统及其它辅助系统构成，轨道系统保证系统运行的稳定性及安全性。
移动屋顶系统3：移动屋顶系统结构采用50*50热镀锌管构成。覆盖材料为农业专用阳光板及专用铝合金。移动屋顶系统分为三节式，第一节轴线宽度为11.75米，长度为16米；第二节轴线宽为11.15米，长度为15米；第三节轴线宽度为10.55米，长度为15米。移动屋顶系统三节均可移动。天气下雨，雨水感应控制系统自动控制展开移动屋顶系统，雨停后，自动收拢移动屋顶系统。
动力传输系统4：本系统设置一台电机和一台减速机，通过传动轴、连轴器、万向节与动力轮连接。避免了两台电机不易同步等问题。，使系统同步运行运行稳定。
停车缓冲系统5：本系统共设置了12组由自行开发的停车缓冲装置，系统由动力弹簧、弹簧腔体、导向杆、基座等构成，结构强度高，稳定可靠，保证了系统平停车平稳。
防翻防掉轨稳定系统(如图4)6：本系统由自行开发的防翻防勾、防翻梁、连接板等构成。强度高，运行顺畅，防翻防掉轨效果好。保证了系统平稳运行。
如图5所示，还包括，排水系统7，位于移动屋顶系统下部，用于排水。
本发明实施例主要用来农作物抗旱育种试验，温室可以根据雨天和非雨天进行展开及合拢，保证了植物在干旱环境中的生长，保证了实验数据的精准性及时效性，大大提高了实验效率。
通过近两年的运营，实验客户对产品特别满意，非雨天收拢整个移动抗旱棚，利于种植作物充分接触外界自然环境的光照、湿度及空气二氧化碳，在天气突变雨天的情况下，雨水监测系统会根据天气变化，指挥温室控制系统自动展开抗旱移动棚，保护作物不受雨水的影响，保证了对作物实验数据的采集，缩短了实验周期。整个移动系统运行平稳。
本发明在隆平高科关山基地经过几年的实际运行，效果很好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统，其特征在于，所述用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统包括：
支撑平台系统，用于对整体装置进行支撑；
轨道系统，用于通过轨道带动上端移动屋顶系统的位置移动；
移动屋顶系统，用于通过移动对作物进行遮挡；
排水系统，用于对积水进行排出；
雨水感应控制系统，用于对雨水进行检测；
配电系统，用于为整体系统提供电力。
2.如权利要求1所述的用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统，其特征在于，所述支撑平台系统采用双立柱结构，双立柱之间焊接有横梁。
3.如权利要求1所述的用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统，其特征在于，所述轨道系统包括钢轨、动力轮、从动轮、轴承、轨道梁、运行缓冲单元、停车缓冲单元、防翻防掉轨稳定单元和动力传输单元。
4.如权利要求1所述的用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统，其特征在于，所述防翻防掉轨稳定单元包括防翻防勾、防翻梁和连接板。
5.如权利要求1所述的用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统，其特征在于，所述停车缓冲单元包括动力弹簧、弹簧腔体、导向杆和基座。
6.如权利要求1所述的用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统，其特征在于，所述动力传输单元包括电机和减速机，通过传动轴、连轴器、万向节与动力轮连接。
7.如权利要求1所述的用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统，其特征在于，所述移动屋顶系统的覆盖材料为PC阳光板。
8.一种用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室控制方法，其特征在于，所述用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室控制方法包括：通过自动控制系统对移动温室屋顶在轨道上的位置移动控制；
对实验区土壤水分进行智能控制调节；并对雨水进行时时监测并对实验区进行自动遮挡雨水。
9.如权利要求8所述的用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室控制方法，其特征在于，若雨水停止，自动控制系统启动，通过运行系统将温室屋顶移动并收拢；若实验区内有积水，土壤水分传感器监测到土壤湿度过大，自动控制系统启动通过灌溉系统排出积水；
若实验区土壤水分过低，自动控制系统启动，通过灌溉系统抽水到实验区进行补水。
10.一种抗旱棚，其特征在于，所述抗旱棚搭载权利要求1～7任意一项用于模拟干旱环境鉴定水稻作物耐旱性的温室系统。
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