CN114830931A - 一种大棚用co2气肥补偿装置 - Google Patents

Abstract

本公开属于大棚培育领域，公开一种大棚用CO₂气肥补偿装置，包括布设在大棚支架上的导气管，导气管上开设有排气孔，导气管通过软管与二氧化碳发生器进行排气口进行连接；设置在大棚支架上的二氧化碳传感器，通过二氧化碳传感器进行监控大棚内的二氧化碳浓度；设置在大棚支架上的二氧化碳控制器，二氧化碳控制器用于控制二氧化碳发生器的二氧化碳排出量；能够对大棚内二氧化碳的浓度进行监控以及补偿。

Description

一种大棚用CO2气肥补偿装置

技术领域

本公开属于大棚培育领域，具体涉及一种大棚用CO₂气肥补偿装置。

背景技术

由于冬季大棚为封闭空间，出于保温的需要，通风量降低，蔬菜光合作用大量消耗二氧化碳导致大篷内空气中二氧化碳严重不足，极大影响了蔬菜的产物积累，是影响蔬菜产品与品质的主要原因之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本公开的目的在于提供一种大棚用CO₂气肥补偿装置，解决了冬季大棚二氧化碳量不足的问题。

本公开的目的可以通过以下技术方案实现：

一种大棚用CO₂气肥补偿装置，包括布设在大棚支架上的导气管，导气管上开设有排气孔，导气管通过软管与二氧化碳发生器进行排气口进行连接；设置在大棚支架上的二氧化碳传感器，通过二氧化碳传感器进行监控大棚内的二氧化碳浓度；

设置在大棚支架上的二氧化碳控制器，二氧化碳控制器用于控制二氧化碳发生器的二氧化碳排出量。

进一步地，导气管设置为两个，分别处于大棚支架的两侧位置，并且导气管处于对立布置状态。

进一步地，分别处于大棚支架的两侧位置设置有风机，两个风机的吹向呈对立面。

进一步地，两个风机均安装在升降架上，升降架上连接有滑块，滑块沿着滑轨进行滑动，滑块上通过螺纹连接有第一驱动杆，第一驱动杆一端连接有第一电机。

进一步地，滑轨以及第一电机设置在支撑架上，支撑架下端安装有带有外齿的驱动轮，驱动轮转动连接的固定座上；驱动轮一侧啮合有主动轮，主动轮的同轴线上设置有第二电机；

支撑架上设置有照度测量仪。

进一步地，风机的进风口和出风口处均设置有固定框，处于升降架一侧面的第一挡板铰接安装在固定框上，第二挡板另一端铰接安装在固定框的另一端的滑动块上，滑动块沿着升降架进行滑动；

处于升降架另一侧面的第二挡板铰接安装在固定框上，第一挡板另一端铰接安装在固定框的另一端的滑动块上，滑动块沿着升降架进行滑动；

第一挡板、第二挡板、固定框和滑动块的整体组成的区域上端或者下端均设置有弹性遮块；

第一挡板上开设有阵列布置的第一出口，第一出口内设置有第一挡条，第一挡条安装在第一转动轴上；

第二挡板上开设有阵列布置的第二出口，第二出口内设置有第二挡条，第二挡条安装在第二转动轴上。

进一步地，弹性遮块一端点固定在第一挡板与固定框的铰接位置，弹性遮块一端点固定在第一挡板与第二挡板的铰接位置，弹性遮块一端点固定在第二挡板与滑动块的铰接位置。

进一步地，第一转动轴上设置有第一转动轮，第一转动轮之间通过同步带进行连接，一第一转动轮与第一驱动电机的输出轴进行固定连接；

第二转动轴上设置有第二转动轮，第二转动轮之间通过同步带进行连接，二第二转动轮与第二驱动电机的输出轴进行固定连接。

进一步地，同一个风机两侧的滑动块安装在驱动架上，驱动架设置有转动轴，使得驱动架转动安装在滑动块上，驱动架通过螺纹连接在第二驱动杆，第二驱动杆一端连接在第三驱动电机；

滑动块滑动安装在滑槽上。

进一步地，大棚用CO₂气肥补偿装置的大棚用CO₂气肥补偿方法：二氧化碳传感器进行监控大棚内的二氧化碳浓度，二氧化碳控制器进行补偿大棚内的二氧化碳，对大棚内二氧化碳浓度的调控；

根据太阳光角度，控制器进行调控第二电机工作，第二电机进行驱动主动轮，主动轮进行带动驱动轮转动，转动的驱动轮带动风机以及升降架转动；

风机、升降架与大棚长度方向呈相互垂直状态，两个风机可进行大棚两侧沿着大棚长度方向鼓风；

当风机进行发生偏转时，此时第一挡条和第二挡条进行偏转，第一挡条和第二挡条位置的风向进行调整为沿着大棚的长度方向，使得风机能够沿着大棚长度方向进行鼓风。

本公开的有益效果：

能够对大棚内二氧化碳的浓度进行监控以及补偿。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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是本公开实施例的整体结构示意图；

图2是本公开实施例的局部结构示意图；

图3是本公开实施例的图2的不同视角结构示意图；

图4是本公开实施例的图3的局部分解结构示意图；

图5是本公开实施例的图4的A处放大结构示意图；

图6是本公开实施例的图4的B处放大结构示意图；

图7是本公开实施例的图3的C处放大结构示意图；

图8是本公开实施例的局部仰视图；

图9是本公开设施大棚智能调控系统网络拓朴图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1至图8所示，一种大棚用CO2气肥补偿装置，包括布设在大棚支架1上的导气管11，导气管11上开设有排气孔，导气管11通过软管与二氧化碳发生器12进行排气口进行连接；

布设在大棚支架1上的二氧化碳传感器，通过二氧化碳传感器进行监控大棚内的二氧化碳浓度；

布设在大棚支架1上的二氧化碳控制器，二氧化碳控制器用于控制二氧化碳发生器12的二氧化碳排出量；

使用时，通过二氧化碳传感器进行监控大棚内的二氧化碳浓度，利用二氧化碳控制器进行补偿大棚内的二氧化碳，实现对大棚内二氧化碳浓度的调控；植物适宜的CO2饱和点和CO2补偿点范围内，CO2气体的浓度增加则作物光合作用速度及效率均有所增加，促进了作物的生长和发育。此外，CO2浓度的提高，可以增加植物体内光合色素含量，同时可以提高叶绿体光系统调节能力，有利于植物吸收更多的光能，从而提高光合产物积累，增加茎叶重，提高坐果率，大大降低落花落果的比率，显著提高作物的产量，同时使作物的抗寒抗病能力提高，减少打药次数，降低农药残留，还可使棚内温度提升；如控制大棚内二氧化碳浓度在600--1000PPM，当大棚内二氧化碳浓度在500PPM时具有杀虫和杀菌。

在本申请图示中，关于导气管11设置为两个，分别处于大棚支架1的两侧位置，并且导气管11处于对立布置状态；使用时，两个导气管11分别进行通入二氧化碳，二氧化碳通过导气管11进行通入至大棚内，进行大棚内二氧化碳补充。

在本申请中，分别处于大棚支架1的两侧位置设置有风机2，两个风机2的吹向呈对立面；使用时，通过两个风机2进行对立面的鼓风，实现大棚内部的气体流动，从而加快使得大棚内的二氧化碳分布浓度更佳均匀。

在本申请中，两个风机2均安装在升降架21上，升降架21上连接有滑块，滑块沿着滑轨进行滑动，滑块上通过螺纹连接有第一驱动杆22，第一驱动杆22一端连接有第一电机23；使用时，第一电机23进去驱动第一驱动杆22转动，转动的第一驱动杆22进行带动滑块沿着滑轨移动，移动的滑块进行带动升降架21进行上下运动，实现风机2不同高度位置的调节。

在实际使用时，发现风机2以及升降架21对部分大棚内的植物光照产生影响，为了减弱这样的影响，在本申请中，滑轨以及第一电机23设置在支撑架3上，支撑架3下端安装有带有外齿的驱动轮31，驱动轮31转动连接的固定座32上；驱动轮31一侧啮合有主动轮33，主动轮33的同轴线上设置有第二电机34；

支撑架3上设置有照度测量仪，进行太阳光角度的监控；

根据太阳光角度，控制器进行调控第二电机34工作，第二电机34进行驱动主动轮33，主动轮33进行带动驱动轮31转动，转动的驱动轮31带动风机2以及升降架21转动，实现对风机2以及升降架21进行整体水平旋转，进行调节风机2以及升降架21角度，使得调节风机2以及升降架21整体与太阳光角度夹角减少，从而降低风机2以及升降架21对部分大棚内的植物光照产生影响。

针对于风机2在上述运动过程中，风机2的进风口以及出风口会随着风机2的转动而进行适应性调整，当风机2进行转动方向偏斜，风机2的出风口强劲风力会鼓动大棚的保温层，同时鼓风区域由于保温层的约束进行相对受限。

针对于上述情况，本申请在风机2的进风口和出风口处均设置有固定框4，针对于图示中，处于升降架21一侧面的第一挡板5铰接安装在固定框4上，第二挡板6另一端铰接安装在固定框4的另一端的滑动块7上，滑动块7沿着升降架21进行滑动；

处于升降架21另一侧面的第二挡板6铰接安装在固定框4上，第一挡板5另一端铰接安装在固定框4的另一端的滑动块7上，滑动块7沿着升降架21进行滑动；

第一挡板5、第二挡板6、固定框4和滑动块7的整体组成的区域上端或者下端均设置有弹性遮块8，在本申请中，具体操作为：弹性遮块8一端点固定在第一挡板5与固定框4的铰接位置，弹性遮块8一端点固定在第一挡板5与第二挡板6的铰接位置，弹性遮块8一端点固定在第二挡板6与滑动块7的铰接位置，使得弹性遮块8进行对第一挡板5、第二挡板6、固定框4和滑动块7的整体组成的区域上端或者下端均进行遮合。

第一挡板5上开设有阵列布置的第一出口50，第一出口50内设置有第一挡条51，第一挡条51安装在第一转动轴上；第一转动轴转动，带动第一挡条51转动，使得第一挡条51相对于第一挡板5偏转角度发生变化，从而实现对进出第一挡条51位置的风向进行调整；

第二挡板6上开设有阵列布置的第二出口60，第二出口60内设置有第二挡条61，第二挡条61安装在第二转动轴上；第二转动轴转动，带动第二挡条61转动，使得第二挡条61相对于第二挡板6偏转角度发生变化，从而实现对进出第二挡条61位置的风向进行调整。

在本申请中，初始时，此时风机2、升降架21与大棚长度方向呈相互垂直状态，此时两个风机2可进行大棚两侧沿着大棚长度方向鼓风，实现大棚内部的气体流动，从而加快使得大棚内的二氧化碳分布浓度更佳均匀，第二挡板6和第一挡板5的整体呈直线状，遮挡在固定框4上(图示未展示)，但是应该理解，由于第二挡板6的一端铰接在滑动块7上，随着滑动块7向着支撑架3的移动，第二挡板6与第一挡板5之间夹角增大，直至第二挡板6与第一挡板5之间夹角为180度，此时第二挡板6和第一挡板5的整体呈直线状，遮挡在固定框4上；此时第一挡条51和第二挡条61进行偏转，使得进出第一挡条51和第二挡条61位置的风向进行调整为沿着大棚的长度方向，使得风机2能够沿着大棚长度方向进行鼓风；

当风机2进行发生偏转时，此时第一挡条51和第二挡条61进行偏转，使得进出第一挡条51和第二挡条61位置的风向进行调整为沿着大棚的长度方向，使得风机2能够沿着大棚长度方向进行鼓风；

本申请采用第一挡板5和第二挡板6进行铰接的方式，使得针对于当此时风机2、升降架21与大棚长度方向呈相互平行状态时，第一挡板5与第二挡板6呈图示状态，此时第一挡条51的风向进行调整为沿着大棚的长度方向，第二挡条61对第二挡板6的第二出口60进行遮挡，使得形成风道，能够进行第一挡条51处有效的排风或者进风；

通过上述方式，解决了风机2在转动过程中，风机2的进风口以及出风口会随着风机2的转动而进行适应性调整，当风机2进行转动方向偏斜，风机2的出风口强劲风力会鼓动大棚的保温层，同时鼓风区域由于保温层的约束进行相对受限的问题。

在本申请中，第一转动轴上设置有第一转动轮52，第一转动轮52之间通过同步带进行连接，一第一转动轮52与第一驱动电机53的输出轴进行固定连接；使用时，第一驱动电机53进行带动第一转动轮52转动，第一转动轮52转动进而带动其他第一转动轮52转动，实现对第一挡条51的偏转方向进行调整；

同理，第二转动轴上设置有第二转动轮62，第二转动轮62之间通过同步带进行连接，二第二转动轮62与第二驱动电机63的输出轴进行固定连接；使用时，第二驱动电机63进行带动第二转动轮62转动，第二转动轮62转动进而带动其他第二转动轮62转动，实现对第二挡条61的偏转方向进行调整。

针对于滑动块7的驱动，在本申请中，同一个风机2两侧的滑动块7安装在驱动架71上，驱动架71设置有转动轴，使得驱动架71转动安装在滑动块7上，驱动架71通过螺纹连接在第二驱动杆72，第二驱动杆72一端连接在第三驱动电机73；

滑动块7滑动安装在滑槽上；第三驱动电机73进行驱动，实现第二驱动杆72转动，进而通过驱动架71调节滑动块7滑动，即实现滑动块7位置调节。

针对于上述大棚用CO2气肥补偿装置的大棚用CO2气肥补偿方法：

通过二氧化碳传感器进行监控大棚内的二氧化碳浓度，利用二氧化碳控制器进行补偿大棚内的二氧化碳，实现对大棚内二氧化碳浓度的调控

根据太阳光角度，控制器进行调控第二电机34工作，第二电机34进行驱动主动轮33，主动轮33进行带动驱动轮31转动，转动的驱动轮31带动风机2以及升降架21转动，实现对风机2以及升降架21进行整体水平旋转，进行调节风机2以及升降架21角度；

此时风机2、升降架21与大棚长度方向呈相互垂直状态，此时两个风机2可进行大棚两侧沿着大棚长度方向鼓风，实现大棚内部的气体流动，从而加快使得大棚内的二氧化碳分布浓度更佳均匀；

当风机2进行发生偏转时，此时第一挡条51和第二挡条61进行偏转，使得进出第一挡条51和第二挡条61位置的风向进行调整为沿着大棚的长度方向，使得风机2能够沿着大棚长度方向进行鼓风。

针对于大棚CO2浓度的智能调控，如图9所示，在一些公开中，可设置有智能调控系统，如在本申请中设置有大棚CO2浓度智能调控应用系统；大棚CO2浓度智能调控应用系统指设施大棚在实际生产过程中所能使用到的物联网应用系统。其中包含：多通道环境数据采集系统，CO2智能控制系统，监控系统，风机系统以及应用软件系统构成。多通道环境数据采集系统包含实现对大棚内环境温度，湿度，光照，CO2浓度进行采集，含通讯系统和智能控制系统构成；CO2智能控制系统指由CO2储存器、CO2减压加入阀、电磁阀以及CO2释放管路等构成；监控系统可以将生产现场采集到的传感数据及图像信息，通过4G网络实时传送到数据中心，一方面改变了传统的人工现场采集数据的方式，另一方面也全面实现农业讯息的即时传输与实时共享，帮助生产管理人员随时随地可以通过手机/电脑查看监控数据；风机系统一方面可以使每个大棚形成一个独立的小环境，控制棚内空气湿度，另一方面可以在CO2释放时使棚内环境进行自循环；应用软件主要面对农户操作，主要为手机端，农户可通过手机实时监控大棚内环境参数指标，通过阈值设置，实现对大棚的超限自动报警功能，农户可选择自动和手动模式，实现对大棚内CO2发生装置的远程控制。

其中包含温室内基础设施，设施大棚环境智能控制网关以及设施大棚CO2气肥施用智能调控信息化平台。大棚内基础设施层主要包含环境感知、CO2储存装置、风机系统；设施大棚环境智能控制网关主要为将大棚内环境感知的基础数据进行处理，计算，存储以及可通过4G网络完成与信息化平台的信息交互。设施大棚CO2气肥施用智能调控信息化平台为完成将智能控制网关所传输回来的数据，在服务器完成数据的存储，处理以及计算分析，同时搭建应用层软件，完成对数据的展示和远程控制功能。

通过应用软件平台可将大棚环境监测感知设备、光照信息感知设备、外部气象感知设备等各种感知设备的基础数据进行统一存储、处理和挖掘，通过中央控制软件的智能决策，形成有效指令，达到智能控制：系统与CO2发生器对接，可直接控制执行机构调节设施内的小气候环境，为作物生长提供充足的CO2供给。中控管理系统包含以下功能模块：(1)大棚实时监测数据，进行实时监测大棚内CO2数据；(2)大棚历史监测数据，用于存储大棚历史CO2数据监测数据；(3)历史数据分析；(4)预警控制，如设施大棚智能环境调控可视化平台，数据可视化平台采用“一张图”的理念，采用基于地理信息的经营主体分布可视化、智能设备分布可视化、系统和设备运行状况可视化、监测数据可视化、产业数据统计可视化等等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本公开的基本原理、主要特征和本公开的优点。本行业的技术人员应该了解，本公开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说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开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公开范围内。

Claims (10)

1.一种大棚用CO₂气肥补偿装置，包括布设在大棚支架(1)上的导气管(11)，导气管(11)上开设有排气孔，导气管(11)通过软管与二氧化碳发生器(12)进行排气口进行连接；其特征在于，

设置在大棚支架(1)上的二氧化碳传感器，通过二氧化碳传感器进行监控大棚内的二氧化碳浓度；

设置在大棚支架(1)上的二氧化碳控制器，二氧化碳控制器用于控制二氧化碳发生器(12)的二氧化碳排出量。

2.根据权利要求1的大棚用CO₂气肥补偿装置，其特征在于，导气管(11)设置为两个，分别处于大棚支架(1)的两侧位置，并且导气管(11)处于对立布置状态。

3.根据权利要求2的大棚用CO₂气肥补偿装置，其特征在于，分别处于大棚支架(1)的两侧位置设置有风机(2)，两个风机(2)的吹向呈对立面。

4.根据权利要求3的大棚用CO₂气肥补偿装置，其特征在于，两个风机(2)均安装在升降架(21)上，升降架(21)上连接有滑块，滑块沿着滑轨进行滑动，滑块上通过螺纹连接有第一驱动杆(22)，第一驱动杆(22)一端连接有第一电机(23)。

5.根据权利要求4的大棚用CO₂气肥补偿装置，其特征在于，滑轨以及第一电机(23)设置在支撑架(3)上，支撑架(3)下端安装有带有外齿的驱动轮(31)，驱动轮(31)转动连接的固定座(32)上；驱动轮(31)一侧啮合有主动轮(33)，主动轮(33)的同轴线上设置有第二电机(34)；

支撑架(3)上设置有照度测量仪。

6.根据权利要求5的大棚用CO₂气肥补偿装置，其特征在于，风机(2)的进风口和出风口处均设置有固定框(4)，处于升降架(21)一侧面的第一挡板(5)铰接安装在固定框(4)上，第二挡板(6)另一端铰接安装在固定框(4)的另一端的滑动块(7)上，滑动块(7)沿着升降架(21)进行滑动；

处于升降架(21)另一侧面的第二挡板(6)铰接安装在固定框(4)上，第一挡板(5)另一端铰接安装在固定框(4)的另一端的滑动块(7)上，滑动块(7)沿着升降架(21)进行滑动；

第一挡板(5)、第二挡板(6)、固定框(4)和滑动块(7)的整体组成的区域上端或者下端均设置有弹性遮块(8)；

第一挡板(5)上开设有阵列布置的第一出口(50)，第一出口(50)内设置有第一挡条(51)，第一挡条(51)安装在第一转动轴上；

第二挡板(6)上开设有阵列布置的第二出口(60)，第二出口(60)内设置有第二挡条(61)，第二挡条(61)安装在第二转动轴上。

7.根据权利要求6的大棚用CO₂气肥补偿装置，其特征在于，弹性遮块(8)一端点固定在第一挡板(5)与固定框(4)的铰接位置，弹性遮块(8)一端点固定在第一挡板(5)与第二挡板(6)的铰接位置，弹性遮块(8)一端点固定在第二挡板(6)与滑动块(7)的铰接位置。

8.根据权利要求7的大棚用CO₂气肥补偿装置，其特征在于，第一转动轴上设置有第一转动轮(52)，第一转动轮(52)之间通过同步带进行连接，一第一转动轮(52)与第一驱动电机(53)的输出轴进行固定连接；

第二转动轴上设置有第二转动轮(62)，第二转动轮(62)之间通过同步带进行连接，二第二转动轮(62)与第二驱动电机(63)的输出轴进行固定连接。

9.根据权利要求8的大棚用CO₂气肥补偿装置，其特征在于，同一个风机(2)两侧的滑动块(7)安装在驱动架(71)上，驱动架(71)设置有转动轴，使得驱动架(71)转动安装在滑动块(7)上，驱动架(71)通过螺纹连接在第二驱动杆(72)，第二驱动杆(72)一端连接在第三驱动电机(73)；

滑动块(7)滑动安装在滑槽上。

10.根据权利要求9的大棚用CO₂气肥补偿装置，其特征在于，大棚用CO₂气肥补偿装置的大棚用CO₂气肥补偿方法：二氧化碳传感器进行监控大棚内的二氧化碳浓度，二氧化碳控制器进行补偿大棚内的二氧化碳，对大棚内二氧化碳浓度的调控；

根据太阳光角度，控制器进行调控第二电机(34)工作，第二电机(34)进行驱动主动轮(33)，主动轮(33)进行带动驱动轮(31)转动，转动的驱动轮(31)带动风机(2)以及升降架(21)转动；

风机(2)、升降架(21)与大棚长度方向呈相互垂直状态，两个风机(2)可进行大棚两侧沿着大棚长度方向鼓风；

当风机(2)进行发生偏转时，此时第一挡条(51)和第二挡条(61)进行偏转，第一挡条(51)和第二挡条(61)位置的风向进行调整为沿着大棚的长度方向，使得风机(2)能够沿着大棚长度方向进行鼓风。

Images