CN116897738B - 一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统及其工作方法，涉及温室大棚设备技术领域。包括顶棚遮罩主体，顶棚遮罩主体包括外框架，外框架位于温室大棚的棚顶上方，外框架上设有若干个可移动的太阳能光伏电池板组，若干个可移动的太阳能光伏电池板组分别由对应的动力机构驱动，动力机构由控制机构控制，控制机构与设置于温室大棚内部的监测机构电连接；太阳能光伏电池板为温室大棚内的用电装置供电。本发明能够对棚内指定区域进行遮光，以实现对棚内光照强度和光照范围的合理控制，同时能够实现对太阳光照的吸收储存及电能转化，解决了现有的温室大棚结构中，所存在着的遮光方式不够智能、遮光效果不够理想、能源利用不充分的问题。

Description

一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及温室大棚设备技术领域，具体为一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统及其工作方法。

背景技术

现代农业中，温室大棚得到了广泛的应用；温室大棚又称暖房，具备防寒、加温和透光等特性，主要用于蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。在温室大棚植物的生长过程中，光照是必不可少的条件，所以在无光照白天或者夜间环境中，需要通过补光系统和温室系统来维持棚内的光照和温度；但是若光照强度过高，则会对植物生长造成负面影响；比如会导致植物的叶片萎缩、变色，增加光照热损伤的可能，若光照强度长时间过高，还会导致叶片烫伤、干枯等不良后果。因此，需要对温室大棚中的光照强度和光照范围进行合理控制。

为实现上述目的，目前的温室大棚结构中，绝大多数是采用在棚顶设置遮阳网或者反光布的方式；当光照强度过强或者大棚内温度过高时，通过手动操作或者借助机械来现场铺设开遮阳网或者反光布。例如公告号为CN207854599U的中国专利提供了一种重楼育苗温室，包括由墙体、支架和顶棚搭建而成的室体，支架上设有遮阳架，所述遮阳架上铺设有遮阳网；公告号为CN203514877U的中国专利提供了一种新型温室顶棚，包括温室骨架、顶棚和顶棚骨架，所述顶棚骨架固定于温室骨架的上方，所述温室骨架于顶棚骨架之间设有顶棚，所述顶棚骨架内设有滑动杆，所述滑动杆上连接有遮阳布。

然而，这种方式在实际应用中存在着以下局限性：

其一，遮阳网或者反光布的铺设操作不具备智能性，即铺设操作往往无法自启动，一般需要人工判断出光照强度过强后，才能手动启动铺设甚至是手动进行铺设。基于此，在一方面，很可能会导致一定的动作滞后性，即植物已经被过强的光照照射了一段时间后，遮阳网或者反光布才被铺设完成，从而会对植物造成一定程度的负面影响；在另一方面，此种铺设操作方式需要花费一定的人力成本，尤其是在面积较大的温室大棚中，所需人力成本较高。

其二，现有技术中，为节省铺设成本和物料成本，会尽可能的选择面积较大的遮阳网或者反光布，在这个前提下，一旦将某块遮阳网或者反光布铺设开，则会直接对棚内的较大区域甚至是全部区域形成遮阳，从而无法实现对光照范围的合理控制。

其三，由于遮阳网或者反光布的材质比较脆弱，所以长期使用后容易受自然条件侵蚀而发生损坏，进而需要进行频繁的更换，会导致较高的物力和人力成本；若更换不及时，则无法正常发挥遮光挡光作用，从而无法保证棚内的合理光照强度及光照范围。

其四，遮阳网或者反光布只能实现单纯的遮光反光效果，并不具备对日间的太阳光照进行吸收的功能，因此会使得太阳光照自然流失，无法有效利用太阳能这一清洁可再生能源，而合理利用可再生能源是现代化农业的发展趋势。

因此，如何提供一种具备自动化程度、遮光范围控制精度高、质量稳定且能够同时对太阳光照进行利用的新型温室大棚遮光结构，是本领域技术人员亟需解决技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统，该系统能够对棚内指定区域进行遮光，从而实现对棚内光照强度和光照范围的合理控制；同时，能够实现对太阳光照的吸收储存，并可将其转化为棚内温室系统、补光结构等用电装置的电能来源之一，以解决现有的温室大棚结构中，所存在着的遮光方式不够智能、遮光效果不够理想、能源利用不充分的问题。

本发明是采用以下技术方案实现的：

一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统，包括顶棚遮罩主体、监测机构和控制机构；所述顶棚遮罩主体包括外框架，外框架包括网架部分和用于对网架部分进行支撑的支撑部分，网架部分架设于温室大棚的棚顶上方，网架部分上设有若干个可移动的太阳能光伏电池板组，所述若干个可移动的太阳能光伏电池板组分别由对应的动力机构驱动，所述若干个动力机构分别由控制机构控制，所述控制机构与设置于温室大棚内部的监测机构电连接；所述太阳能光伏电池板组为温室大棚内的用电装置供电。

本光伏式顶棚遮罩系统中，顶棚遮罩主体设在温室大棚棚顶的上方，可以对温室大棚棚顶形成遮罩，从而实现对棚内光照强度的调节；具体地，外框架能够对太阳能光伏电池板组和动力机构提供支撑与安装条件；监测机构用于实时监测温室大棚内的光照强度，并将光照强度信息传至控制机构；若光照强度过强，控制机构会驱动动力机构动作，以使太阳能光伏电池板组从温室大棚棚顶正上方一侧运动至温室大棚棚顶正上方，从而对大棚棚顶进行遮光。

进一步的，所述监测机构包括若干个大小一致且均匀排列的监测区；所述网架部分分为遮光部分和非遮光部分，所述遮光部分位于温室大棚的棚顶正上方，所述非遮光部分位于温室大棚的棚顶正上方的一侧，所述遮光部分分为若干个遮光区，所述非遮光部分分为若干个非遮光区；所述若干个遮光区、若干个非遮光区、若干个监测区之间为对应设置关系（指设置数量和排布方式相对应），所述若干个太阳能光伏电池板组分别位于若干个遮光区或者非遮光区中。

进一步的，所述若干个监测区内分别设有温度传感器和光敏传感器，若干个温度传感器和光敏传感器分别与控制机构电连接。

进一步的，所述太阳能光伏电池板组包括若干块太阳能光伏电池板，所述若干个太阳能光伏电池板组分别与若干个动力机构连接，在相应动力机构的作用下，某个太阳能光伏电池板组能够自所在的非遮光区运动至对应的遮光区或者自所在的遮光区移动至对应的非遮光区。

进一步的，每个所述遮光区的侧边边缘处的网架部分上均设有开关机构，所述侧边为相离于非遮光区的侧边。

进一步的，所述动力机构包括电机，所述电机固定安装在网架部分的下方，所述电机的输出端与螺杆传动连接，所述螺杆自非遮光部分下方延伸至遮光部分下方，所述螺杆上滑动套设有与螺杆相适配的连接块，所述连接块的上表面与太阳能光伏电池板的下表面固定连接。

进一步的，所述开关机构包括气缸，所述气缸固定安装在网架部分的下方，所述气缸的活塞杆输出端处设有接触开关。

一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统的工作方法，应用于以上所述的温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统，所述若干个监测区分别对温室大棚内部的不同区域进行温度和光照强度监测，若某个监测区内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，则有相应的太阳能光伏电池板组自所在的非遮光区运动至该某个监测区所对应的遮光区。

本工作方法中，若干个太阳能光伏电池板组并非同步移动至温室大棚棚顶上方，而是根据监测区内监测到的温度情况，使对应位置处的某个或者某几个太阳能光伏电池板组运动；基于此，能够实现对遮光范围的控制，即实现了对棚内光照范围的合理控制。

进一步的，当所述遮光部分中所排列的遮光区的列数大于1时，太阳能光伏电池板组按照交替运动模式运动，交替运动模式的动作逻辑如下：将监测机构中某行中的若干个监测区自左向右依次记为A1、A2……Am，将遮光部分中对应行中的若干个遮光区相应记为B1、B2……Bm，将非遮光部分中对应行中的若干个非遮光区相应记为C1、C2……Cm，将上述若干个非遮光区中的若干个太阳能光伏电池板组相应记为D1、D2……Dm；其中，Cm与B1之间的距离最小；

S1：当太阳能光伏电池板组D1、D2……Dm全部位于相应的非遮光区中时，若监测区Aa内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，则太阳能光伏电池板组Dm运动至相应的遮光区Ba；

S2：在S1的基础上，若监测区Ab内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，判断a、b之间的大小关系；

若a>b，则太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Bb；

若a<b，则太阳能光伏电池板组Dm自遮光区Ba运动至遮光区Bb，太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Ba；

S3：在S2的基础上，若监测区Ac内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，判断a、b、c之间的大小关系；

若a>b>c或者b>a>c，则太阳能光伏电池板组Dm-2运动至遮光区Bc；

若a>c>b或者b>c>a，则太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Bc，太阳能光伏电池板组Dm-2运动至遮光区Bb或者遮光区Ba；

若c>a>b或者c>b>a，则太阳能光伏电池板组Dm运动至遮光区Bc，太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Ba或者遮光区Bb，太阳能光伏电池板组Dm-2运动至遮光区Bb或者遮光区Ba；

S4：以此类推，使后续的太阳能光伏电池板组执行运动；其中，a、b、c取1、2……m中的任一数值。

经过上述步骤，运动至遮光区中的若干个太阳能光伏电池板组的排列顺序并没有发生改变，依旧是自左向右序号依次增大的形式，即位于遮光区最右侧位置的是太阳能光伏电池板组Dm、太阳能光伏电池板组Dm左侧为太阳能光伏电池板组Dm-1、太阳能光伏电池板组Dm-1左侧为太阳能光伏电池板组Dm-2……。通过这种方式，使得若干个太阳能光伏电池板组可以直接反向运动复位至各自对应的非遮光区，复位之后若干个太阳能光伏电池板组的序号排列方式不会改变，从而不会对下次运动（指按照上述步骤，再从非遮光区运动至遮光区）产生影响。进一步的，所述监测区A1、A2……Am内的温度全部低于所设定的温度下限值、光照强度全部低于所设定的光照强度下限值时，遮光区A1、A2……Am中存在的所有太阳能光伏电池板组同时运动返回至相应的非遮光区。设置上述工作方法的原因在于：温室大棚能够通过设置的温室系统来维持棚内的温度、补光系统来弥补棚内的光照强度，以使温度和光照强度符合棚内植物的生长需求；也就是，对于温室大棚来说，需要采取遮光措施以避免光照强度过强对植物造成损伤，而并不必要通过增强太阳光照来保证棚内的温度和光照强度；因此，此处的温度下限值和光照强度下限值并非指棚内植物能够承受的最低温度值和最低光照强度值，而是指代表可以解除遮光措施的温度值和光照强度值。

本发明实现的有益效果是：

一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统，采用太阳能光伏电池板替代了传统的遮阳网或者反光布，突破了传统遮阳网或反光布的材质脆弱这一局限性；还使得在对温室大棚进行遮光的同时，可以对太阳光照进行吸收，并将其转化为电能，以作为温室大棚内用电装置的供电来源之一；并且，通过设置控制机构、监测机构和动力机构，能够实现太阳能光伏电池板组的自动运动，使系统具备一定的自动化程度。因此，与现有的温室大棚遮光方式相比，本发明的遮光方式较为智能，并且能够实现对太阳能的充分利用，具有更高的实用性。

一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统的工作方法，通过对温室大棚内不同区域的温度进行监测，并且根据监测到的不同区域的温度情况，使对应位置处的某个或者某几个太阳能光伏电池板组运动，能够实现对遮光范围的精确控制。与现有的温室大棚遮光方式相比，本发明能够在对温室大棚进行遮光的同时，实现对棚内光照范围的合理控制。

附图说明

图1是本发明实施例所述外框架和温室大棚之间的位置关系示意图；

图2是本发明实施例所述遮光部分和非遮光部分的划分方式示意图；

图3是本发明实施例所述交替运动模式的逻辑流程示意图；

图中：1、支撑部分；2、网架部分；3、温室大棚。

具体实施方式

为清楚说明本发明中的方案，下面结合附图做进一步说明：

实施例1

本发明第一方面提供一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统，包括顶棚遮罩主体、监测机构和控制机构，顶棚遮罩主体包括外框架，如图1所示，外框架包括网架部分2和用于对网架部分2进行支撑的支撑部分1，网架部分2架设于温室大棚3的棚顶上方，支撑部分1为由柱、梁、纵梁等其他连接梁组成的支撑结构。网架部分2上设有若干个可移动的太阳能光伏电池板组，每个太阳能光伏电池板组包括若干块拼接到一起的太阳能光伏电池板，若干个可移动的太阳能光伏电池板组分别由对应的动力机构驱动，动力机构固定安装在网架部分2的下方，若干个动力机构分别由控制机构控制，控制机构与设置于温室大棚3内部的监测机构电连接；太阳能光伏电池板为温室大棚3内的用电装置供电。

具体地：

监测机构包括若干个大小一致且均匀排列的监测区，若干个监测区内分别设有温度传感器和光敏传感器，若干个温度传感器和光敏传感器分别与控制机构电连接。

网架部分2分为遮光部分和非遮光部分，遮光部分位于温室大棚3的棚顶正上方，非遮光部分位于温室大棚3的棚顶正上方的一侧；遮光部分分为若干个遮光区，非遮光部分分为若干个非遮光区，若干个遮光区、若干个非遮光区、若干个监测区之间为对应设置关系，若干个太阳能光伏电池板组分别位于若干个遮光区或者非遮光区中。

本实施例中，假设根据温室大棚3内植物种类、种植密度、生长进度、光照差值等因素，在棚内按照3行×3列的排列方式划分出9个监测区（为方便描述，本实施例中采用此数值进行举例，但这并不代表本发明对于实际数值的特殊限制，即在实际应用过程中，具体数值由本领域技术人员综合各方因素而确定），那么如图2所示，网架部分2上的遮光部分同样包括按照3行×3列方式排列的9个遮光区，网架部分2上的非遮光部分同样包括按照3行×3列方式排列的9个非遮光区。

若干个太阳能光伏电池板组分别对应设置于若干个动力机构上，在相应动力机构的作用下，某个太阳能光伏电池板组能够自所在的非遮光区运动至对应的遮光区。其中，动力机构包括电机，电机固定安装在网架部分2的下方，电机的输出端与螺杆传动连接，螺杆自非遮光部分下方延伸至遮光部分下方，螺杆上套设有与螺杆相适配的连接块，连接块的上表面与太阳能光伏电池板的下表面固定连接。本实施例中，还在网架部分2的支撑梁上开设滑轨，在太阳能光伏电池板的下表面固定连接滑块，使太阳能光伏电池板通过滑块滑动连接在网架部分2上的滑轨上；并且，通过将电机的输出轴与同步带结构连接，使得电机能够同时驱动两根螺杆；因此，使太阳能光伏电池板的运动更加平稳。

为保证处于同一行的若干个太阳能光伏电池板组可以分别独立运动，将若干个太阳能光伏电池板组所对应的若干个动力机构进行交错设置。例如：将图2中的其中一行的3个非遮光区按照自左向右的排序依次记为C1、C2、C3，则3个非遮光区C1、C2、C3上的三个太阳能光伏电池板组可按照自左向右的排序依次分别记为D1、D2、D3，三个太阳能光伏电池板组分别对应设置在一个动力机构上，将D1对应的动力机构记为P1、D2对应的动力机构记为P2、D3对应的动力机构记为P3。水平面方向上，动力机构P1中的两根螺杆位于最外侧，此两根螺杆之间的间距最大；动力机构P2中的两根螺杆位于动力机构P1中的两根螺杆之间，动力机构P2中的电机位于动力机构P1中电机的内侧；动力机构P3中的两根螺杆位于动力机构P2中的两根螺杆之间，动力机构P3中的电机位于动力机构P2中电机的内侧。竖直面方向上，三个动力机构不位于同一高度，动力机构P1的高度值＞动力机构P2的高度值＞动力机构P3的高度值，但是由于三个太阳能光伏电池板组需要位于同等高度，所以动力机构P1中连接块的厚度值＜动力机构P2中连接块的厚度值＜动力机构P3中连接块的厚度值。由此，使得三个动力机构在水平面和竖直面上均实现了交错设置，从而不会影响每块太阳能光伏电池板组的独立运动。每个遮光区的侧边边缘处的网架部分2上均设有开关机构，所述侧边为相离于非遮光区的侧边。开关机构包括气缸，气缸固定安装在网架部分2的下方，所述气缸的活塞杆输出端处设有接触开关。

基于上述结构，本实施例的工作原理如下：

本实施例所述的光伏式顶棚遮罩系统中，监测机构在温室大棚3内部执行监测工作，并将监测到的温度信息和光照强度信息传至控制机构；控制机构执行处理和判断工作，并向动力机构发送动作指令，在动力机构的作用下，太阳能光伏电池板组能够在非遮光部分和遮光部分之间进行运动；开关机构用于检测太阳能光伏电池板组是否自非遮光区运动到了对应的遮光区。

具体地：控制机构控制某个动力机构中的电机正转，电机通过同步带结构带动螺杆正向转动，在螺杆的转动作用下，连接块带动其上的太阳能光伏电池板组自所在的遮光区运动至非遮光区；控制机构在向动力机构发送动作信号时，也会向指定的遮光区处的开关机构发送动作信号，使气缸的活塞杆伸出，以将接触开关顶起；当太阳能光伏电池板组运动到指定的遮光区，并与该遮光区处的接触开关接触后，接触开关会将信号反馈至控制机构，控制机构随即使动力机构停止动作。反之，当控制机构控制电机进行相应反转，则能够使太阳能光伏电池板组自遮光区运动至非遮光区。

综上可知，本实施例所述的一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统，采用太阳能光伏电池板替代了传统的遮阳网或者反光布，使得在对温室大棚3进行遮光的同时，可以同时对太阳光照进行吸收，并将其转化为电能，以作为温室大棚3内用电装置的供电来源之一；并且，通过设置控制机构、监测机构和动力机构，能够实现太阳能光伏电池板的自动运动，使系统具备一定的自动化程度。因此，与现有的温室大棚遮光方式相比，本发明的遮光方式较为智能，并且能够实现对太阳能的充分利用。

实施例2

本发明第二方面提供一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统的工作方法，应用于实施例1所述的光伏式顶棚遮罩系统；本工作方法中，若干个监测区分别对棚内的不同区域进行温度和光照强度监测，若某个监测区内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值（此处的温度上限值、光照强度上限值以及后文中的温度下限值、光照强度下限值，均由技术人员根据实际情况进行确定，本发明中不对此进行特殊限定），则有一个太阳能光伏电池板组自所在的非遮光区运动至该某个监测区所对应的遮光区。

进一步的，在实际应用中，遮光部分中所排列的遮光区的列数通常会大于1，这种情况下太阳能光伏电池板组按照交替运动模式运动；如图3所示，交替运动模式的动作逻辑如下：

将监测机构中某行中的若干个监测区自左向右依次记为A1、A2……Am，将遮光部分中对应行中的若干个遮光区相应记为B1、B2……Bm，将非遮光部分中对应行中的若干个非遮光区相应记为C1、C2……Cm，将上述若干个非遮光区中的若干个太阳能光伏电池板组相应记为D1、D2……Dm；其中，Cm与B1之间的距离最小；

S1：当太阳能光伏电池板组D1、D2……Dm全部位于相应的非遮光区中时，若监测区Aa内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，则太阳能光伏电池板组Dm运动至相应的遮光区Ba；

S2：若监测区Ab内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，判断a、b之间的大小关系；

若a>b，则太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Bb；

若a<b，则太阳能光伏电池板组Dm自遮光区Ba运动至遮光区Bb，太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Ba；

S3：若监测区Ac内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，判断a、b、c之间的大小关系；

若a>b>c或者b>a>c，则太阳能光伏电池板组Dm-2运动至遮光区Bc；

若a>c>b或者b>c>a，则太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Bc，太阳能光伏电池板组Dm-2运动至遮光区Bb或者遮光区Ba；

若c>a>b或者c>b>a，则太阳能光伏电池板组Dm运动至遮光区Bc，太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Ba或者遮光区Bb，太阳能光伏电池板组Dm-2运动至遮光区Bb或者遮光区Ba；

S4：以此类推，使后续的太阳能光伏电池板组执行运动；其中，a、b、c取1、2……m中的任一数值。

本实施例中，以列数取3、a取1、b取3、c取2作为举例，对交替运动模式的动作逻辑进行数值代入描述：

如图2所示，将其中一行的3个遮光区按照自左向右的排序依次记为B1、B2、B3，则与之对应行的3个监测区可按照自左向右的排序依次记为A1、A2、A3，与之对应行的3个非遮光区可按照自左向右的排序依次记为C1、C2、C3，3个非遮光区C1、C2、C3上的三个太阳能光伏电池板组可按照自左向右的排序依次分别记为D1、D2、D3；其中，C3/D3与B1之间的距离最小。

S1：初始状态下，太阳能光伏电池板组D1、D2、D3全部位于相应的非遮光区中；此时，若监测区A1内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，则太阳能光伏电池板组D3自非遮光区C3运动至遮光区B1，以对监测区A1形成遮光；

S2：在S1的基础上，若监测区A3内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，则太阳能光伏电池板组D3自遮光区B1运动至遮光区B3，以对监测区A3形成遮光；太阳能光伏电池板组D2自非遮光区C2运动至遮光区B1，以对监测区A1形成遮光；

S3：在S2的基础上，若监测区A2内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，则太阳能光伏电池板组D2自遮光区B1运动至遮光区B2，以对监测区A2形成遮光；太阳能光伏电池板组D1自非遮光区C1运动至遮光区B1，以对监测区A1形成遮光；

上述动作过程完成后，太阳能光伏电池板组D1位于遮光区B1，太阳能光伏电池板组D2位于遮光区B2，太阳能光伏电池板组D3位于遮光区B3，即三个太阳能光伏电池板组的顺序排列没有被打乱，便于后续的太阳能光伏电池板组复位（即回到非遮光区）以及控制机构执行控制工作。

进一步的，所述监测区A1、A2……Am内的温度全部低于所设定的温度下限值、光照强度全部低于所设定的光照强度下限值时，遮光区A1、A2……Am中存在的所有太阳能光伏电池板组同时运动返回至相应的非遮光区；基于此，太阳能光伏电池板组自遮光区运动至非遮光区的过程中，每个太阳能光伏电池板组不需要再单独运动，能够有效节省控制机构和动力机构的工作程序，使本工作方法更加具备实用性。

综上可知，本实施例所述的一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统的工作方法，通过对温室大棚3内不同区域的温度进行监测，并且根据监测到的不同区域的温度情况，使对应位置处的某个或者某几个太阳能光伏电池板组运动，能够实现对遮光范围的精确控制。与现有的温室大棚遮光方式相比，本发明能够在对温室大棚3进行遮光的同时，实现对棚内光照范围的合理控制。

需要特别说明的是：本发明中，动力机构和开关机构中各具体部件的组成形式和铺设方式等内容，属于本领域及相关领域现有技术，以上实施例中所列举出的方式不代表对本方案的限定，技术人员可根据实际情况进行适应性设置，即此内容不属于本发明针对现有技术所做的改进重点，因此本文中不再进行赘述。本发明中，控制机构接收监测机构所发送的信息、对信息进行判断与处理、以及控制动力机构和开关机构进行动作等内容，是通过本领域及相关领域中现有的或变换而来的软件程序技术实现的，此内容不属于本发明针对现有技术所做的改进重点，因此本文中不再进行赘述。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (4)

1.一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统，其特征在于：包括顶棚遮罩主体、监测机构和控制机构；所述顶棚遮罩主体包括外框架，外框架包括网架部分(2)和用于对网架部分(2)进行支撑的支撑部分(1)，网架部分(2)架设于温室大棚(3)的棚顶上方，网架部分(2)上设有若干个可移动的太阳能光伏电池板组，所述若干个可移动的太阳能光伏电池板组分别由对应的动力机构驱动，所述若干个动力机构分别由控制机构控制，所述控制机构与设置于温室大棚(3)内部的监测机构电连接；所述太阳能光伏电池板组为温室大棚(3)内的用电装置供电；

所述监测机构包括若干个大小一致且均匀排列的监测区；所述网架部分(2)分为遮光部分和非遮光部分，所述遮光部分位于温室大棚(3)的棚顶正上方，所述非遮光部分位于温室大棚(3)的棚顶正上方的一侧，所述遮光部分分为若干个遮光区，所述非遮光部分分为若干个非遮光区；所述若干个遮光区、若干个非遮光区、若干个监测区之间为对应设置关系，所述若干个太阳能光伏电池板组分别位于若干个遮光区或者非遮光区中；所述若干个监测区内分别设有温度传感器和光敏传感器，若干个温度传感器和光敏传感器分别与控制机构电连接；

所述太阳能光伏电池板组包括若干块太阳能光伏电池板，所述若干个太阳能光伏电池板组分别与若干个动力机构连接，在相应动力机构的作用下，某个太阳能光伏电池板组能够自所在的非遮光区运动至对应的遮光区或者自所在的遮光区移动至对应的非遮光区；

所述动力机构包括电机，所述电机固定安装在网架部分(2)的下方，所述电机的输出端与螺杆传动连接，所述螺杆自非遮光部分下方水平延伸至遮光部分下方，所述螺杆上滑动套设有与螺杆相适配的连接块，所述连接块的上表面与太阳能光伏电池板的下表面固定连接；为保证处于同一行的若干个太阳能光伏电池板组分别独立运动，将若干个太阳能光伏电池板组所对应的若干个动力机构进行交错设置，具体地：当某行非遮光区的列数为3时，将3个非遮光区按照自左向右的排序依次记为C1、C2、C3，则3个非遮光区C1、C2、C3上的三个太阳能光伏电池板组按照自左向右的排序依次分别记为D1、D2、D3，三个太阳能光伏电池板组分别对应设置在一个动力机构上，将D1对应的动力机构记为P1、D2对应的动力机构记为P2、D3对应的动力机构记为P3；水平面方向上，动力机构P1中的两根螺杆位于最外侧，此两根螺杆之间的间距最大；动力机构P2中的两根螺杆位于动力机构P1中的两根螺杆之间，动力机构P2中的电机位于动力机构P1中电机的内侧；动力机构P3中的两根螺杆位于动力机构P2中的两根螺杆之间，动力机构P3中的电机位于动力机构P2中电机的内侧；竖直面方向上，三个动力机构不位于同一高度，动力机构P1的高度值＞动力机构P2的高度值＞动力机构P3的高度值，但是由于三个太阳能光伏电池板组需要位于同等高度，所以动力机构P1中连接块的厚度值＜动力机构P2中连接块的厚度值＜动力机构P3中连接块的厚度值；

上述温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统的工作方法中，所述若干个监测区分别对温室大棚(3)内部的不同区域进行温度和光照强度监测，若某个监测区内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，则有相应的太阳能光伏电池板组自所在的非遮光区运动至该某个监测区所对应的遮光区；

当所述遮光部分中所排列的遮光区的列数大于1时，太阳能光伏电池板组按照交替运动模式运动，交替运动模式的动作逻辑如下：

将监测机构中某行中的若干个监测区自左向右依次记为A1、A2……Am，将遮光部分中对应行中的若干个遮光区相应记为B1、B2……Bm，将非遮光部分中对应行中的若干个非遮光区相应记为C1、C2……Cm，将上述若干个非遮光区中的若干个太阳能光伏电池板组相应记为D1、D2……Dm；其中，Cm与B1之间的距离最小；

S1：当太阳能光伏电池板组D1、D2……Dm全部位于相应的非遮光区中时，若监测区Aa内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，则太阳能光伏电池板组Dm运动至相应的遮光区Ba；

S2：在S1的基础上，若监测区Ab内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，判断a、b之间的大小关系；

若a>b，则太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Bb；

若a<b，则太阳能光伏电池板组Dm自遮光区Ba运动至遮光区Bb，太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Ba；

S3：在S2的基础上，若监测区Ac内的温度高于所设定的温度上限值、光照强度高于所设定的光照强度上限值，判断a、b、c之间的大小关系；

若a>b>c或者b>a>c，则太阳能光伏电池板组Dm-2运动至遮光区Bc；

若a>c>b或者b>c>a，则太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Bc，太阳能光伏电池板组Dm-2运动至遮光区Bb或者遮光区Ba；

若c>a>b或者c>b>a，则太阳能光伏电池板组Dm运动至遮光区Bc，太阳能光伏电池板组Dm-1运动至遮光区Ba或者遮光区Bb，太阳能光伏电池板组Dm-2运动至遮光区Bb或者遮光区Ba；

S3：以此类推，使后续的太阳能光伏电池板组执行运动；其中，a、b、c取1、2……m中的任一数值。

2.根据权利要求1所述的一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统，其特征在于：每个所述遮光区的侧边边缘处的网架部分(2)上均设有开关机构，所述侧边为相离于非遮光区的侧边。

3.根据权利要求2所述的一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统，其特征在于：所述开关机构包括气缸，所述气缸固定安装在网架部分(2)的下方，所述气缸的活塞杆输出端处设有接触开关。

4.根据权利要求1所述的一种温室大棚用光伏式顶棚遮罩系统，其特征在于：所述监测区A1、A2……Am内的温度全部低于所设定的温度下限值、光照强度全部低于所设定的光照强度下限值时，遮光区A1、A2……Am中存在的所有太阳能光伏电池板组同时运动返回至相应的非遮光区。