CN117796316B - 一种生菜自动控制生长环境的装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及农业技术领域，尤其是一种生菜自动控制生长环境的装置，温室大棚、无土栽培设备和外棚清理设备，无土栽培设备安装在温室大棚内部，用于种植生菜，外棚清理设备，安装在温室大棚的外侧，由动力传输机构、除雪机构、擦拭机构和挂装机构组成，动力传输机构固定安装在温室大棚上，用于除雪机构、擦拭机构和挂装机构提供动力，擦拭机构用于清理温室大棚的表面污渍，除雪机构用于清除温室大棚表面的积雪，挂装机构用于辅助遮阳帘和保温被的自动覆盖。本发明中，外棚清理设备的自动化设置可以减少人工维护和清理的需求，降低劳动力成本，通过定期清理污渍和积雪，可以减少大棚材料的腐蚀和损坏，延长其使用寿命。

Description

一种生菜自动控制生长环境的装置

技术领域

本申请涉及农业技术技术领域，尤其涉及一种生菜自动控制生长环境的装置。

背景技术

着现代农业的不断发展，对于作物生长环境的精确控制和资源的高效利用成为了农业生产的关键。生菜作为一种常见的蔬菜，其生长过程中对于光照、温度、湿度以及营养等环境因素的要求较为严格。生菜种植方式往往采用温室大棚，然而，传统的温室大棚在生菜的生长环境控制方面仍存在一些挑战。

首先，传统的土壤栽培方式往往无法精确满足生菜生长所需的营养和环境条件，导致产量和质量的波动，同时，土壤中的病虫害问题也可能对作物健康造成威胁。其次，温室大棚的表面容易受到污渍、尘土和积雪的覆盖，这不仅降低了透光率，影响了作物的光合作用，还可能加重了大棚结构的负担，增加了损坏的风险。另外，传统温室大棚在遮阳和保温方面往往需要人工操作，不仅效率低下，而且难以及时响应外界环境的变化，造成了能源和资源的浪费。

发明内容

本申请的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种生菜自动控制生长环境的装置，通过精确的环境控制和自动化的设备管理，为生菜提供一个稳定、优化的生长环境，同时降低生产成本和劳动力需求，实现可持续的农业发展。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种生菜自动控制生长环境的装置，包括：

温室大棚；

无土栽培设备，安装在所述温室大棚内部，用于种植生菜；

外棚清理设备，安装在所述温室大棚的外侧，由动力传输机构、除雪机构、擦拭机构和挂装机构组成，所述动力传输机构固定安装在所述温室大棚上，用于除雪机构、擦拭机构和挂装机构提供动力，所述擦拭机构用于清理温室大棚的表面污渍，所述除雪机构用于清除温室大棚表面的积雪，所述挂装机构用于辅助遮阳帘和保温被的自动覆盖。

具体地，装置还包括：

生长环境监控模块，用于实时监测生菜生长环境的各项参数，包括温度、湿度和光照强度；

数据处理与分析模块，接收生长环境监控模块发送的实时数据，进行分析处理，以判断当前生长环境是否适合生菜生长；

控制执行模块，根据数据处理与分析模块的判断结果，自动控制生长环境中的设备，以调整生长环境，使其适合生菜生长。

具体地，所述生长环境监控模块包括：

空气温湿度传感器，用于监测温室大棚内部的空气温度和湿度；

光照强度传感器，用于监测温室大棚内部的光照强度；

视频监控设备，安装在温室大棚的内部两端，用于通过图像监测生菜的生长情况。

具体地，所述数据处理与分析模块包括：

中央处理器，用于接收生长环境监控模块发送的实时数据，进行分析处理；

显示屏，用于可视化展示中央处理器分析处理后的数据。

具体地，所述控制执行模块包括：

补光灯，阵列式安装在温室大棚的内部上侧，用于在温室中光照强度不足时补充光照强度；

通风机构，安装在温室大棚处，用于控制温室大棚内的空气流动。

具体地，所述动力传输机构包括：

伺服电机，固定安装在温室大棚的端部；

伸缩式摆臂，所述伸缩式摆臂由固定部和活动部组成，所述伸缩式摆臂的固定部与所述伺服电机的输出端固定连接；

滑道，固定安装在所述温室大棚的两端，内部开设有滑槽；

摆动轴，滑动安装在所述滑道的滑槽处，且端部与所述伸缩式摆臂的活动部转动连接；

齿条板，固定安装在所述温室大棚的端部；

齿轮，固定套装在所述摆动轴的轴体上，且与所述齿条板啮合。

具体地，所述除雪机构设置在所述摆动轴的轴体上，包括：

收纳槽，开设在摆动轴的轴体上，所述收纳槽开设有多个，且圆周阵列排布；

转动轴，所述转动轴位于所述收纳槽的内部，且所述转动轴的两端通过设置的扭力弹簧与所述收纳槽的内壁转动连接；

刮雪板，固定安装在所述转动轴上。

具体地，所述擦拭机构设置在所述摆动轴的轴体上，包括：

棉布，所述棉布通过首尾粘接的方式可拆卸式套装在所述摆动轴的轴体上，且所述棉布与所述温室大棚的外端面抵接；

密封垫，固定安装在所述转动轴与所述收纳槽的中间；

所述摆动轴为中空结构的管体，所述摆动轴的两端分别设置有进水口和出水口，收纳槽的内壁与所述转动轴贴合的位置处开设有浸水口，所述转动轴的轴体上与所述浸水口对应的开设有通水槽，所述通水槽在所述刮雪板位于收纳槽内时连通浸水口，从而连通摆动轴的内部空间与外界空间，所述转动轴在所述刮雪板位于收纳槽外时密封浸水口。

具体地，所述挂装机构设置与所述摆动轴的轴体上，包括：

限位导轨，固定安装在所述温室大棚上，所述限位导轨的内部开设有限位滑槽；

限位滑块，滑动安装在所述限位导轨内；

环形套，转动套装在所述摆动轴的轴体上，且与所述限位滑块固定连接；

挂钩，固定安装在所述环形套的外侧，用于挂装遮阳帘和保温被。

具体地，装置还包括收卷机构，所述收卷机构包括：

支撑板，所述支撑板设置有两个；

收卷电机，固定安装在所述支撑板上，所述收卷电机的输出端贯穿所述支撑板；

花键筒，固定安装在所述收卷电机的输出端上；

花键轴，所述花键轴的一端通过花键套接的方式安装在所述花键筒内，另一端可拆卸式安装在所述支撑板上，用于安装遮阳帘卷和保温被卷。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

通过无土栽培设备，可以精确控制生菜生长所需的营养和环境条件，从而生产出更高质量、更健康的生菜。

外棚清理设备的自动化设置可以减少人工维护和清理的需求，降低劳动力成本，通过定期清理污渍和积雪，可以减少大棚材料的腐蚀和损坏，延长其使用寿命。

通过精确控制遮阳帘和保温被的覆盖，可以更有效地利用太阳能并减少热量散失，提高能源利用效率。

附图说明

图1为本申请一种生菜自动控制生长环境的装置的外部结构示意图。

图2为本申请一种生菜自动控制生长环境的装置的内部结构示意图；

图3为本申请中外棚清理设备的结构示意图；

图4为本申请中摆动轴在除雪机构处的剖视结构示意图；

图5为本申请中除雪机构的组装结构示意图；

图6为本申请中挂装机构的组装结构示意图

图7为本申请中收卷机构的结构示意图。

图中：1、温室大棚；2、无土栽培设备；3、外棚清理设备；4、空气温湿度传感器；5、光照强度传感器；6、视频监控设备；7、中央处理器；8、显示屏；9、补光灯；10、通风机构；101、进风口；102、出风口；103、风机；311、伺服电机；312、伸缩式摆臂；313、滑道；314、摆动轴；315、齿条板；316、齿轮；321、收纳槽；322、转动轴；323、扭力弹簧；324、刮雪板；331、棉布；332、密封垫；333、进水口；334、出水口；335、浸水口；336、通水槽；341、限位导轨；342、限位滑块；343、环形套；344、挂钩；351、支撑板；352、收卷电机；353、花键筒；354、花键轴。

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至图7所示的一种生菜自动控制生长环境的装置，包括：

温室大棚1；

无土栽培设备2，安装在温室大棚内部，用于种植生菜；

外棚清理设备3，安装在温室大棚1的外侧，由动力传输机构、除雪机构、擦拭机构和挂装机构组成，动力传输机构固定安装在温室大棚1上，用于除雪机构、擦拭机构和挂装机构提供动力，擦拭机构用于清理温室大棚1的表面污渍，除雪机构用于清除温室大棚1表面的积雪，挂装机构用于辅助遮阳帘和保温被的自动覆盖。

在上述的实施方式中，温室大棚1作为整个装置的基础，提供一个可控的生长环境，用于确保生菜能在最佳条件下生长，无土栽培设备2安装在温室大棚内部，采用水培的方式，包括生长槽、营养液供应系统和环境监控系统等，生菜种子或幼苗被放置在生长槽中，营养液通过供应系统按需提供给生菜，环境监控系统则负责监测和调整温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等环境因素，外棚清理设备3安装在温室大棚的外侧，其中，动力传输机构为电动系统，负责为其他机构提供动力，擦拭机构用于定期清理温室大棚表面的污渍和尘土，保持大棚表面的清洁不仅可以提高透光率，还有助于延长大棚的使用寿命，除雪机构用于及时清除大棚表面的积雪，防止积雪过重导致大棚结构损坏，挂装机构用于辅助遮阳帘和保温被的自动覆盖，在夏季或强光条件下，遮阳帘可以自动展开以减少进入大棚的光照强度；在夜间或低温条件下，保温被可以自动覆盖在大棚表面以减少热量散失。通过无土栽培设备，可以精确控制生菜生长所需的营养和环境条件，从而生产出更高质量、更健康的生菜，而外棚清理设备3的自动化设置可以减少人工维护和清理的需求，降低劳动力成本，通过定期清理污渍和积雪，可以减少大棚材料的腐蚀和损坏，延长其使用寿命，通过精确控制遮阳帘和保温被的覆盖，可以更有效地利用太阳能并减少热量散失，提高能源利用效率。

优选地，装置还包括：

生长环境监控模块，用于实时监测生菜生长环境的各项参数，包括温度、湿度和光照强度；

数据处理与分析模块，接收生长环境监控模块发送的实时数据，进行分析处理，以判断当前生长环境是否适合生菜生长；

控制执行模块，根据数据处理与分析模块的判断结果，自动控制生长环境中的设备，以调整生长环境，使其适合生菜生长。

在上述的实施方式中，生长环境监控模块包括多种传感器，如温度传感器、湿度传感器和光照强度传感器等，这些传感器被布置在温室大棚内的关键位置，以实时监测生菜生长环境的各项参数，传感器会定期（或实时）采集数据，并通过有线或无线方式将这些数据传输给数据处理与分析模块，数据处理与分析模块接收到来自生长环境监控模块的实时数据后，利用预设的算法或模型对这些数据进行分析处理，分析的目的是判断当前的温度、湿度和光照强度等参数是否处于生菜生长的最佳范围内，或者是否有可能对生菜生长产生不利影响，分析结果将作为控制执行模块的输入信号，控制执行模块根据数据处理与分析模块的判断结果，控制执行模块会发出相应的控制指令，以调整温室大棚内的生长环境，通过这些自动化的控制调整，可以确保生菜始终在一个最适宜的环境中生长。通过实时监测和调整生长环境参数，可以确保生菜始终在最佳的生长条件下生长，从而提高其生长质量和产量，自动化的监控和调整系统可以大大减少人工检查和手动调整的需要，降低劳动力成本和提高生产效率，通过数据处理与分析模块的智能分析，可以更准确地判断当前生长环境是否适合生菜生长，并及时做出相应的调整，避免环境参数偏离最佳范围对生菜生长造成的不利影响，可以根据不同的生菜品种、生长阶段和外部环境条件灵活调整生长环境参数，具有较强的适应性和可扩展性，通过精确控制环境参数，可以更有效地利用能源和水资源，减少浪费，提高资源利用效率。

优选地，生长环境监控模块包括：

空气温湿度传感器4，用于监测温室大棚1内部的空气温度和湿度；

光照强度传感器5，用于监测温室大棚1内部的光照强度；

视频监控设备6，安装在温室大棚1的内部两端，用于通过图像监测生菜的生长情况。

在上述的实施方式中，空气温湿度传感器4被布置在温室大棚1内的关键位置，以确保能够全面、准确地监测到整个大棚内部的空气温度和湿度变化，空气温湿度传感器4会实时采集空气温度和湿度的数据，并将这些数据传输给数据处理与分析模块进行处理和分析，光照强度传感器5被安装在温室大棚1内，以监测大棚内部的光照强度，用于确保生菜获得适当的光照，光照强度传感器5会定期或实时地测量光照强度，并将这些数据发送给数据处理与分析模块，以便进一步分析和处理，视频监控设备6安装在温室大棚1的内部两端，以提供全面的视觉覆盖，确保能够清晰地监测到生菜的生长情况。视频监控设备6可以连续或定期地拍摄温室大棚内的图像或视频，并将这些图像或视频数据发送给相关人员或系统进行分析和评估，通过图像监测，可以直观地观察生菜的生长状态、颜色、密度等，及时发现任何异常或问题，并采取相应的措施进行调整和处理。通过空气温湿度传感器4、光照强度传感器5和视频监控设备6的综合应用，可以实现对温室大棚内部生长环境的全面监测，包括空气温度、湿度、光照强度以及生菜的实时生长情况，基于实时采集的数据和图像信息，可以更准确地评估当前生长环境对生菜生长的影响，并及时发现任何潜在的问题或不利因素，有助于及时做出调整和优化决策，确保生菜始终在最佳的生长条件下生长，通过自动化的监控设备和系统，可以大大减少人工巡检的频率和需求。这降低了劳动力成本，提高了生产效率，并减少了人为因素可能带来的误差或延误，通过精确控制生长环境参数并及时发现和处理任何不利因素，可以显著提高生菜的生长质量和产量，有助于满足市场需求，提升经济效益。

具体地，数据处理与分析模块包括：

中央处理器7，用于接收生长环境监控模块发送的实时数据，进行分析处理；

显示屏8，用于可视化展示中央处理器7分析处理后的数据。

在上述的实施方式中，中央处理器7是整个数据处理与分析模块的核心组件，负责接收来自生长环境监控模块发送的实时数据，一旦接收到数据，中央处理器会利用预设的算法或模型对这些数据进行处理和分析，包括数据的清洗、转换、聚合和比较等操作，以提取出有价值的信息和洞察，分析的结果可以用于判断当前生长环境是否适合生菜生长，或者是否存在需要调整的参数，显示屏8是数据处理与分析模块的输出设备，它与中央处理器7连接，用于将分析处理后的数据进行可视化展示，显示屏8用于显示各种图表、曲线或数字等，以直观地展示温室大棚内部的温度、湿度、光照强度等参数的变化趋势和当前状态，显示屏8还可以显示生菜的生长情况图像或视频，以便工作人员远程监控和评估生菜的生长状态。其中，通过中央处理器7的强大计算能力，可以快速地处理和分析大量的实时数据，确保及时准确地掌握温室大棚内部的生长环境情况，通过显示屏8的可视化展示功能，工作人员可以直观地看到各种数据和图像信息，更容易发现和理解数据中的规律和趋势，从而做出更准确的决策，而且，显示屏8提供了用户友好的界面和操作方式，使得工作人员可以方便地查看和控制温室大棚1的生长环境参数，降低了使用难度和学习成本。

优选地，控制执行模块包括：

补光灯9，阵列式安装在温室大棚的内部上侧，用于在温室中光照强度不足时补充光照强度；

通风机构10，安装在温室大棚1处，用于控制温室大棚1内的空气流动，通风机构10包括进风口101、出风口102和阵列设置在温室大棚1内部的风机103，进风口101和出风口102分别设置在温室大棚1的两端，用于连通温室大棚1的内部空间和外界空间，风机103用于控制温室大棚1内部的空气流动。

在上述的实施方式中，补光灯9以阵列的形式安装在温室大棚1的内部上侧，确保光照能够均匀分布到温室大棚的各个角落，当光照强度传感器5检测到温室大棚内的光照强度低于生菜生长所需的光照阈值时，控制执行模块会自动开启补光灯9，补充所需的光照强度，补光灯9的类型和数量应根据温室大棚的大小、形状以及生菜的光照需求来确定，以确保提供足够且均匀的光照，进风口101和出风口102分别设置在温室大棚1的两端，形成空气流通的通道，风机103以阵列的形式设置在温室大棚1的内部，用于促进空气流动，当空气温湿度传感器4检测到温室大棚内的温度或湿度超出生菜生长的适宜范围时，控制执行模块会启动风机103，通过进风口101引入新鲜空气，并从出风口102排出温室大棚内的湿热空气，风机103的数量和位置应根据温室大棚的大小和形状进行合理配置，以确保整个大棚内的空气流动均匀有效。其中，通过补光灯9的自动开启和关闭，可以确保在光照不足的情况下，生菜仍然能够获得足够的光照强度，维持正常的光合作用和生长，有助于解决因地理位置、季节变化或天气条件导致的光照不足问题，通风机构10的设置使得温室大棚1内的空气得以流通，有助于降低湿度、避免病虫害的发生，并维持适宜的生长温度，进风口101和出风口102的设置实现了与外界空气的交换，而风机103则促进了内部空气的均匀分布和流动，通过补光和通风的自动控制，可以创造更加适宜生菜生长的环境条件，从而提高生菜的生长速度、产量和品质，均匀的光照和空气流动也有助于减少生菜生长过程中的形态差异和应激反应，自动化的补光和通风控制可以根据实际需求精确调节光照强度和空气流动，避免不必要的能源浪费，同时，减少了人工干预的频率和强度，降低了劳动力成本。

优选地，动力传输机构包括：

伺服电机311，固定安装在温室大棚1的端部；

伸缩式摆臂312，伸缩式摆臂312由固定部和活动部组成，伸缩式摆臂312的固定部与伺服电机311的输出端固定连接；

滑道313，固定安装在温室大棚1的两端，内部开设有滑槽；

摆动轴314，滑动安装在滑道313的滑槽处，且端部与伸缩式摆臂312的活动部转动连接；

齿条板315，固定安装在温室大棚1的端部；

齿轮316，固定套装在摆动轴314的轴体上，且与齿条板315啮合。

在上述的实施方式中，伺服电机311固定安装在温室大棚1的端部，作为动力源，够为整个动力传输机构提供所需的旋转动力，伺服电机311具有精确的控制性能，可以根据控制信号准确地控制输出轴的旋转角度和速度，伸缩式摆臂312由固定部和活动部组成，固定部与伺服电机311的输出端固定连接，从而接收伺服电机311传递的旋转动力，活动部则能够在固定部的基础上进行伸缩运动，使得伸缩式摆臂312的长度可以根据需要自动调整，增加了装置的灵活性，滑道313固定安装在温室大棚1的两端，内部开设有滑槽，为摆动轴314提供滑动的轨道，摆动轴314滑动安装在滑道313的滑槽处，其端部与伸缩式摆臂312的活动部转动连接，使得摆动轴314在伸缩式摆臂312的带动下，沿着滑道313进行滑动，齿条板315固定安装在温室大棚1的端部，其齿面与齿轮316啮合，齿轮316固定套装在摆动轴314的轴体上，当摆动轴314在伸缩式摆臂312的带动下滑动时，齿轮316会沿着齿条板315的齿面滚动，从而将直线运动转换为旋转运动，带动摆动轴314在沿着滑道313移动的过程中，自身进行转动。

优选地，除雪机构设置在摆动轴314的轴体上，包括：

收纳槽321，开设在摆动轴314的轴体上，收纳槽321开设有多个，且圆周阵列排布；

转动轴322，转动轴322位于收纳槽321的内部，且转动轴322的两端通过设置的扭力弹簧323与收纳槽321的内壁转动连接；

刮雪板324，固定安装在转动轴322上。

在上述的实施方式中，收纳槽321开设在摆动轴314的轴体上，并沿圆周方向阵列排布，可以确保在任何角度下，至少有一个或多个刮雪板324能够与温室大棚1的顶部接触，转动轴322位于收纳槽321的内部，其一端或两端通过扭力弹簧323与收纳槽321的内壁转动连接，扭力弹簧323为转动轴322提供了一定的旋转力，使得刮雪板324在受到较大的外力作用时能够弹性回缩至收纳槽321内，防止刮雪过程中，大棚表面积雪过多或者附有冰块时，强行进行刮除，会使得除雪机构的负载过大而造成设备的损坏，保证装置的安全，当摆动轴314在动力传输机构的驱动下转动时，刮雪板324会在扭力弹簧323的作用下，从收纳槽321中弹出并与大棚顶部接触，实现刮雪功能，刮雪板324的安装角度和位置应根据大棚顶部的弧度和积雪情况进行调整，以确保最佳的刮雪效果，通过摆动轴314的转动和刮雪板324的弹性连接设置，除雪机构能够在动力传输机构的驱动下自动刮除大棚顶部的积雪，无需人工干预，提高了除雪效率，及时刮除大棚顶部的积雪可以减轻大棚结构的负担，防止因积雪过重而导致的结构损坏或坍塌风险，自动化的除雪过程减少了人工除雪的需求，从而节省了人力成本。同时，在遇到大棚表面积雪过多或者附有冰块时，刮雪板324的阻力过大，会自动回缩至收纳槽321处，在经过阻力过大的部位后再弹出，防止除雪机构的工作负载过大，从而保证装置的使用安全。

优选地，擦拭机构设置在摆动轴314的轴体上，包括：

棉布331，棉布331通过首尾粘接的方式可拆卸式套装在摆动轴314的轴体上，且棉布331与温室大棚1的外端面抵接；

密封垫332，固定安装在转动轴322与收纳槽321的中间；

摆动轴31为中空结构的管体，摆动轴314的两端分别设置有进水口333和出水口334，收纳槽321的内壁与转动轴322贴合的位置处开设有浸水口335，转动轴322的轴体上与浸水口335对应的开设有通水槽336，通水槽336在刮雪板324位于收纳槽321内时连通浸水口335，从而连通摆动轴314的内部空间与外界空间，转动轴322在刮雪板324位于收纳槽321外时密封浸水口335。

在上述的实施方式中，棉布331以首尾粘接的方式可拆卸式套装在摆动轴314的轴体上，可以方便地进行更换和清洗，保持其清洁度和吸水性能，棉布331与温室大棚1的外端面抵接，当摆动轴314在动力传输机构的驱动下摆动时，棉布331会对大棚的外表面进行擦拭，去除附着的污垢，密封垫332固定安装在转动轴322与收纳槽321的中间，起到密封作用，防止水从收纳槽321与转动轴322之间的缝隙中泄漏，摆动轴314为中空结构的管体，两端分别设置有进水口333和出水口334，用于与外部水源和排水系统连接，收纳槽321的内壁与转动轴322贴合的位置处开设有浸水口335，当刮雪板324位于收纳槽321内时，通水槽336与浸水口335对齐，摆动轴314内部的水可以通过这两个通道流出，湿润棉布331，在进行大棚表面的擦拭工作时，棉布通过首位粘接的方式套装在摆动轴314的轴体上，此时，刮雪板324受到棉布331的挤压而处于收纳槽321内，进水口333接入水源，当水从进水口333流入摆动轴314时，它会通过浸水口335和通水槽336流出，湿润棉布331，从而在进行擦拭时更加有效地清洁大棚表面，而在大棚表面的除雪工作时，取下棉布331，刮雪板324在扭力弹簧323的作用下弹出，转动轴322会旋转一定角度，使得通水槽336不再与浸水口335对齐，从而密封住浸水口335，防止水在刮雪过程中流出，此时，进水口333接入热水源，为除雪机构提供热量，加快除雪的效率，当刮雪板324在受到较大的外力作用下弹性回缩至收纳槽321时，通水槽336与浸水口335对齐，摆动轴314内部的水可以通过这两个通道流出，通过热水与冰块的接触，加速冰块的融化，只有在结冰处才会排放热水，一方面是减少热水的使用，节约能量，另一方面是避免大棚表面产生过多的积水，减少二次结冰的概率。通过摆动轴314的摆动和棉布331的设置，擦拭机构可以自动对温室大棚1的外表面进行擦拭清洁，同时，通过中空结构的摆动轴314和浸水口335、通水槽336的设置，棉布331可以在需要时自动湿润，提高擦拭效果，定期或根据需要进行擦拭可以确保温室大棚1的外表面保持清洁和透明度，提高阳光透入率，有利于生菜的生长，自动化的擦拭过程减少了人工清洁的需求和频率，从而节省了人力成本和时间。

优选地，挂装机构设置与摆动轴314的轴体上，包括：

限位导轨341，固定安装在温室大棚1上，限位导轨341的内部开设有限位滑槽；

限位滑块342，滑动安装在限位导轨341内；

环形套343，转动套装在摆动轴314的轴体上，且与限位滑块342固定连接；

挂钩344，固定安装在环形套343的外侧，用于挂装遮阳帘和保温被。

在上述的实施方式中，通过挂装机构，温室大棚能够方便地挂装和调整遮阳帘和保温被的位置，以适应不同天气和季节对光照和温度的需求，限位导轨341和限位滑块342的设置确保了遮阳帘和保温被在展开和收起过程中沿着稳定的轨迹运动，限制了环形套343随着摆动轴314的自转而转动，自动化的挂装机构减少了人工挂装和调整遮阳帘和保温被的需求，降低了劳动强度，提高了工作效率，通过合理调整遮阳帘和保温被的位置，可以有效地控制温室内的光照和温度，减少对温室结构的热应力和光照损伤，延长温室的使用寿命，根据天气和季节的变化调整遮阳帘和保温被的位置，可以最大限度地利用太阳能，同时减少温室的热量损失，提高能源利用效率。

优选地，装置还包括收卷机构，收卷机构包括：

支撑板351，支撑板351设置有两个；

收卷电机352，固定安装在支撑板351上，收卷电机352的输出端贯穿支撑板351；

花键筒353，固定安装在收卷电机352的输出端上；

花键轴354，花键轴354的一端通过花键套接的方式安装在花键筒353内，另一端可拆卸式安装在支撑板351上，用于安装遮阳帘卷和保温被卷。

在上述的实施方式中，通过收卷电机352的驱动，遮阳帘和保温被可以自动地进行收卷和展开操作，提高了操作的便捷性和效率，支撑板351为收卷机构提供了稳定的支撑基础，而花键筒353和花键轴354的花键套接连接方式则确保了动力传递的可靠性和稳定性，由于花键轴354的一端采用可拆卸式设计，遮阳帘卷和保温被卷在需要更换或维护时可以很容易地被拆卸下来，从而降低了维护成本和提高了工作效率。

本发明的具体实施过程中：在进行大棚表面的擦拭工作时，棉布通过首位粘接的方式套装在摆动轴314的轴体上，此时，刮雪板324受到棉布331的挤压而处于收纳槽321内，当摆动轴314在伸缩式摆臂312的带动下滑动时，齿轮316会沿着齿条板315的齿面滚动，从而将直线运动转换为旋转运动，带动摆动轴314在沿着滑道313移动的过程中，自身进行转动，进水口333接入水源，当水从进水口333流入摆动轴314时，它会通过浸水口335和通水槽336流出，湿润棉布331，从而在进行擦拭时更加有效地清洁大棚表面，而在大棚表面的除雪工作时，取下棉布331，刮雪板324在扭力弹簧323的作用下弹出，转动轴322会旋转一定角度，使得通水槽336不再与浸水口335对齐，从而密封住浸水口335，防止水在刮雪过程中流出，此时，进水口333接入热水源，为除雪机构提供热量，加快除雪的效率，当刮雪板324在受到较大的外力作用下弹性回缩至收纳槽321时，通水槽336与浸水口335对齐，摆动轴314内部的水可以通过这两个通道流出，通过热水与冰块的接触，加速冰块的融化，只有在结冰处才会排放热水，一方面是减少热水的使用，节约能量，另一方面是避免大棚表面产生过多的积水，减少二次结冰的概率。

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 (6)

1.一种生菜自动控制生长环境的装置，其特征在于，包括：

温室大棚（1）；

无土栽培设备（2），安装在所述温室大棚内部，用于种植生菜；

外棚清理设备（3），安装在所述温室大棚（1）的外侧，由动力传输机构、除雪机构、擦拭机构和挂装机构组成，所述动力传输机构固定安装在所述温室大棚（1）上，用于除雪机构、擦拭机构和挂装机构提供动力，所述擦拭机构用于清理温室大棚（1）的表面污渍，所述除雪机构用于清除温室大棚（1）表面的积雪，所述挂装机构用于辅助遮阳帘和保温被的自动覆盖；

所述动力传输机构包括：

伺服电机（311），固定安装在温室大棚（1）的端部；

伸缩式摆臂（312），所述伸缩式摆臂（312）由固定部和活动部组成，所述伸缩式摆臂（312）的固定部与所述伺服电机（311）的输出端固定连接；

滑道（313），固定安装在所述温室大棚（1）的两端，内部开设有滑槽；

摆动轴（314），滑动安装在所述滑道（313）的滑槽处，且端部与所述伸缩式摆臂（312）的活动部转动连接；

齿条板（315），固定安装在所述温室大棚（1）的端部；

齿轮（316），固定套装在所述摆动轴（314）的轴体上，且与所述齿条板（315）啮合；

所述除雪机构设置在所述摆动轴（314）的轴体上，包括：

收纳槽（321），开设在摆动轴（314）的轴体上，所述收纳槽（321）开设有多个，且圆周阵列排布；

转动轴（322），所述转动轴（322）位于所述收纳槽（321）的内部，且所述转动轴（322）的两端通过设置的扭力弹簧（323）与所述收纳槽（321）的内壁转动连接；

刮雪板（324），固定安装在所述转动轴（322）上；

所述摆动轴（314）为中空结构的管体，所述摆动轴（314）的两端分别设置有进水口（333）和出水口（334），收纳槽（321）的内壁与所述转动轴（322）贴合的位置处开设有浸水口（335），所述转动轴（322）的轴体上与所述浸水口（335）对应的开设有通水槽（336）；

所述通水槽（336）在所述刮雪板（324）位于收纳槽（321）内时连通浸水口（335），从而连通摆动轴（314）的内部空间与外界空间，所述转动轴（322）在所述刮雪板（324）位于收纳槽（321）外时密封浸水口（335）；

当摆动轴（314）在伸缩式摆臂（312）的带动下滑动时，齿轮（316）会沿着齿条板（315）的齿面滚动，带动摆动轴（314）在沿着滑道（313）移动的过程中，自身进行转动，使刮雪板（324）在扭力弹簧（323）的作用下，从收纳槽（321）中弹出并与大棚顶部接触，转动轴（322）在刮雪板（324）位于收纳槽（321）外时，密封浸水口（335），使通水槽（336）不与浸水口（335）对齐；

当刮雪板（324）在受到外力作用时，弹性回缩至收纳槽（321）内，以使在遇到大棚表面积雪或者附有冰块时，刮雪板（324）自动回缩至收纳槽（321）处，当经过阻力的部位后再弹出；

当刮雪板（324）位于收纳槽（321）内时，通水槽（336）与浸水口（335）对齐，摆动轴（314）内部的水通过收纳槽（321）与浸水口（335）流出，以实现仅在结冰处排放热水。

2.根据权利要求1所述的一种生菜自动控制生长环境的装置，其特征在于，装置还包括：

生长环境监控模块，用于实时监测生菜生长环境的各项参数，包括温度、湿度和光照强度；

数据处理与分析模块，接收生长环境监控模块发送的实时数据，进行分析处理，以判断当前生长环境是否适合生菜生长；

控制执行模块，根据数据处理与分析模块的判断结果，自动控制生长环境中的设备，以调整生长环境，使其适合生菜生长。

3.根据权利要求2所述的一种生菜自动控制生长环境的装置，其特征在于，所述生长环境监控模块包括：

空气温湿度传感器（4），用于监测温室大棚（1）内部的空气温度和湿度；

光照强度传感器（5），用于监测温室大棚（1）内部的光照强度；

视频监控设备（6），安装在温室大棚（1）的内部两端，用于通过图像监测生菜的生长情况。

4.根据权利要求3所述的一种生菜自动控制生长环境的装置，其特征在于，所述数据处理与分析模块包括：

中央处理器（7），用于接收生长环境监控模块发送的实时数据，进行分析处理；

显示屏（8），用于可视化展示中央处理器（7）分析处理后的数据。

5.根据权利要求4所述的一种生菜自动控制生长环境的装置，其特征在于，所述控制执行模块包括：

补光灯（9），阵列式安装在温室大棚的内部上侧，用于在温室中光照强度不足时补充光照强度；

通风机构（10），安装在温室大棚（1）处，用于控制温室大棚（1）内的空气流动。

6.根据权利要求5所述的一种生菜自动控制生长环境的装置，其特征在于：所述擦拭机构设置在所述摆动轴（314）的轴体上，包括：

棉布（331），所述棉布（331）通过首尾粘接的方式可拆卸式套装在所述摆动轴（314）的轴体上，且所述棉布（331）与所述温室大棚（1）的外端面抵接；

密封垫（332），固定安装在所述转动轴（322）与所述收纳槽（321）的中间。