CN204759906U - 一种可现场演示的温室教学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可现场演示的温室教学系统，包括位于教学现场的控制装置以及位于远端的教学温室，在教学温室内设有监控装置，所述教学温室整体上为环形，中心区域为顶部开放的通风井，教学温室带有环绕通风井分布的内外两组立柱，其中内环为高立柱，外环为低立柱，在教学温室内邻近高立柱顶端处设有环形轨道，环形轨道上设有移动车；所述监控装置包括用于采集温室参数的传感器以及通过云台安装在移动车上的摄像机；所述控制装置包括用于显示各传感器信号和摄像机采集视频的显示屏、以及用于远程控制移动车和云台的控制柜。本实用新型能够在教学现场对温室进行远程控制，并借助于各种信号采集系统，对各作物生长情况进行多维观察。

Description

一种可现场演示的温室教学系统

技术领域

本实用新型涉及温室技术领域，具体涉及一种可现场演示的温室教学系统。

背景技术

温室，又称暖房，是一种能透光、保温(或加温)，用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，温室能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物的栽培或育苗等。

温室结构应密封保温，但又应便于通风降温，现代化温室中具有控制温湿度、光照等条件的设备，用电脑自动控制创造植物所需的最佳环境条件。温室以采光覆盖材料作为全部或部分围护结构材料，可在冬季或其它不适宜露地植物生长的季节，提供栽培植物的适宜条件。

温室性能指标以透光性、保温性以及耐久性来衡量，温室是采光建筑，温室的透光率是指透进温室内的光照量与室外光照量的百分比。温室透光率受温室透光覆盖材料透光性能和温室骨架阴影率的影响，而且随着不同季节太阳辐射角度的不同，温室的透光率也在随时变化。温室透光率的高低是作物生长和选择种植作物品种的直接影响因素。通常情况下，连栋塑料温室的透光率在50％～60％，玻璃温室的透光率在60％～70％，日光温室的透光率可达到70％以上。

加温耗能是温室冬季运行的主要障碍，提高温室的保温性能，降低能耗，是提高温室生产效益的最直接手段。温室的保温比是衡量温室保温性能的一项基本指标，温室保温比是指热阻较小的温室透光材料覆盖面积与热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和的比。保温比越大，说明温室的保温性能越好。

温室建设必须要考虑耐久性，温室耐久性受温室材料耐老化性能、温室主体结构的承载能力等因素的影响。透光材料的耐久性除了自身的强度外，还表现在材料透光率随着时间的延长而不断衰减，而透光率的衰减程度是影响透光材料使用寿命的决定性因素。一般钢结构温室使用寿命在15年以上。

由于温室运行长期处于高温、高湿环境下，构件的表面防腐就成为影响温室使用寿命的重要因素之一。钢结构温室，受力主体结构一般采用薄壁型钢，自身抗腐蚀能力较差，在温室中采用必须预先进行热浸镀锌表面防腐处理，镀层厚度达到150～200微米以上，可保证15年的使用寿命。对于木结构或钢筋焊接桁架结构温室，必须保证每年作一次表面防腐处理。

温室作为现代农业的重要设施，不可避免地在农业教学时得到应用，现有的温室教学，通常是温室内部实地参观，获取的信息量有限。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可现场演示的温室教学系统，能够在教学现场对温室进行远程控制，并借助于各种信号采集系统，对各作物生长情况进行多维观察。

一种可现场演示的温室教学系统，包括位于教学现场的控制装置以及位于远端的教学温室，在教学温室内设有监控装置，所述教学温室整体上为环形，中心区域为顶部开放的通风井，教学温室带有环绕通风井分布的内外两组立柱，其中内环为高立柱，外环为低立柱，在教学温室内邻近高立柱顶端处设有环形轨道，环形轨道上设有移动车；

所述监控装置包括用于采集温室参数的传感器以及通过云台安装在移动车上的摄像机；

所述控制装置包括用于显示各传感器信号和摄像机采集视频的显示屏、以及用于远程控制移动车和云台的控制柜。

所述的传感器用于采集温室内部的温度、湿度、二氧化碳含量等信息，摄像机用于采集温室内部的图像信息，例如，采集作物的生长状态，各设备的运行状态等。

通过教学现场的显示屏能够显示传感器的信号以及摄像机采集的视屏，通过控制柜控制移动车和云台，实现教学温室内部的多角度图像采集，摄像机采集的视频图像在播放的时候可以进行处理，例如，局部缩放。

移动车以及云台分别独立操作，所述控制柜上设有用于控制移动车行进的第一操作手柄，以及用于控制云台转动角度的第二操作手柄。

为了研究外部环境与温室内部环境的关系，所述教学温室的外部还设有气象站，所述显示屏还用于显示来自气象站的信号。

在立柱的顶部架设有辐射分布的多根斜梁，各立柱的底端通过可调基座安装在地基上，所述地基上固定有支撑墩，所述斜梁的低位端向下延伸且活动插设在支撑墩内，在支撑墩内螺纹配合有调节螺栓，调节螺栓与斜梁的布置方向一致且与斜梁的端头相抵。

通过可调基座，调整立柱高度，利用调节螺栓调节斜梁底端位置，矫正立柱至竖直方向无偏移。

所述可调基座可以采用现有技术中的多种形式，能够实现竖直方向上的高度调节即可，优选地，所述可调基座包括：

设置在地基上的至少四根螺杆；

穿设在螺杆上的支撑板，立柱的底端抵压在该支撑板上；

套设在各螺杆上且与支撑板相抵的锁紧螺母。

在低立柱的底部设有送风机，送风机的入风口朝向所述培养池的水面，在高立柱的顶部设有引风机，所述斜梁上铺设有顶棚，顶棚采用太阳能玻璃用以向送风机和引风机供电。

在教学温室的外围依次环布有用于种植水生植物的培养池以及用于蓄水的沉淀池，其中，培养池被屏蔽在顶棚正下方，沉淀池的一部分位于顶棚正下方，其余部分开放用以承接雨水。

在培养池和沉淀池之间设有溢流堰，教学温室内部设有灌溉管路，在培养池的底部设有与灌溉管路连通的潜水泵。

进行雨水的循环利用时，雨水首先落入沉淀池中，在沉淀池中进行沉降，去除杂质，当沉淀池中的水量足够多时，通过溢流堰进入培养池中，供给培养池中的水生植物所需，将培养池中的水经培养池底部的潜水泵输送至灌溉管路中，进行温室中其余作物的灌溉。

作为优选，所述灌溉管路包括与潜水泵相连的供水总管以及多条与供水总管连通的支管，温室内的地面利用人行道分隔为多个灌溉区，所述人行道包括高于地面20～100cm的路基以及铺设在路基上的台板，台板的两侧宽于路基形成伸向对应侧灌溉区的延伸部，各支管吊挂在对应的延伸部下方，且各支管上设有朝向对应灌溉区的喷淋孔。

台板的顶面为供行走的人行道，将供水的支管掩藏在台板延伸部的下方，能够提高温室的观赏性，各支管上均设有喷淋孔，向对应的灌溉区内均匀喷洒灌溉用水，保证灌溉的均匀性。

每个灌溉区内可以根据需要种植不同的作物，依据作物的不同需水量，各支管的灌溉独立进行。

支管喷洒水后，由于灌溉区内土壤表面的不平坦，以及种植作物的遮挡，水容易在地势低洼的地方聚集，从而造成灌溉的不均匀，为了改善这种情况，优选地，所述灌溉区为扇形，扇形的两直边对应设置人行道，在灌溉区内设有两组活动插板，两组活动插板交替布置，每组活动插板安装在对应直边的人行道路基上，同一灌溉区内的所有活动插板构成迂回的灌溉通道。

本实用新型可现场演示的温室教学系统，能够在教学现场对温室进行远程控制，并借助于各种信号采集系统，对各作物生长情况进行多维观察。

附图说明

图1为本实用新型可现场演示的温室教学系统中教学温室的俯视图；

图2为图1中的C-C向视图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为图2中的B部放大图；

图5为教学温室中灌溉区的俯视图；

图6为教学温室中人行道的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型可现场演示的温室教学系统做详细描述。

一种可现场演示的温室教学系统，包括位于教学现场的控制装置以及位于远端的教学温室，如图1所示，教学温室整体上为环形，中心区域为顶部开放的通风井28，围绕通风井28环布有高立柱15和低立柱4，设有与高立柱15位置相应的内墙，以及与低立柱4位置相应的外墙，高立柱15和低立柱4的上方架设有斜梁14，斜梁14呈辐射状分布，斜梁14上铺设有顶棚2，顶棚2的外缘延伸出外墙。

如图1、图2所示，在教学温室内邻近高立柱顶端处设有环形轨道29，环形轨道29上设有移动车，移动车通过云台30安装有摄像机，教学温室内部还设有采集温室内温度、湿度、二氧化碳浓度等参数的传感器。

教学温室的外部设有气象站，教学现场的控制装置包括显示屏以及控制柜，显示屏用于显示各传感器信号、气象站的信号以及摄像机采集的视频；控制柜上设有用于控制移动车行进的第一操作手柄，以及用于控制云台转动角度的第二操作手柄。

如图2、图4所示，教学温室中各立柱的底端通过可调基座安装在地基上，可调基座包括：设置在地基上的四根螺杆20、穿设在螺杆20上的支撑板21、以及套设在螺杆20上的锁紧螺母22，每根螺杆20上套设有两个锁紧螺母22，两个锁紧螺母22分别抵靠支撑板21的上下两侧。

立柱的底端抵压在支撑板21上，支撑板21上开设有与立柱底端形状相应的限位槽，立柱的底端位于限位槽中，立柱的底端与支撑板21之间采用膨胀螺钉相连接。

如图2、图3所示，地基上固定有支撑墩1，支撑墩1内设有用于容纳斜梁14的插槽16，斜梁14的低位端向下延伸且活动插设在支撑墩1内，在支撑墩1内设有调节螺栓19，插槽16的槽底设有与调节螺栓19相配合的螺孔，调节螺栓19与斜梁14的布置方向一致且与斜梁14的端头相抵。为了满足承重需求，调节螺栓19可以设置多个。

为了保护斜梁14的端头不易被磨损，一方面在调节螺栓19与斜梁14的端头之间设置垫板18，另一方面，在斜梁14的端头包裹金属加强套17。

如图2所示，顶棚2较低一侧的正下方设有用于蓄水的沉淀池5，在沉淀池5和低立柱4之间设有用于种植水生植物的培养池6，在沉淀池5和培养池6之间设有溢流堰3，在温室内铺设有灌溉管路，在培养池6底部设有与灌溉管路连接的潜水泵7。

培养池6设有溢流管路(图中未示出)，当培养池6中的水过多时，通过溢流管路进行排出，在灌溉管路中设置利用自来水供水的支路，如果培养池6中的水量较少，通过自来水补给灌溉用水。

如图1所示，沉淀池5以及培养池6上方架设有用于进入温室的连接桥27。

在顶棚2较低一侧与支撑墩1之间为敞开的通风口，沉淀池5的一部分处在通风口的正下方用以承接雨水，培养池6完全被顶棚2覆盖。

如图2所示，在低立柱4底部设有送风机9，送风机9的入风口朝向培养池6的水面，在高立柱15顶部设有引风机13。温室内部还设有照明灯10，顶棚2采用太阳能玻璃用以向送风机9、引风机13以及照明灯10供电。

如图2、图5所示，灌溉管路包括与所述潜水泵7相连通的供水总管8以及多条与供水总管8连通的支管11，斜顶温室内的地面利用人行道分隔为多个灌溉区23。

如图6所示，人行道包括高于地面20～100cm的路基25以及铺设在路基25上的台板12，台板12的两侧宽于路基25形成伸向对应侧灌溉区23的延伸部，各支管11通过U形挂架26安装在对应的延伸部下方，各支管11上设有朝向对应灌溉区23的喷淋孔。

以一个灌溉区为例，如图5所示，灌溉区23为扇形，扇形的两直边对应设置人行道，每个灌溉区23内设有交替布置的两组活动插板24，每组活动插板24安装在对应人行道的路基25上，同一灌溉区23内的所有活动插板24构成迂回的灌溉通道。

支管11的吊挂位置高于各活动插板24的顶沿，路基25的侧壁上设有与活动插板24相配合的承插槽16，活动插板24的底沿设有若干伸入地面的固定锚。

固定锚为杆状，且具有刺入地面的尖头，固定锚与活动插板24底面的夹角为30～60度。

支管11上的喷淋孔有三组，同一组喷淋孔沿支管11轴向依次排布，不同组喷淋孔沿支管11周向排布，相邻组喷淋孔错位布置(即在同一圆周上，不同时出现三个喷淋孔)，如图6所示，三组喷淋孔的朝向与水平面的夹角分别为：0度、45度、60度。

Claims (10)

1.一种可现场演示的温室教学系统，包括位于教学现场的控制装置以及位于远端的教学温室，在教学温室内设有监控装置，其特征在于，所述教学温室整体上为环形，中心区域为顶部开放的通风井，教学温室带有环绕通风井分布的内外两组立柱，其中内环为高立柱，外环为低立柱，在教学温室内邻近高立柱顶端处设有环形轨道，环形轨道上设有移动车；

所述监控装置包括用于采集温室参数的传感器以及通过云台安装在移动车上的摄像机；

所述控制装置包括用于显示各传感器信号和摄像机采集视频的显示屏、以及用于远程控制移动车和云台的控制柜。

2.如权利要求1所述的可现场演示的温室教学系统，其特征在于，所述控制柜上设有用于控制移动车行进的第一操作手柄，以及用于控制云台转动角度的第二操作手柄。

3.如权利要求1所述的可现场演示的温室教学系统，其特征在于，所述教学温室的外部还设有气象站，所述显示屏还用于显示来自气象站的信号。

4.如权利要求1所述的可现场演示的温室教学系统，其特征在于，在立柱的顶部架设有辐射分布的多根斜梁，各立柱的底端通过可调基座安装在地基上，所述地基上固定有支撑墩，所述斜梁的低位端向下延伸且活动插设在支撑墩内，在支撑墩内螺纹配合有调节螺栓，调节螺栓与斜梁的布置方向一致且与斜梁的端头相抵。

5.如权利要求4所述的可现场演示的温室教学系统，其特征在于，所述可调基座包括：

设置在地基上的至少四根螺杆；

穿设在螺杆上的支撑板，立柱的底端抵压在该支撑板上；

套设在各螺杆上且与支撑板相抵的锁紧螺母。

6.如权利要求4所述的可现场演示的温室教学系统，其特征在于，在教学温室的外围依次环布有用于种植水生植物的培养池以及用于蓄水的沉淀池，在低立柱的底部设有送风机，送风机的入风口朝向所述培养池的水面，在高立柱的顶部设有引风机，所述斜梁上铺设有顶棚，顶棚采用太阳能玻璃用以向送风机和引风机供电。

7.如权利要求6所述的可现场演示的温室教学系统，其特征在于，培养池被屏蔽在顶棚正下方，沉淀池的一部分位于顶棚正下方，其余部分开放用以承接雨水。

8.如权利要求7所述的可现场演示的温室教学系统，其特征在于，在培养池和沉淀池之间设有溢流堰，教学温室内部设有灌溉管路，在培养池的底部设有与灌溉管路连通的潜水泵。

9.如权利要求8所述的可现场演示的温室教学系统，其特征在于，所述灌溉管路包括与潜水泵相连的供水总管以及多条与供水总管连通的支管，温室内的地面利用人行道分隔为多个灌溉区，所述人行道包括高于地面20～100cm的路基以及铺设在路基上的台板，台板的两侧宽于路基形成伸向对应侧灌溉区的延伸部，各支管吊挂在对应的延伸部下方，且各支管上设有朝向对应灌溉区的喷淋孔。

10.如权利要求9所述的可现场演示的温室教学系统，其特征在于，所述灌溉区为扇形，扇形的两直边对应设置人行道，在灌溉区内设有两组活动插板，两组活动插板交替布置，每组活动插板安装在对应直边的人行道路基上，同一灌溉区内的所有活动插板构成迂回的灌溉通道。