CN209073055U - 一种滴灌施肥智能控制光伏大棚 - Google Patents

Abstract

一种滴灌施肥智能控制光伏大棚，包括钢结构大棚，钢结构大棚内固定有遮阳系统和滴灌施肥控制系统；钢结构大棚包括主体结构和屋架结构，主体结构的钢边柱底部埋设于砌体围墙中，遮阳系统包括折叠式遮阳布、悬吊钢丝、导向钢丝、支撑柱、横杆、双轴减速电机、驱动轴和齿条推杆，滴灌施肥控制系统包括PC机、储水箱、储肥箱、文丘里管、过滤灌溉箱、排水管和滴灌喷头，作物栽培土层中插入有土壤湿度传感器；太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池与PC机连接，PC机与电池阀、双轴减速电机、第一水泵、第二水泵、土壤湿度传感器连接。该大棚可对种植作物进行精准滴灌水肥，提高了钢结构大棚的侧向刚度，稳定性更好；该大棚利用光伏供电，节约电能。

Description

一种滴灌施肥智能控制光伏大棚

技术领域

本实用新型涉及温室种植领域，具体涉及一种滴灌施肥智能控制光伏大棚。

背景技术

温室大棚是农业现代化的重要应用，其集温度控制、湿度控制及光照控制于一体，具有高度智能化的特点。现有的温室大棚多为钢结构大棚，钢结构具有施工周期短、造价低等特点，然而对于大型钢结构大棚来说，其纵向的刚度不足，仅仅依靠柱间的剪刀撑仍然难以保证钢结构大棚的主体侧向稳定性，同时现有的太阳能电池板的设置不合理，大棚顶部铺满太阳能电池板导致温室大棚内部缺乏日光光照，造成温室大棚内部的采光耗能增加，不利于节能及作物的正常生长。

现有的温室大棚多采用雾化加湿的技术提高大棚中的湿度，以保证作物的生长，该方式极易造成温室大棚的主体结构锈蚀及其他电气设备快速老化甚至损坏，同时雾化加湿的方式不仅会造成水资源的浪费还无法对种植的作物进行精准浇水，造成作物根部缺水问题；利用现有的雾化管道无法进行施肥操作，雾化喷头极易堵塞造成水肥浇施的失败；现有温室大棚仍采用人工覆盖遮阳布的措施以对大棚内部进行遮阳，该方式效率低、工作量大。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，设计了一种滴灌施肥智能控制光伏大棚，该大棚可对种植作物进行精准滴灌水肥，有利于水资源的节约，防止雾化水汽锈蚀大棚主体结构并使电气设备老化及损失；该大棚采用的钢混结构，结合了钢结构和砖混结构的双重优点，节省建造周期的同时提高了钢结构大棚的侧向刚度，稳定性更好；该大棚利用光伏供电，节约电能，同时该大棚采用自动化遮阳系统，该遮阳系统结构简单，提高了大棚控制的智能化及工作效率。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种滴灌施肥智能控制光伏大棚，其特征在于，包括钢结构大棚，钢结构大棚内固定有遮阳系统和滴灌施肥控制系统；

所述的钢结构大棚包括主体结构和屋架结构，主体结构由纵梁将多个单跨钢框架依次串接固定组成，单跨钢框架由钢边柱和钢横梁刚性连接组成，主体结构的侧面设有砌体围墙，单跨钢框架的钢边柱底部埋设于砌体围墙中，砌体围墙的上方安设有推拉式换气窗，换气窗的上方刚接有墙面檩条，墙面檩条上固定有透明墙面板，主体结构的钢边柱的柱间刚接有柱间剪刀撑，所述的屋架结构为坡面钢屋架，坡面钢屋架的透明屋面板上固定有太阳能电池板，太阳能电池板间隔设置，主体结构的端部设有对开门扇；

所述的遮阳系统包括折叠式遮阳布、悬吊钢丝、导向钢丝、支撑柱、横杆、双轴减速电机、驱动轴和齿条推杆，支撑柱的底部焊接有底座，底座通过地脚螺栓固定于地面上，横杆固定于支撑杆的上方，支撑杆的一侧横杆上螺栓固定有连接板，双轴减速电机固定于连接板上，双轴减速电机的两侧各固定有一个驱动轴，驱动轴的两端为齿轮段，横杆的两端固定有齿条座，驱动轴两端的齿轮段端部固定于齿条座上的滚珠轴承中，齿条推杆穿过齿条座上的一对约束片，齿条推杆的齿条杆段与驱动轴的齿轮段啮合，齿条推杆的齿条杆段的两端部固定连接有推杆，悬吊钢丝和导向钢丝沿钢结构大棚纵向长度通长设置，悬吊钢丝设置于导向钢丝的上方，折叠式遮阳布的上方和下方固定有挂钩，折叠式遮阳布上方的挂钩挂在悬吊钢丝上，折叠式遮阳布下方的挂钩倒钩于导向钢丝上，折叠式遮阳布设有两片，第一折叠式遮阳布的左端固定于主体结构的钢横梁上，第一折叠式遮阳布的右端与推杆的左端固定连接，支撑柱上方的纵梁上固定有限位板，第二折叠式遮阳布的左端固定于限位板上，第二折叠式遮阳布的右端与推杆的右端固定连接；

所述的滴灌施肥控制系统包括PC机、储水箱、储肥箱、过滤灌溉箱、排水管和滴灌喷头，储水箱中固定有第一水泵，第一水泵的泵水管与文丘里管的入水口连接，储肥箱中设有出液管，出液管上固定有电磁阀，出液管与文丘里管的喉管段连接，文丘里管的出水口与过滤灌溉箱的进料口连接，过滤灌溉箱的中部固定有滤膜，滤膜将过滤灌溉箱分为上部的混合室和下部的肥液储存室，肥液储存室中固定有第二水泵，第二水泵与排水管连接，滴灌喷头等间距固定于排水管上，排水管支撑于可调节支撑杆上，可调节支撑杆插入作物栽培土层中，作物栽培土层中插入有土壤湿度传感器；

所述的太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池与PC机连接，PC机与电池阀、双轴减速电机、第一水泵、第二水泵、土壤湿度传感器连接。

优选的，所述的可调节支撑杆由弧形卡持部、伸缩杆和锥尖状刺入部组成，排水管由弧形卡持部的缺口处卡入，刺入部插入作物栽培土层中。

优选的，所述的透明屋面板为玻璃钢材质。

本实用新型的有益效果是：该大棚可对种植作物进行精准滴灌水肥，有利于水资源的节约，防止雾化水汽锈蚀大棚主体结构并使电气设备老化及损失；该大棚采用的钢混结构，结合了钢结构和砖混结构的双重优点，节省建造周期的同时提高了钢结构大棚的侧向刚度，稳定性更好；该大棚利用光伏供电，节约电能，同时该大棚采用自动化遮阳系统，该遮阳系统结构简单，提高了大棚控制的智能化及工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是一种滴灌施肥智能控制光伏大棚的外部结构示意图；

图2是一种滴灌施肥智能控制光伏大棚的内部结构示意图；

图3是所述的遮阳系统的部分结构示意图；

图4是所述的可调节支撑杆的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-钢结构大棚，2-太阳能电池板，3-第一折叠式遮阳布，4-支撑柱，5-储水箱，6-储肥箱，7-文丘里管，8-过滤灌溉箱，9-PC机， 10-作物栽培土层，11-砌体围墙，12-钢边柱，13-钢横梁，14-纵梁， 15-墙面檩条，16-柱间剪刀撑，17-换气窗，18-对开门扇，31-挂钩，32-端板，33-悬吊钢丝，34-导向钢丝，35-第二折叠式遮阳布，41- 横杆，42-双轴减速电机，43-齿条杆段，44-推杆，45-齿条座，46- 底座，51-第一水泵，61-出液管，81-滤膜，82-第二水泵，83-排水管，84-可调节支撑杆，91-蓄电池，101-土壤湿度传感器，141-限位板，421-驱动轴，422-连接板，423-齿轮段，451-滚珠轴承，841- 弧形卡持部，842-伸缩杆，843-刺入部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-4所示，一种滴灌施肥智能控制光伏大棚，包括钢结构大棚1，钢结构大棚1内固定有遮阳系统和滴灌施肥控制系统；

所述的钢结构大棚1包括主体结构和屋架结构，主体结构由纵梁将多个单跨钢框架依次串接固定组成，单跨钢框架由钢边柱12和钢横梁13刚性连接组成，主体结构的侧面设有砌体围墙11，单跨钢框架的钢边柱12底部埋设于砌体围墙11中，砌体围墙可增加主体结构的侧向刚度，增加其抗风能力和稳定性；砌体围墙11的上方安设有推拉式换气窗17，打开主体结构两侧的换气窗17可实现室内外交换空气的目的，换气窗17的上方刚接有墙面檩条15，墙面檩条15上固定有透明墙面板，主体结构的钢边柱12的柱间刚接有柱间剪刀撑16，所述的屋架结构为坡面钢屋架，坡面钢屋架的透明屋面板上固定有太阳能电池板2，太阳能电池板2间隔设置，主体结构的端部设有对开门扇18；

所述的遮阳系统包括折叠式遮阳布、悬吊钢丝33、导向钢丝34、支撑柱4、横杆41、双轴减速电机42、驱动轴421和齿条推杆，支撑柱4的底部焊接有底座46，底座46通过地脚螺栓固定于地面上，横杆41固定于支撑杆4的上方，支撑杆4的一侧横杆41上螺栓固定有连接板422，双轴减速电机42固定于连接板422上，双轴减速电机42的两侧各固定有一个驱动轴421，驱动轴421的两端为齿轮段 423，横杆的两端固定有齿条座45，驱动轴421两端的齿轮段423端部固定于齿条座45上的滚珠轴承451中，齿条推杆穿过齿条座上的一对约束片，齿条推杆的齿条杆段43与驱动轴421的齿轮段423啮合，齿条推杆的齿条杆段43的两端部固定连接有推杆44，悬吊钢丝 33和导向钢丝34沿钢结构大棚1纵向长度通长设置，悬吊钢丝33设置于导向钢丝34的上方，折叠式遮阳布的上方和下方固定有挂钩 31，折叠式遮阳布上方的挂钩31挂在悬吊钢丝33上，折叠式遮阳布下方的挂钩31倒钩于导向钢丝34上，折叠式遮阳布设有两片，第一折叠式遮阳布3的左端固定于主体结构的钢横梁13上，第一折叠式遮阳布3的右端与推杆44的左端固定连接，支撑柱4上方的纵梁14 上固定有限位板141，第二折叠式遮阳布35的左端固定于限位板141 上，第二折叠式遮阳布35的右侧端板32与推杆44的右端固定连接；

所述的滴灌施肥控制系统包括PC机9、储水箱5、储肥箱6、过滤灌溉箱8、排水管83和滴灌喷头831，储水箱5中固定有第一水泵 51，第一水泵51的泵水管与文丘里管7的入水口连接，储肥箱6中设有出液管61，出液管61上固定有电磁阀62，出液管61与文丘里管7的喉管段连接，文丘里管7的出水口与过滤灌溉箱8的进料口连接，过滤灌溉箱8的中部固定有滤膜81，滤膜81将过滤灌溉箱8分为上部的混合室和下部的肥液储存室，肥液储存室中固定有第二水泵 82，第二水泵82与排水管83连接，滴灌喷头831等间距固定于排水管83上，排水管83支撑于可调节支撑杆84上，可调节支撑杆84由弧形卡持部841、伸缩杆842和锥尖状刺入部843组成，排水管由弧形卡持部的缺口处卡入，刺入部843插入作物栽培土层10中，作物栽培土层10中插入有土壤湿度传感器101；

所述的太阳能电池板2与蓄电池91连接，蓄电池91与PC机9 连接，PC机9与电池阀62、双轴减速电机42、第一水泵51、第二水泵82、土壤湿度传感器101连接。

本装置的一个具体的应用为：排水管83通过可调节支撑杆84固定于作物栽培土层10的上方，拉长或压缩可调节支撑杆84的伸缩杆的长度以调节排水管83与作物栽培土层10的距离，使滴灌的水肥能够快速渗透至作物的根部位子；作物栽培土层10中插入有土壤湿度传感器101，土壤湿度传感器101将土壤湿度信息实时传输至PC机中，当土壤湿度小于设定值时，PC机驱动第一水泵51和第二水泵82 开始运转并驱动电磁阀62打开，第一水泵51将储水箱5中的水泵入文丘里管7中，水流经过文丘里管7的喉管段时流速增加造成喉管段处产生负压，储肥箱6中的肥料液体在负压的抽吸下进入文丘里管7 中并与水流混合和稀释，稀释后的水肥进入过滤灌溉箱8中并经过滤膜81的过滤，水肥中未溶解的肥料颗粒及其他颗粒物被过滤截留在滤膜81上，过滤后的水肥进入储肥箱6的肥液储存室中并经第二水泵82泵入排水管83中并从滴灌喷头831滴灌至作物根系处的土壤中，整个灌溉过程智能化控制且滴灌喷头的滴灌范围仅限于作物范围内，滴灌更加精准，在减少不必要的浪费的同时可防止雾化的水肥在大棚室内扩散造成大棚主体结构的锈蚀及其他电气设备的老化和损坏。

钢结构大棚1的坡面钢屋架上固定有太阳能电池板，太阳能电池板将转换的电能存储与蓄电池91中，蓄电池91对PC机9供电，可节约用电，PC机与双轴减速电机42连接，通过操作PC机可控制双轴减速电机42的正反转，当双轴减速电机42正转时，驱动轴421的齿轮段423带动与其啮合连接的齿条杆段43向右侧滑动，固定于齿条杆段43左侧的推杆44将拉动第一折叠式遮阳布3向右侧运动，第一折叠式遮阳布3在悬吊钢丝33和导向钢丝44的约束下向右侧直线展开，在第一折叠式遮阳布3展开的同时，齿条杆段43右端的推杆 44将推动第二折叠式遮阳布35的端板32向右侧展开；当双轴减速电机42反转时，第一折叠式遮阳布3和第二折叠式遮阳布35被折叠收缩，从实实现自动遮阳功能的控制，无需人工爬顶进行遮阳操作，节约人力成本。

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实用新型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。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种滴灌施肥智能控制光伏大棚，其特征在于，包括钢结构大棚，钢结构大棚内固定有遮阳系统和滴灌施肥控制系统；

所述的钢结构大棚包括主体结构和屋架结构，主体结构由纵梁将多个单跨钢框架依次串接固定组成，单跨钢框架由钢边柱和钢横梁刚性连接组成，主体结构的侧面设有砌体围墙，单跨钢框架的钢边柱底部埋设于砌体围墙中，砌体围墙的上方安设有推拉式换气窗，换气窗的上方刚接有墙面檩条，墙面檩条上固定有透明墙面板，主体结构的钢边柱的柱间刚接有柱间剪刀撑，所述的屋架结构为坡面钢屋架，坡面钢屋架的透明屋面板上固定有太阳能电池板，太阳能电池板间隔设置，主体结构的端部设有对开门扇；

所述的遮阳系统包括折叠式遮阳布、悬吊钢丝、导向钢丝、支撑柱、横杆、双轴减速电机、驱动轴和齿条推杆，支撑柱的底部焊接有底座，底座通过地脚螺栓固定于地面上，横杆固定于支撑杆的上方，支撑杆的一侧横杆上螺栓固定有连接板，双轴减速电机固定于连接板上，双轴减速电机的两侧各固定有一个驱动轴，驱动轴的两端为齿轮段，横杆的两端固定有齿条座，驱动轴两端的齿轮段端部固定于齿条座上的滚珠轴承中，齿条推杆穿过齿条座上的一对约束片，齿条推杆的齿条杆段与驱动轴的齿轮段啮合，齿条推杆的齿条杆段的两端部固定连接有推杆，悬吊钢丝和导向钢丝沿钢结构大棚纵向长度通长设置，悬吊钢丝设置于导向钢丝的上方，折叠式遮阳布的上方和下方固定有挂钩，折叠式遮阳布上方的挂钩挂在悬吊钢丝上，折叠式遮阳布下方的挂钩倒钩于导向钢丝上，折叠式遮阳布设有两片，第一折叠式遮阳布的左端固定于主体结构的钢横梁上，第一折叠式遮阳布的右端与推杆的左端固定连接，支撑柱上方的纵梁上固定有限位板，第二折叠式遮阳布的左端固定于限位板上，第二折叠式遮阳布的右端与推杆的右端固定连接；

所述的滴灌施肥控制系统包括PC机、储水箱、储肥箱、过滤灌溉箱、排水管和滴灌喷头，储水箱中固定有第一水泵，第一水泵的泵水管与文丘里管的入水口连接，储肥箱中设有出液管，出液管上固定有电磁阀，出液管与文丘里管的喉管段连接，文丘里管的出水口与过滤灌溉箱的进料口连接，过滤灌溉箱的中部固定有滤膜，滤膜将过滤灌溉箱分为上部的混合室和下部的肥液储存室，肥液储存室中固定有第二水泵，第二水泵与排水管连接，滴灌喷头等间距固定于排水管上，排水管支撑于可调节支撑杆上，可调节支撑杆插入作物栽培土层中，作物栽培土层中插入有土壤湿度传感器；

所述的太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池与PC机连接，PC机与电池阀、双轴减速电机、第一水泵、第二水泵、土壤湿度传感器连接。

2.根据权利要求1所述的一种滴灌施肥智能控制光伏大棚，其特征在于，所述的可调节支撑杆由弧形卡持部、伸缩杆和锥尖状刺入部组成，排水管由弧形卡持部的缺口处卡入，刺入部插入作物栽培土层中。

3.根据权利要求1所述的一种滴灌施肥智能控制光伏大棚，其特征在于，所述的透明屋面板为玻璃钢材质。