CN210671500U - 一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚 - Google Patents

Abstract

一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚属于农业设备技术领域，其主要由侧板轨道、顶板轨道、顶板模块、首部模块和侧板模块构成。首部模块顶部与侧板轨道固装，侧板模块通过侧板滑轮安装在侧板轨道上，所述侧板轨道上固装有顶板轨道，顶板轨道上安装有顶板模块。首部模块内部安装有电路总成，所述电路总成通过无线传输模块I和无线传输模块II之间的信息传递与侧板电路总成相互连接。该设备实现了自动化试验需求，解决了现有技术建设成本高、试验条件单一的问题。

Description

一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚

技术领域

本实用新型属于农业设备技术领域，尤其涉及一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚。

背景技术

干旱是影响作物生长发育和产量的最主要的非生物胁迫因子，作物耐旱性是指作物对干旱的适应能力和抵抗能力，即在土壤干旱或大气干燥的情况下，作物所具有受伤最轻、产量下降最低的能力。全面了解作物耐旱性可以得知作物在产量下降最低的情况下的最低耗水量，进而可以节省大量水资源，此外，在一定水分胁迫条件下作物品质反而有一定的提升。为了展开相关实验，避免天然降雨的影响必然需要大棚等设施作为保障。因此，避雨大棚的存在对作物耐旱性实验研究具有重大的科学意义。

目前，国内外对于作物耐旱试验所使用的大棚主要采用固定式大棚和移动式大棚。固定式大棚多是用木杆、轻型钢管以及水泥杆做成大棚骨架，上面覆盖上塑料薄膜；移动式大棚多是由滚轮、钢管支架、折叠部件以及塑料顶棚等结构组成。但以上所述大棚均具有如下缺点：降雨前后大棚不能自动的开闭，会耗费大量劳动成本，且大棚开放程度较小，不能完全还原作物正常生长时的状态；降雨时，雨水会从塑料大棚溅到大棚外侧土壤进而渗透到大棚内部，影响作物耐旱性的精度，同时也不能达到雨水回收利用的效果。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述现有技术存在的问题，设计一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚，本实用新型结构简单、新颖，操作简易方便，能够根据天气情况全自动开关大棚，可以让作物完全与外界接触，还原作物自然的生长状态，进而能够提高了实验精度与可靠性，并且雨水可以被大棚回收以供再利用，满足作物抗旱实验和农业生产的需求。此外，该实用新型创造也实现了节省人工、降低劳动强度的目的。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚，其首部模块顶部与侧板轨道固装，侧板模块通过侧板滑轮安装在侧板轨道上，所述侧板轨道上固装有顶板轨道，顶板轨道上安装有顶板模块。顶板模块由顶板移动端与顶板固定端组成，所述顶板移动端内安装有顶板电机，顶板电机的转子与顶板滑轮相固装，所述顶板滑轮与顶板轨道相配合，使得顶板移动端与能够在顶板轨道上移动，顶板移动端与遮雨幕帘的一端相固装，遮雨幕帘的另一端安装在顶板固定端内的发条式自缩卷轴上，在所述顶板固定端的顶板固定端外壳内，卷轴外壳所包裹的空间依次通过排水支管、排水干管与首部模块的蓄水池连接，在所述卷轴外壳与顶板固定端外壳所共同包裹的空间依次通过输水支管、输水干管与首部模块的抽水泵连接，在所述顶板固定端外壳下端固装有喷头，喷头与输水支管连接。侧板模块的遮雨板两侧固装有磁贴，所述遮雨板的顶端安装有侧板转向电机，侧板转向电机安装在悬臂框架之下，所述悬臂框架中安装有磁感充电式电池、侧板电路总成、侧板位移电机，侧板位移电机的转子与侧板滑轮相固装，所述侧板滑轮安装在侧板轨道内，使得侧板模块整体可以沿着侧板轨道运动。首部模块的集水槽固装在首部模块外壳的外侧，所述集水槽下侧固装有蓄水池，两者通过孔洞连通，蓄水池的顶板与首部模块外壳包裹的空间内搭载有抽水泵和电机I，所述蓄水池通过抽水管与抽水泵连接，抽水泵的另一端与输水干管连接；电机I的转子与丝杆固装，升降天车安装在丝杆上，在丝杆的外螺纹与升降天车的内螺纹相互配合作用下，使得升降天车在丝杆上沿限位导轨上下运动，升降天车内安装有电机II，所述电机II的转子与驱动齿轮固装，驱动齿轮上安装有左右两个齿臂，且两个齿臂与驱动齿轮分别啮合，在齿臂的端头固装有端头，在所述端头上安装有排水碾。首部模块内部安装有电路总成，所述电路总成由单片机控制单元、无线传输模块I、驱动模块和磁感充电适配器构成，其中，单片机控制单元与驱动模块、无线传输模块I、磁感充电适配器分别连接，顶板电机、电机I、电机II、抽水泵通过驱动模块与单片机控制单元连接；所述电路总成通过无线传输模块I与上位机之间传递信息；所述电路总成通过无线传输模块I和无线传输模块II之间的信息传递与侧板电路总成相互连接，侧板电路总成由侧板单片机控制单元、侧板驱动模块和无线传输模块II构成，侧板单片机控制单元与侧板驱动模块、无线传输模块II分别连接，侧板单片机控制单元通过侧板驱动模块与侧板位移电机和侧板转向电机连接。在靠近首部模块1所在位置的侧板轨道上，安装有磁感充电适配器，所述磁感充电适配器与侧板模块中安装的磁感充电式电池相互配合工作，为磁感充电式电池充能。

本实用新型结构新颖、合理、简单，可以根据天气情况开闭大棚，开放时，大棚开放程度高，能够较好的还原作物自然生长状态，关闭时，隔雨效果好，落在大棚上的雨水能够被收集，不但节省人力，而且能够提高作物抗旱性实验的精度。该设备能够较好的适用于作物耐旱性实验研究，以此满足科研和农业生产所需。

附图说明

图1是闭合状态的一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚结构示意图；

图2是开放状态的一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚结构示意图；

图3是侧板模块细部结构示意图；

图4是悬臂框架内部结构示意图；

图5是首部内部结构透视图；

图6是内部结构俯角透视图；

图7是顶板模块结构示意图；

图8是顶板移动端内部结构示意图；

图9是顶板固定端内部结构与输水支管连接示意图；

图10是升降天车内部结构示意图；

图11是顶板移动端内部结构示意图；

图12是电路总成结构示意图。

图中件号说明：

1、首部模块；2、顶板模块；3、侧板模块；4、顶板轨道；5、侧板轨道；6、上位机；101、首部模块外壳；102、限位导轨；103、电机I；104、丝杆；105、升降天车；106、电机II；107、驱动齿轮；108、齿臂；109、端头；110、排水碾；111、蓄水池；112、抽水管；113、抽水泵；114、输水干管；115、排水干管；116、集水槽；117、电路总成；1171、无线传输模块I；1172、单片机控制单元；1173、驱动模块；201、顶板固定端；202、顶板移动端；203、喷头；204、遮雨幕帘；205、顶板滑轮；206、发条式自缩卷轴；207、卷轴外壳；208、顶板固定端外壳；209、排水支管；210、输水支管；211、顶板电机；301、侧板滑轮；302、悬臂框架；303、遮雨板；304、磁贴；305、侧板转向电机；306、磁感充电式电池；307、侧板电路总成；3071、侧板单片机控制单元；3072、侧板驱动模块；3073、无线传输模块II；308、侧板位移电机；501、磁感充电适配器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施方案进行详细描述。一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚，其首部模块1顶部与侧板轨道5固装，侧板模块3通过侧板滑轮301安装在侧板轨道5上，所述侧板轨道5上固装有顶板轨道4，顶板轨道4上安装有顶板模块2。顶板模块2由顶板移动端202与顶板固定端201组成，所述顶板移动端202内安装有顶板电机211，顶板电机211的转子与顶板滑轮205相固装，所述顶板滑轮205与顶板轨道4相配合，使得顶板移动端202能够在顶板轨道4上移动，顶板移动端202与遮雨幕帘204的一端相固装，遮雨幕帘204的另一端安装在顶板固定端201内的发条式自缩卷轴206上，在所述顶板固定端201的顶板固定端外壳208内，卷轴外壳207所包裹的空间依次通过排水支管209、排水干管115与首部模块1的蓄水池111连接，在所述卷轴外壳207与顶板固定端外壳208所共同包裹的空间依次通过通过输水支管210、输水干管114与首部模块1的抽水泵113连接，在所述顶板固定端外壳208下端固装有喷头203，喷头203与输水支管210连接。侧板模块3的遮雨板303两侧固装有磁贴304，所述遮雨板303的顶端安装有侧板转向电机305，侧板转向电机305安装在悬臂框架302之下，所述悬臂框架302中安装有磁感充电式电池306、侧板电路总成307、侧板位移电机308，侧板位移电机308的转子与侧板滑轮301相固装，所述侧板滑轮301安装在侧板轨道5内，使得侧板模块3整体可以沿着侧板轨道5运动。首部模块1的集水槽116固装在首部模块外壳101的外侧，所述集水槽116下侧固装有蓄水池111，两者通过孔洞连通，蓄水池111的顶板与首部模块外壳101包裹的空间内搭载有抽水泵113和电机I103，所述蓄水池111通过抽水管112与抽水泵113连接，抽水泵113的另一端与输水干管114连接；电机I103的转子与丝杆104固装，升降天车105安装在丝杆104上，在丝杆104的外螺纹与升降天车105的内螺纹相互配合作用下，使得升降天车105在丝杆104上沿限位导轨102上下移动，升降天车105内安装有电机II106，所述电机II106的转子与驱动齿轮107固装，驱动齿轮107上安装有左右两个齿臂108，且两个齿臂108与驱动齿轮107分别啮合，在齿臂108的端头固装有端头109，在所述端头109上安装有排水碾110。首部模块1内部安装有电路总成117，所述电路总成117由单片机控制单元1172、无线传输模块I1171、驱动模块1173和磁感充电适配器501构成，其中，单片机控制单元1172与驱动模块1173、无线传输模块I1171、磁感充电适配器501分别连接，顶板电机211、电机I103、电机II106、抽水泵113通过驱动模块1173与单片机控制单元1172连接；所述电路总成117通过无线传输模块I1171与上位机6之间传递信息；所述电路总成117通过无线传输模块I1171和无线传输模块II3073之间的信息传递与侧板电路总成307相互连接，侧板电路总成307由侧板单片机控制单元3071、侧板驱动模块3072和无线传输模块II3073构成，侧板单片机控制单元3071与侧板驱动模块3072、无线传输模块II3073分别连接，侧板单片机控制单元3071通过侧板驱动模块3072与侧板位移电机308和侧板转向电机305连接。在靠近首部模块1所在位置的侧板轨道5上，安装有磁感充电适配器501，所述磁感充电适配器501与侧板模块3中安装的磁感充电式电池306相互配合工作，为磁感充电式电池306充能。

在作业使用时，将一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚建设在实验作物所在田块上，当所在区域有降雨发生时，上位机6通过无线传输模块I1171将信号传递给单片机控制单元1172，单片机控制单元1172通过驱动模块1173驱动顶板电机211工作，顶板电机211带动顶板滑轮205沿顶板轨道4移动，直到顶板移动端202与相邻的下一个顶板固定端201相结合时为止，同时，在顶板移动端202移动过程中，遮雨幕帘204从发条式自缩卷轴206上延出遮挡在该顶板移动端202移动轨迹所经的平面。在单片机控制单元1172通过驱动模块1173驱动顶板电机211工作的同时，单片机控制单元1172通过无线传输模块I1171和无线传输模块II3073与侧板单片机控制单元3071通信，侧板单片机控制单元3071通过侧板驱动模块3072驱动侧板位移电机308工作，使得各个侧板模块3沿着侧板轨道5移动到各自的指定位置，侧板单片机控制单元3071通过侧板驱动模块3072驱动侧板转向电机305工作，使得每个侧板模块3完成转向，使得彼此相邻的遮雨板303两侧的磁贴304在磁力作用下相互闭合，此时，一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚处于闭合状态。降雨时，雨水落在各个遮雨帘幕204上，并顺着遮雨帘幕204汇集入各个顶板固定端201的卷轴外壳207内，并依次通过排水支管209和排水干管115最终收集到蓄水池111中；打在侧板模块3上的雨水被遮雨板303所吸收。降雨过后，上位机6通过无线传输模块I1171将信息发送到单片机控制单元1172，单片机控制单元1172通过驱动模块1173控制顶板电机211工作，顶板电机211带动顶板滑轮205沿顶板轨道4移动，直到顶板移动端202与其所配对的顶板固定端201相结合时为止，同时，在顶板移动端202移动过程中，遮雨幕帘204在发条式自缩卷轴206的回卷作用下卷绕在发条式自缩卷轴206上。在单片机控制单元1172通过驱动模块1173驱动顶板电机211工作的同时，单片机控制单元1172通过无线传输模块I1171和无线传输模块II3073与侧板单片机控制单元3071通信，侧板单片机控制单元3071通过侧板驱动模块3072驱动侧板转向电机305工作，使得每个侧板模块3完成转向，使得彼此相邻的遮雨板303分离，侧板单片机控制单元3071通过侧板驱动模块3072驱动侧板位移电机308工作，使得各个侧板模块3沿着侧板轨道5移动回到与首部模块1相邻的位置，各个侧板模块3的遮雨板303相互平行叠置在一起，此时，一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚处于开放状态。此后，单片机控制单元1172通过驱动模块1173驱动电机II106工作，在驱动齿轮107和左右两个齿臂108的配合作用下，使得左右两个齿臂108带动着端头109上的排水碾110向中间移动并挤压侧板模块3中的遮雨板303，单片机控制单元1172通过驱动模块1173驱动电机I103工作，使得升降天车105在丝杆104上沿限位导轨102上下移动，并带动排水碾110反复上下挤压叠置在一起的遮雨板303，使得遮雨板303中的雨水在挤压作用下通过集水槽116排到蓄水池111中。当各个侧板模块3的遮雨板303相互平行叠置在首部模块1相邻位置时，各个侧板模块3的磁感充电式电池306与首部模块1中的磁感充电适配器501相配合工作，为各个磁感充电式电池306充能，以便于磁感充电式电池306在侧板模块3工作时为其供能。此外，当实验设计需要为作物灌溉时，单片机控制单元1172通过驱动模块1173的抽水泵113工作，使得蓄水池111中的雨水依次通过抽水管112、输水干管114、输水支管210到达顶板固定端201的喷头203处，进而为大棚内的作物提供定量定时的灌溉。

Claims (6)

1.一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚，其特征在于：首部模块(1)顶部与侧板轨道(5)固装，侧板模块(3)通过侧板滑轮(301)安装在侧板轨道(5)上，所述侧板轨道(5)上固装有顶板轨道(4)，顶板轨道(4)上安装有顶板模块(2)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚，其特征在于：顶板模块(2)由顶板移动端(202)与顶板固定端(201)组成，所述顶板移动端(202)内安装有顶板电机(211)，顶板电机(211)的转子与顶板滑轮(205)相固装，所述顶板滑轮(205)与顶板轨道(4)相配合，使得顶板移动端(202)与能够在顶板轨道(4)上移动，顶板移动端(202)与遮雨幕帘(204)的一端相固装，遮雨幕帘(204)的另一端安装在顶板固定端(201)内的发条式自缩卷轴(206)上，在所述顶板固定端(201)的顶板固定端外壳(208)内，卷轴外壳(207)所包裹的空间依次通过排水支管(209)、排水干管(115)与首部模块(1)的蓄水池(111)连接，在所述卷轴外壳(207)与顶板固定端外壳(208)所共同包裹的空间依次通过输水支管(210)、输水干管(114)与首部模块(1)的抽水泵(113)连接，在所述顶板固定端外壳(208)下端固装有喷头(203)，喷头(203)与输水支管(210)连接。

3.根据权利要求1所述的一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚，其特征在于：侧板模块(3)的遮雨板(303)两侧固装有磁贴(304)，所述遮雨板(303)的顶端安装有侧板转向电机(305)，侧板转向电机(305)安装在悬臂框架(302)之下，所述悬臂框架(302)中安装有磁感充电式电池(306)、侧板电路总成(307)、侧板位移电机(308)，侧板位移电机(308)的转子与侧板滑轮(301)相固装，所述侧板滑轮(301)安装在侧板轨道(5)内，使得侧板模块(3)整体可以沿着侧板轨道(5)运动。

4.根据权利要求1所述的一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚，其特征在于：首部模块(1)的集水槽(116)固装在首部模块外壳(101)的外侧，所述集水槽(116)下侧固装有蓄水池(111)，两者通过孔洞连通，蓄水池(111)的顶板与首部模块外壳(101)包裹的空间内搭载有抽水泵(113)和电机I(103)，所述蓄水池(111)通过抽水管(112)与抽水泵(113)连接，抽水泵(113)的另一端与输水干管(114)连接；电机I(103)的转子与丝杆(104)固装，升降天车(105)安装在丝杆(104)上，在丝杆(104)的外螺纹与升降天车(105)的内螺纹相互配合作用下，使得升降天车(105)在丝杆(104)上沿限位导轨(102)上下移动，升降天车(105)内安装有电机II(106)，所述电机II(106)的转子与驱动齿轮(107)固装，驱动齿轮(107)上安装有左右两个齿臂(108)，且两个齿臂(108)与驱动齿轮(107)分别啮合，在齿臂(108)的端头固装有端头(109)，在所述端头(109)上安装有排水碾(110)。

5.根据权利要求1所述的一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚，其特征在于：首部模块(1)内部安装有电路总成(117)，所述电路总成(117)由单片机控制单元(1172)、无线传输模块I(1171)、驱动模块(1173)和磁感充电适配器(501)构成，其中，单片机控制单元(1172)与驱动模块(1173)、无线传输模块I(1171)、磁感充电适配器(501)分别连接，顶板电机(211)、电机I(103)、电机II(106)、抽水泵(113)通过驱动模块(1173)与单片机控制单元(1172)连接；所述电路总成(117)通过无线传输模块I(1171)与上位机(6)之间传递信息；所述电路总成(117)通过无线传输模块I(1171)和无线传输模块II(3073)之间的信息传递与侧板电路总成(307)相互连接，侧板电路总成(307)由侧板单片机控制单元(3071)、侧板驱动模块(3072)和无线传输模块II(3073)构成，侧板单片机控制单元(3071)与侧板驱动模块(3072)、无线传输模块II(3073)分别连接，侧板单片机控制单元(3071)通过侧板驱动模块(3072)与侧板位移电机(308)和侧板转向电机(305)连接。

6.根据权利要求1所述的一种适用于作物避雨实验的雨水重利用自动移动大棚，其特征在于：在靠近首部模块(1)所在位置的侧板轨道(5)上，安装有磁感充电适配器(501)，所述磁感充电适配器(501)与侧板模块(3)中安装的磁感充电式电池(306)相互配合工作，为磁感充电式电池(306)充能。

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