[發明專利]一種農用防霜機的全自動控制裝置及方法

有效

• 申請號: 201310592069.3
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103592887A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 胡永光;劉萍;楊朔;趙夢龍;吳文葉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;A01G13/08
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

技術領域

本發明屬于農業機械自動化和農業氣象災害抵御領域，涉及一種農用防霜機的全自動控制裝置及方法。

背景技術

近年來，低溫凍害天氣給我國農作物帶來了嚴重的損失。現有國內外防霜機中，立柱高度、風機轉速、云臺轉動周期等參數，均是根據經驗獲得且固定不變，在出廠時已設定；有些防霜機的風機俯角可變，但為有限幾個固定角度，且須人工手動調整；云臺轉動范圍僅限一個或有限個固定角度，也需要人工手動調整。

美國專利US5244346公開了一種便攜式防霜裝置，可移動且安裝方便，其立柱高度、風機俯角、風機轉速、云臺轉動周期、云臺轉動范圍均不可變。美國專利US805242公開了一種塔式防霜機，利用齒輪傳動，可以實現風機在360°范圍內擺動，但并不能控制其在任意角度范圍內轉動。專利號為201120394220.9的中國實用新型，公開了一種植物防霜機，其俯角可調，范圍為20°~45°之間，但須人工手動調節，其風機擺動通過曲柄擺桿機構實現，擺動范圍最大為90°，且只能在該角度范圍內擺動，不能在任意角度范圍內擺動。以上專利公開的防霜機均不能實現立柱高度、風機俯角、風機轉速、云臺轉動周期、云臺轉動范圍全自動控制。專利號為US20120093646A1的美國專利，公開了一種基于衛星和網絡通訊，進行防霜機群定位和控制運行的方法，可根據氣象條件和地形調整風機的流向、風速和傾角，但并未涉及防霜機結構參數的全自動控制。

發明內容

針對現有國內外防霜機不能實現全自動控制，造成防霜機使用效率低，防霜效果有限。防霜機本發明目的在于提供了一種農用防霜機的全自動控制裝置及方法，以實現液壓升降立柱高度、風機俯角、風機轉速、云臺轉動范圍、云臺轉動周期的全自動控制，且為任意可調，無需人工手動調節，能根據地形、逆溫等條件調整防霜機運行參數，以提高防霜效果和防霜機使用效率。

為了解決以上技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種農用防霜機的全自動控制裝置，包括采集控制終端(10)，其特征在于：還包括液壓升降立柱(1)、高度傳感器(2)、變頻電機(4)、角度傳感器(8)、電動伸縮桿(12)、步進電機(15)、步進驅動器(16)、電磁閥(19)、油泵(21)；

所述液壓升降立柱(1)固定安裝在地面上；所述高度傳感器(2)固定安裝在云臺(3)的固定支撐盤(18)的下表面，且位置不受液壓升降立柱(1)和風機葉片(9)工作時的影響；所述變頻電機(4)安裝在云臺(3)的轉動支撐盤(17)上表面，變頻電機(4)的輸出軸通過聯軸器(5)與俯仰支撐筒(6)內的風機安裝軸連接；

所述角度傳感器(8)固定安裝在俯仰支撐筒(6)一端的安裝軸上；所述電動伸縮桿(12)頂部通過螺栓與風機支撐筒(6)尾部連接，底部與云臺(3)轉動支撐盤(17)上的聯接組件通過螺栓連接；

所述步進電機(15)固定安裝于云臺(3)的固定支撐盤(18)下表面，步進電機(15)的輸出軸穿過固定支撐盤(18)通孔與齒輪(13)軸連接；所述步進驅動器(16)固定安裝在所述步進電機(15)上；

所述電磁閥(19)、油泵(21)為液壓泵站(11)的組成部分，電磁閥(19)安裝于油箱(20)表面的閥板(22)上，油泵(21)與油箱(20)連接，液壓泵站(11)固定安裝于地面上靠近液壓升降立柱(1)的位置；所述采集控制終端(10)固定安裝在液壓升降立柱(1)的非升降部位，以便于人工現場操作不影響液壓升降立柱(1)的正常工作；所述高度傳感器(2)、角度傳感器(8)均與采集控制終端(10)輸入端連接，變頻電機(4)的變頻器、電動伸縮桿(12)的驅動電機、步進驅動器(16)，電磁閥(19)、油泵(21)均與采集控制終端(10)輸出端連接。

所述云臺(3)可在任意角度范圍內往復轉動。

一種農用防霜機的全自動控制方法，其特征在于利用所述的一種農用防霜機的全自動控制裝置實現，具體包括以下步驟

第一步：在采集控制終端(10)中輸入液壓升降立柱高度設定值，油泵(21)啟動，高度傳感器(2)實時檢測液壓升降立柱(1)的高度，并將輸出信號傳送給采集控制終端(10)，采集控制終端(10)對液壓升降立柱高度檢測值和設定值進行比較，若液壓升降立柱高度檢測值小于設定值，則打開電磁閥(19)的上行油路，使液壓升降立柱高度增加；若液壓升降立柱高度檢測值大于設定值，則打開電磁閥(19)下行油路，使液壓升降立柱高度減小；當液壓升降立柱高度檢測值達到設定值時，則關閉電磁閥(19)的上行油路和下行油路，同時控制油泵(21)停止，使液壓升降立柱保持在設定值高度；