[發(fā)明專利]一種實時控制的新型大棚

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510446738.5
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN105010000A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張晶;肖智斌;范洪博;容會;崔毅;李潤鑫;湯守國;潘晟旻;孫俊
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: A01G9/24
• 分類號: A01G9/24;A01G7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種實時控制的新型大棚，其特征在于：包括墻體（1）、外棚架（2）、內(nèi)棚架（3）、透光膜（4）、頂梁（5）、無動力風機（6）、滑軌（7）、步進電機（8）、保溫被（9）、大陽能集熱板（10）、蓄水池（11）、水泵Ⅰ（12）、進水管（13）、出水管（14）、集熱池（15）、水泵Ⅱ（16）、散熱器（17）、土壤含水傳感器（18）、水泵Ⅲ（19）、澆灌導(dǎo)管（20）、控制模塊（21）、溫濕度傳感器（22）、太陽能光電板（23）、支架（24）、蓄電池（25）、光照傳感器Ⅰ（26）、LED生長燈（27）、造霧機（28）、出霧口（29）、液位傳感器Ⅰ（50）、液位傳感器Ⅱ（51）；其中墻體（1）由高保溫材料構(gòu)成，其頂部采用兩層棚架即外棚架（2）和內(nèi)棚架（3），外棚架（2）和內(nèi)棚架（3）連接在頂梁（5）上，透光膜（4）覆蓋在外棚架（2）上，頂梁（5）中上部安裝有無動力風機（6），滑軌（7）安裝在內(nèi)棚架（3）上與步進電機（8）相連，保溫被（9）安裝在外棚架（2）和內(nèi)棚架（3）之間并與滑軌（7）和步進電機（8）連接，太陽能集熱板（10）和太陽能光電板（23）安裝在支架（24）上，太陽能集熱板（10）通過進水管（13）與蓄水池（11）相連，通過出水管（14）與集熱池（15）相連，水泵Ⅰ（12）安裝在進水管（13）上，散熱器（17）通過水泵Ⅱ（16）與集熱池（15）和蓄水池（11）相連，土壤含水傳感器（18）安裝在土壤中并與控制模塊（21）相連，澆灌導(dǎo)管（20）與蓄水池（11）相連，水泵Ⅲ（19）與澆灌導(dǎo)管（20）相連，控制模塊（21）安裝在墻體（1）內(nèi)側(cè)并與其上方的溫濕度傳感器（22）連接，太陽能光電板（23）與蓄電池（25）相連，光照傳感器Ⅰ（26）安裝在頂梁（5）下部并與控制模塊（21）相連，LED生長燈（27）與蓄電池（25）連接并安裝在內(nèi)棚架（3）下方，造霧機（28）安裝在墻體（1）外側(cè)，出霧口（29）安裝在墻體（1）內(nèi)側(cè)，液位傳感器Ⅰ（50）安裝在集熱池（15）內(nèi)部上方，液位傳感器Ⅱ（51）安裝在集熱池（15）內(nèi)部下方；

所述控制模塊（21）包括單片機模塊（37）、溫濕度檢測模塊（38）、光強檢測模塊Ⅰ（39）、光強檢測模塊Ⅱ（40）、土壤含水檢測模塊（41）、液位檢測模塊Ⅰ（42）、集熱控制模塊（43）、散熱控制模塊（44）、澆灌控制模塊（45）、保溫控制模塊（46）、加濕控制模塊（47）、LED生長燈控制模塊（48）、蓄電池（49）、液位檢測模塊Ⅱ（52）；其中單片機模塊（37）與溫濕度檢測模塊（38）、光強檢測模塊Ⅰ（39）、光強檢測模塊Ⅱ（40）、土壤含水檢測模塊（41）、液位檢測模塊Ⅰ（42）、集熱控制模塊（43）、散熱控制模塊（44）、澆灌控制模塊（45）、保溫控制模塊（46）、加濕控制模塊（47）、LED生長燈控制模塊（48）相連，蓄電池（49）與LED生長燈控制模塊（48）相連，溫濕度檢測模塊（38）與溫濕度傳感器（22）連接，光強檢測模塊Ⅰ（39）與光照傳感器Ⅰ（26）連接，光強檢測模塊Ⅱ（40）與光照傳感器Ⅱ（36）連接，土壤含水檢測模塊（41）與土壤含水傳感器（18）連接，液位檢測模塊Ⅰ（42）與液位傳感器Ⅰ（50）連接，液位檢測模塊Ⅱ（52）與液位傳感器Ⅱ（51）連接，集熱控制模塊（43）與水泵Ⅰ（12）相連，散熱控制模塊（44）與水泵Ⅱ（16）連接，澆灌控制模塊（45）與水泵Ⅲ（19）連接，保溫控制模塊（46）與步進電機（8）相連，加濕控制模塊（47）與造霧機（28）連接；

所述溫濕度檢測模塊（38）包括溫濕度檢測器SHT10、電容C1；其中SHT10的NC端口與溫濕度傳感器（22）相連，DATA端口與單片機模塊（37）的P0.2端口相連，VDD端口接3V電源，C1一端接3V電源，另一端接地，GND端口接地；

所述光強檢測模塊Ⅰ（39）包括光敏二極管D、電阻R1，R2，R3，R4、電容C2，C3；其中光敏二極管D一端接地，另一端接R1的一端，R1的另一端接3V電源，R2一端接在D與R1的連線上，另一端接R3的一端，C2一端接地，另一端接R2，R3另一端接地，R4一端接R3的滑動觸頭，另一端為輸出端V0，C3一端接地，另一端接R4，輸出端V0與單片機模塊（37）的P0.3相連；

所述液位檢測模塊Ⅰ（42）包括開關(guān)K1、K2、K3、K4、待測電容Cx、端點電容Ca、Cb、電容C4、C5、C6、C7、C、Cf、電阻Rf、放大器OP1；其中K4一端接地，另一端接K2的一端，K2另一端接VCC，K1一端接地，另一端接K3的一端，K3另一端接放大器OP1的“-”極，Cx一端接在K4與K2的連線上，另一端接在K1與K3的連線上，C7一端接地，另一端接K4與Cx的連線上，C5一端接地，另一端接在K2與Cx的連線上，C4一端接地，另一端接在K1與Cx的連線上，Ca一端接地，另一端接在C7與Cx的連線上，Cb一端接地，另一端接在與Cx的連線上，C6一端接在K3與Cx的連線上，另一端接在放大器OP1的“+”級，電容C一端接在K3與OP1 “-”極的連線上，另一端接在C6與OP1“+”級的連線上，Cf一端與電容C相連，另一端與OP1的輸出端相連，Rf一端接在C與Cf的連線上，另一端接在Cf與OP1輸出端的連線上，OP1輸出端為V1，與單片機模塊（37）的P0.4端口相連，輸出正向測量電壓；

所述保溫控制模塊（46）包括COMS開關(guān)S1、S2，穩(wěn)壓二極管VS1、VS2、VS3，電阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，滑動電阻RP1、RP2，放大器OP2、OP3，NPN型三極管V1、V2、V3、V4、V6，PNP型三極管V5；其中COMS開關(guān)S1一端接地，另一端接穩(wěn)壓二極管VS2，穩(wěn)壓二極管VS2另一端接電阻R6的一端，電阻R6另一端接放大器OP3的輸出端；COMS開關(guān)S2一端接地，另一端接在穩(wěn)壓二極管VS3與NPN型三極管V4的連線上；放大器OP3的“+”極接滑動電阻RP1的滑動端，放大器OP3的“-”極接放大器OP2的“+”極，放大器OP2的“-”極接滑動電阻RP2的滑動端；滑動電阻RP2一端接地，另一端接控制模塊（21）中的單片機模塊（1）的端口上；滑動電阻RP1一端接地，另一端接在RP2與單片機模塊（37）的連線上；穩(wěn)壓二極管VS1一端接地，另一端接電阻R5的一端，電阻R5另一端接電源；放大器OP2的端口4接地，端口8接電源，輸出端接電阻R9的一端；電阻R9另一端接穩(wěn)壓二極管VS3的一端，穩(wěn)壓二極管VS3另一端接NPN型三極管V4的基極；NPN型三極管V4的發(fā)射極與電阻R11的一端連接，電阻R11另一端接地；NPN型三極管V4的集電極與電阻R10的一端連接，電阻R10另一端與PNP型三極管V5的發(fā)射極相連，PNP型三極管V5的基極與NPN型三極管V4和電阻R10的連線相連，PNP型三極管V5的集電極與步進電機（8）的馬達M相連；NPN型三極管V1的基極連接在COMS開關(guān)S1和穩(wěn)壓二極管VS2的連線上，發(fā)射極與電阻R8的一端連接，電阻R8另一端接地，集電極與電阻R7的一端連接，電阻R7另一端接電源；NPN型三極管V3的基極接在NPN型三極管V1和電阻R8的連線上，發(fā)射極接地，集電極接在PNP型三極管V5與步進電機（8）的馬達M的連線上；NPN型三極管V2的基極接在NPN型三極管V1與電阻R7的連線上，集電極接電源，發(fā)射極接在步進電機（8）上；NPN型三極管V6的基極接在NPN型三極管V4和電阻R11的連線上，發(fā)射極接地，集電極接在NPN型三極管V2和步進電機（8）的連線上；

所述加濕控制模塊（47）包括電阻R12，三極管V7，繼電器K，多項開關(guān)S2；其中R12一端接控制模塊（21）中的單片機模塊（37）的P2.2端口，另一端接V7的基極，V7的發(fā)射極一端接5V電源，集電極接繼電器K的一端，K的另一端接地，多項開關(guān)S2的一端接造霧機（28），另一端與空觸點或高壓相連，造霧機（28）另一端接高壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時控制的新型大棚，其特征在于：所述太陽能集熱板（10）包括不銹鋼外殼（30）、透明玻璃（31）、進水口（32）、集熱導(dǎo)管（33）、U型集熱板（34）、出水口（35）、光照傳感器Ⅱ（36）；其中進水口（32）、出水口（35）安裝在不銹鋼外殼（30）外側(cè)，集熱導(dǎo)管（33）、U型集熱板（34）安裝在不銹鋼外殼（30）內(nèi)部，集熱導(dǎo)管（33）與進水口（32）和出水口（35）連接，集熱導(dǎo)管（33）位于U型集熱板（34）的焦點上，光照傳感器Ⅱ（36）安裝在不銹鋼外殼（30）下部并與控制模塊（21）連接，進水口（32）和出水口（35）分別與進水管（13）和出水管（14）相連。