一種基于人工光源技術(shù)的閉鎖式立體智能化育秧平臺(tái)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)施農(nóng)業(yè)中的植物工廠育秧裝備，特別涉及一種閉鎖式立體育秧平臺(tái)的智能化控光系統(tǒng)及通風(fēng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，育秧的規(guī)?；?、集約化和自動(dòng)化程度迅速提高。秧苗對外界環(huán)境的敏感度較大，具有生產(chǎn)管理程序復(fù)雜的特點(diǎn)，這對育秧管理提出了較高的要求。一方面，現(xiàn)有的育秧管理設(shè)備因其體積龐大、功能單一、自動(dòng)化和智能化程度低等諸多弊端，不宜應(yīng)用于規(guī)?；?xì)化育秧作業(yè)；另一方面，粗礦式的傳統(tǒng)人工控制光照、通風(fēng)工作量較大，光照強(qiáng)度及風(fēng)力大小不易控制，影響秧苗的產(chǎn)量和質(zhì)量。
[0003]近年來，隨著智能農(nóng)業(yè)裝備的飛速發(fā)展，植物工廠閉鎖式智能化育秧模式由于體積小、功能全、自動(dòng)化智能化程度高、對人的勞動(dòng)強(qiáng)度要求比較小，必然成為未來植物工廠發(fā)展的趨勢。針對植物工廠閉鎖式智能化育秧模式，借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，發(fā)明一種功能齊全、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平高的智能化控光及通風(fēng)裝置，能夠提高生產(chǎn)效率和育秧的質(zhì)量，以滿足閉鎖式育秧的智能化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種閉鎖式育秧平臺(tái)的智能化控光及通風(fēng)裝置，該裝置由框架式機(jī)械平臺(tái)、分布式多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、機(jī)器視覺系統(tǒng)、智能控光系統(tǒng)、電力輔助系統(tǒng)組成。該裝置用輕質(zhì)鋁合金和角鋼搭建而成，以電力為驅(qū)動(dòng)能源;通過光照控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)育秧平臺(tái)的光照需求;通過分布式多感傳感器和Zigbee無線數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)時(shí)采集光照、溫度、濕度、CO2濃度等環(huán)境因子數(shù)據(jù)，整合秧苗生長視覺信息，分析秧苗長勢情況，搭建了基于89C51主控系統(tǒng)和GSM技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，驅(qū)動(dòng)智能控光系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)秧苗生長環(huán)境的自適應(yīng)調(diào)控。
[0005]在一些實(shí)施方式中，其中:燈架上方4cm處、下方5cm處安裝行程開關(guān)(47);其有益效果是:防止燈架超出絲杠行程而發(fā)生機(jī)械破壞。
[0006]在一些實(shí)施方式中，其中:風(fēng)墻可以繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，擺角范圍為0-40°，其有益效果是:當(dāng)風(fēng)墻轉(zhuǎn)過40°時(shí)，如圖4所示的①位置時(shí)，風(fēng)可以覆蓋整個(gè)育秧盤，當(dāng)秧苗上有水珠時(shí)可以將水珠吹落，防止水珠在燈光作用下燒傷秧苗；當(dāng)風(fēng)墻垂直于水平面時(shí)，如圖4所示的②位置時(shí)，可以使育秧盤與燈架之間的空氣流動(dòng)，使空氣溫濕度變得均勻。
[0007]在一些實(shí)施方式中，其中:風(fēng)墻與育秧平臺(tái)之間通過擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)連接，其有益效果是:將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)桿的往復(fù)擺動(dòng)，調(diào)整風(fēng)墻角度簡單易操作。
[0008]在一些實(shí)施方式中，其中:可以實(shí)現(xiàn)單數(shù)、雙數(shù)出氣板分別聯(lián)動(dòng)；相鄰兩出氣板單元可實(shí)現(xiàn)不同角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，擺角為-30°?+30°;其有益效果是:可以實(shí)現(xiàn)單數(shù)或者雙數(shù)出氣板獨(dú)立出風(fēng)，出氣板旋轉(zhuǎn)不同的角度，達(dá)到模擬自然風(fēng)的目的。
[0009]在一些實(shí)施方式中，其中:出氣嘴材質(zhì)為耐低溫、抗氧化的硅膠，凸起高度為2?5mm，出氣板出氣嘴(48)間距為1?20mm，出氣板(33)出氣嘴(48)為橢圓形，橢圓長軸長為1mm，短軸長為0.6mm;其有益效果是:減弱風(fēng)的強(qiáng)度，避免局部風(fēng)的強(qiáng)度過大損傷秧苗。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明的左視圖；
[0012]圖3是本發(fā)明的主視圖；
[0013]圖4是本發(fā)明的風(fēng)墻擺角范圍的示意圖。
[0014]圖1中，1、左側(cè)下橫梁;2、前下橫梁;3、左側(cè)立柱;4、左側(cè)中間橫梁;5、左側(cè)上橫梁；
6、前上橫梁;7、右上橫梁;8、右側(cè)立柱;9、右側(cè)中間橫梁；10、右側(cè)下橫梁；11、后下橫梁；
[0015]圖2中，12、步進(jìn)減速電機(jī);13、單排鏈輪;14、短鏈條；15、雙排鏈輪;16、長鏈條；17、角接觸軸承；18、單排鏈輪；19、絲杠;20、絲杠螺母;21、深溝球軸承;22、燈架及光源;23、角鐵;24、風(fēng)墻支架;25、連桿;26、從動(dòng)輪;27、主動(dòng)輪;47、行程開關(guān);48、出氣嘴。
[0016]圖3中，28、電機(jī)支架;29、電機(jī);30、通風(fēng)管I;31、通風(fēng)管2;32、氣管萬能接頭;33、出氣板;34、銷軸;35、電機(jī)座;36、步進(jìn)減速電機(jī)I ;37、同步帶輪;38、同步帶;39、后上橫梁;40、步進(jìn)減速電機(jī)2; 41、多自由度可移動(dòng)攝像頭;42、分布式多感傳感器;43、導(dǎo)桿;44、滑塊;45、擺塊。
[0017]圖4中，46、育秧盤。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]本發(fā)明涉及一種閉鎖式育秧平臺(tái)的智能化控光及通風(fēng)裝置，該裝置由框架式機(jī)械平臺(tái)、分布式多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、機(jī)器視覺系統(tǒng)、智能控光系統(tǒng)、電力輔助系統(tǒng)組成。
[0020]溫濕度的控制
[0021]當(dāng)植物工廠內(nèi)的溫濕度超出設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值的時(shí)候，分布式多感傳感器(42)將實(shí)測值反饋給控制系統(tǒng)，控制單元在接收到信號(hào)以后與數(shù)據(jù)庫的數(shù)值進(jìn)行對比，根據(jù)對比的數(shù)值做出相應(yīng)的的判斷，通風(fēng)管1(30)通風(fēng)管2(31)分別給單數(shù)、雙數(shù)出氣板供風(fēng)?？刂茊卧獙⑿盘?hào)傳遞給8路帶光耦的繼電器，8路帶光耦的繼電器收到高電平信號(hào)時(shí)，使常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合時(shí)12V電機(jī)線路導(dǎo)通形成回路，電機(jī)輸出動(dòng)力傳給主動(dòng)輪
(27)，主動(dòng)輪(27)將動(dòng)力傳給從動(dòng)輪(26)，從動(dòng)輪(26)帶動(dòng)連桿(25)轉(zhuǎn)動(dòng);連桿(25)與擺塊
(45)固結(jié);擺塊(45)與滑塊(44)相對轉(zhuǎn)動(dòng);滑塊(44)穿過導(dǎo)桿(43)沿導(dǎo)桿軸向移動(dòng);導(dǎo)桿與風(fēng)墻支架(24)連接在一起;形成導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)風(fēng)墻繞銷軸(34)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)墻繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)墻轉(zhuǎn)到40°時(shí)，風(fēng)可以覆蓋整個(gè)育秧盤，當(dāng)秧苗上有水珠時(shí)可以將水珠吹落，防止水珠在燈光作用下燒傷秧苗；當(dāng)風(fēng)墻垂直于水平面時(shí)，可以使育秧盤與燈架之間的空氣流動(dòng)，當(dāng)風(fēng)墻在0-40°之間擺動(dòng)時(shí)，使空氣循環(huán)流動(dòng)、溫濕度均勻。
[0022]同時(shí)，步進(jìn)減速電機(jī)1(36)步進(jìn)減速電機(jī)2(40)將動(dòng)力傳給同步帶輪(37);通過同步帶(38)帶動(dòng)風(fēng)墻出氣板(33)左右擺動(dòng)?？梢詫?shí)現(xiàn)相鄰兩出氣板單元不同角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，擺角范圍為-30°?+30°?？梢詥螖?shù)或者雙數(shù)出氣板單獨(dú)出風(fēng)，旋轉(zhuǎn)不同的角度，達(dá)到模擬自然風(fēng)的目的。
[0023]光照強(qiáng)度的控制
[0024]分布式多感傳感器(42)自動(dòng)檢測該裝置內(nèi)部的光照強(qiáng)度，根據(jù)光照強(qiáng)度的不同，將檢測的信號(hào)的強(qiáng)弱跟數(shù)據(jù)庫的信號(hào)進(jìn)行對比，當(dāng)光照強(qiáng)度大于數(shù)據(jù)庫設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器控制步進(jìn)減速電機(jī)(12)，將動(dòng)力傳給單排鏈輪(13)，通