一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置.pdf

19 中華人民共和國 國家知識產權局 12 發(fā)明專利申請 10 申請公布號 43 申請公布日 21 申請?zhí)?202010023137 4 22 申請日 2020 01 09 71 申請人 濰 坊科技學院 地址 262700 山東省濰 坊市壽光市學院路 166號 72 發(fā)明人 張欽剛 李霞 劉炳國 74 專利代理機構 北京魚爪知識產權代理有限 公司 1 1754 代理人 周雪峰 51 Int Cl A01G 9 14 2006 01 A01G 9 24 2006 01 G01D 21 02 2006 01 54 發(fā)明名稱 一種溫室大棚環(huán)境 監(jiān)測裝置 57 摘要 本發(fā)明提供一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 涉 及大棚環(huán)境監(jiān)測領域 一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝 置 包含用于檢測大棚環(huán)境的環(huán)境監(jiān)測單元 控 制器以及設于大棚內的環(huán)境調節(jié)單元 所述環(huán)境 監(jiān)測單元包含分別與控制器電連接的溫度傳感 器和灰塵傳感器 所述溫度傳感器為兩個且分別 設于大棚內 外 所述環(huán)境調節(jié)單元包含分別與 控制器電連接的通風裝置和防塵裝置 本發(fā)明解 決了大棚環(huán)境粉塵對人身體危害大和以及不便 溫度調節(jié)的問題 權利要求書1頁 說明書5頁 附圖2頁 CN 111108968 A 2020 05 08 CN 111108968 A 1 一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 其特征在于 包含用于檢測大棚環(huán)境的環(huán)境監(jiān)測單元 控制器以及設于大棚內的環(huán)境調節(jié)單元 所述環(huán)境監(jiān)測單元包含分別與控制器電連接的溫 度傳感器和灰塵傳感器 所述溫度傳感器為兩個且分別設于大棚內 外 所述灰塵傳感器設 于大棚內部 所述環(huán)境調節(jié)單元包含分別與控制器電連接的通風裝置和防塵裝置 2 根據權利要求1所述的一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 其特征在于 所述環(huán)境監(jiān)測單元 還包含與控制器電連接的濕度傳感器 所述環(huán)境調節(jié)單元包含與控制器電連接的噴水裝 置 3 根據權利要求1所述的一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 其特征在于 所述大棚上設有通 風孔 所述通風裝置包含朝通風孔方向滑動設置在大棚內的遮擋結構以及輸出軸與遮擋結 構連接以使遮擋結構滑動進而實現關閉或打開通風孔的驅動電機 所述驅動電機與控制器 電連接 4 根據權利要求3所述的一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 其特征在于 所述通風孔為兩個 且相對設置 所述遮擋結構為兩個且分別朝各通風孔方向滑動設置 所述遮擋結構之間連 接有聯動軸 所述驅動電機的輸出軸與聯動軸側部連接 5 根據權利要求1所述的一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 其特征在于 所述大棚上設有相 對設置的兩個對流孔 所述防塵裝置包含兩端分別通過兩個對流孔與大棚內部連通的循環(huán) 管道 所述循環(huán)管道內部設有氣流方向沿循環(huán)管道延伸方向設置的抽氣泵 且氣流方向的 進氣端和出氣端分別設有過濾網 所述抽氣泵與控制器電連接 6 根據權利要求2所述的一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 其特征在于 所述噴水裝置包含 可轉動地豎直設置在大棚內的連接桿 連接在連接桿上的進水管 進水端連接在進水管的 出水一端且出水端朝向連接桿一側的噴灑頭以及輸出軸連接在連接桿上的動力機 所述動 力機與控制器電連接 7 根據權利要求1所述的一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 其特征在于 所述環(huán)境監(jiān)測單元 還包含語音識別裝置 所述環(huán)境調節(jié)單元包含防盜裝置 8 根據權利要求7所述的一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 其特征在于 所述防盜裝置包含 警報器 9 根據權利要求1所述的一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 其特征在于 所述環(huán)境監(jiān)測單元 還包含與控制器電連接的二氧化碳濃度傳感器 權 利 要 求 書 1 1 頁 2 CN 111108968 A 一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 技術領域 0001 本發(fā)明涉及大棚環(huán)境監(jiān)測領域 具體而言 涉及一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 背景技術 0002 由于近年來我國在大力發(fā)展溫室大棚種植技術 特別是北方冬季的溫室蔬菜大棚 漸漸進入規(guī)?；a種植 傳統溫室大棚的日常作業(yè)比較多 在北方冬日里的白天中午 日 照強度比較大 溫室大棚內溫度上升比較快 此時 為了使溫室大棚內的溫度恒定 需要給 溫室大棚進行通風換氣和散熱 而當下午太陽偏西下落時 溫室大棚內的溫度開始下降 又 需要將給溫室大棚通風換氣和散熱的通道關閉 以保證溫室大棚內部的溫度恒定 目前的 傳統溫室大棚各種功能基本都是靠人工手動操作來實現的 勞動強度很大 效率非常低下 其中非常關鍵的溫室大棚的通風口的啟閉更是靠人工手拉繩子來實現的 效率很低 不能 精確的控制溫室大棚中的溫度 無法及時響應溫室大棚中溫度的變化 保證不了溫室大棚 中的作物能夠處在生長的最佳溫度范圍之內 并且在通風和日常澆灌時避免不了大棚內空 氣中粉塵污染的情況 處于密閉環(huán)境中長此以往對農作人員的身體健康特別是呼吸道造成 了嚴重的危害 因此 目前需要一種能夠解決溫室大棚不便通風和粉塵污染的大棚環(huán)境監(jiān) 測裝置 發(fā)明內容 0003 本發(fā)明的目的在于提供一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 其能夠靈活響應大棚內溫度 和空氣粉塵濃度的變化 適應于作物的生長 解決大棚內粉塵污染造成的危害和溫度調節(jié) 不便的問題 0004 本發(fā)明的實施例是這樣實現的 0005 一種溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 包含用于檢測大棚環(huán)境的環(huán)境監(jiān)測單元 控制器以 及設于大棚內的環(huán)境調節(jié)單元 所述環(huán)境監(jiān)測單元包含分別與控制器電連接的溫度傳感器 和灰塵傳感器 所述溫度傳感器為兩個且分別設于大棚內 外 所述灰塵傳感器設于大棚內 部 所述環(huán)境調節(jié)單元包含分別與控制器電連接的通風裝置和防塵裝置 0006 在本發(fā)明的一些實施例中 所述環(huán)境監(jiān)測單元還包含與控制器電連接的濕度傳感 器 所述環(huán)境調節(jié)單元包含與控制器電連接的噴水裝置 0007 在本發(fā)明的一些實施例中 所述大棚上設有通風孔 所述通風裝置包含朝通風孔 方向滑動設置在大棚內的遮擋結構以及輸出軸與遮擋結構連接以使遮擋結構滑動進而實 現關閉或打開通風孔的驅動電機 所述驅動電機與控制器電連接 0008 在本發(fā)明的一些實施例中 所述通風孔為兩個且相對設置 所述遮擋結構為兩個 且分別朝各通風孔方向滑動設置 所述遮擋結構之間連接有聯動軸 所述驅動電機的輸出 軸與聯動軸側部連接 0009 在本發(fā)明的一些實施例中 所述大棚上設有相對設置的兩個對流孔 所述防塵裝 置包含兩端分別通過兩個對流孔與大棚內部連通的循環(huán)管道 所述循環(huán)管道內部設有氣流 說 明 書 1 5 頁 3 CN 111108968 A 方向沿循環(huán)管道延伸方向設置的抽氣泵 且氣流方向的進氣端和出氣端分別設有過濾網 所述抽氣泵與控制器電連接 0010 在本發(fā)明的一些實施例中 所述噴水裝置包含可轉動地豎直設置在大棚內的連接 桿 連接在連接桿上的進水管 進水端連接在進水管的出水一端且出水端朝向連接桿一側 的噴灑頭以及輸出軸連接在連接桿上的動力機 所述動力機與控制器電連接 0011 在本發(fā)明的一些實施例中 所述環(huán)境監(jiān)測單元還包含語音識別裝置 所述環(huán)境調 節(jié)單元包含防盜裝置 0012 在本發(fā)明的一些實施例中 所述環(huán)境監(jiān)測單元還包含與控制器電連接的二氧化碳 濃度傳感器 0013 本發(fā)明實施例至少具有如下優(yōu)點或有益效果 0014 通過環(huán)境監(jiān)測單元對于溫室大棚的環(huán)境進行監(jiān)測 并且通過控制器根據溫室大棚 環(huán)境變化控制環(huán)境調節(jié)單元 實現了溫室大棚環(huán)境監(jiān)測和調節(jié)的智能化 環(huán)境監(jiān)測單元通 過溫度傳感器和灰塵傳感器與控制器分別電連接 從而將檢測出溫室大棚內的溫度和灰塵 濃度發(fā)送到控制器 控制器根據判斷得出是否需要將大棚溫度調高 低或者降低大棚內的 灰塵濃度 環(huán)境調節(jié)單元的通風裝置和防塵裝置一句控制器的命令啟動 從而起到了自動 調節(jié)大棚內溫度 利于大棚內作物的茁壯成長 并且還維護了農作人員的身體健康 附圖說明 0015 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案 下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹 應當理解 以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例 因此不應被看作是對 范圍的限定 對于本領域普通技術人員來講 在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下 還可以根據這 些附圖獲得其他相關的附圖 0016 圖1為本發(fā)明實施例溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置原理示意圖 0017 圖2為本發(fā)明實施例溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置正面示意圖 0018 圖3為本發(fā)明實施例溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置側面示意圖 0019 附圖標記包含 1 循環(huán)管道 2 抽氣泵 3 過濾網 4 大棚 5 對流孔 6 進水管 7 噴灑頭 8 連接桿 9 安裝臺 10 動力機 11 遮擋結構 12 聯動軸 13 驅動電機 14 通風 孔 具體實施方式 0020 為使本發(fā)明實施例的目的 技術方案和優(yōu)點更加清楚 下面將結合本發(fā)明實施例 中的附圖 對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚 完整地描述 顯然 所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例 而不是全部的實施例 通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施 例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計 0021 因此 以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護 的本發(fā)明的范圍 而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例 基于本發(fā)明中的實施例 本領域普通 技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例 都屬于本發(fā)明保護的范 圍 0022 應注意到 相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項 因此 一旦某一項在一 說 明 書 2 5 頁 4 CN 111108968 A 個附圖中被定義 則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋 0023 在本發(fā)明實施例的描述中 需要說明的是 若出現術語 中心 上 下 左 右 豎直 水平 內 外 等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置 關系 或者是該發(fā)明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系 僅是為了便于描述本發(fā)明和 簡化描述 而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位 以特定的方位構造 和操作 因此不能理解為對本發(fā)明的限制 此外 術語 第一 第二 第三 等僅用于區(qū)分 描述 而不能理解為指示或暗示相對重要性 0024 此外 若出現術語 水平 豎直 懸垂 等術語并不表示要求部件絕對水平或懸 垂 而是可以稍微傾斜 如 水平 僅僅是指其方向相對 豎直 而言更加水平 并不是表示該 結構一定要完全水平 而是可以稍微傾斜 0025 在本發(fā)明實施例的描述中 多個 代表至少2個 0026 在本發(fā)明實施例的描述中 還需要說明的是 除非另有明確的規(guī)定和限定 若出現 術語 設置 安裝 相連 連接 應做廣義理解 例如 可以是固定連接 也可以是可拆 卸連接 或一體地連接 可以是機械連接 也可以是電連接 可以是直接相連 也可以通過中 間媒介間接相連 可以是兩個元件內部的連通 對于本領域的普通技術人員而言 可以根據 具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義 0027 實施例1 0028 請參照圖1 圖 所示為溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 本實施例提供一種溫室大棚環(huán)境 監(jiān)測裝置 其包含環(huán)境監(jiān)測單元 控制器以及環(huán)境調節(jié)單元 0029 環(huán)境監(jiān)測單元用于檢測大棚4環(huán)境 控制器可以為PLC可編程控制器 環(huán)境監(jiān)測單 元包含分別與控制器電連接的溫度傳感器和灰塵傳感器 溫度傳感器為兩個且分別設于大 棚4內 外 灰塵傳感器設于大棚4內部 環(huán)境調節(jié)單元包含分別與控制器電連接的通風裝置 和防塵裝置 0030 溫度傳感器使用的是接觸式溫度計 灰塵傳感器使用的是粉塵濃度檢測儀 可選 的 大棚4內設有加熱設備 此為現有技術在此不必贅述 通過溫度傳感器感應大棚 內 外 的溫度變化 并且由控制器判斷溫度是否在作物適應的溫度范圍以內 當棚內溫度超出作 物適應的最高溫度或即將超出作物適應的最高溫度時 通過通風裝置將棚外空氣與棚內空 氣進行交換從而調節(jié)棚內溫度 一般情況下棚內溫度明顯高于棚外溫度 當棚內溫度高于 作物適應溫度時 通過通風裝置將棚外的空氣排放到棚內 對大棚4內部起到降溫的作用 并通過關閉通風裝置使棚內溫度恒定 灰塵傳感器感應棚內的灰塵濃度 當控制器判斷灰 塵濃度超出預設的安全值時 即認定為對人體有害 并啟動防塵裝置使得棚內灰塵濃度降 低 以上技術方案解決了溫度過高影響作物生長以及灰塵濃度危害人體健康的問題 并提 高了大棚4管理的智能性 0031 需要說明的是 本實施例提出的具體實施內容是對本發(fā)明所提出的技術方案的具 體解釋 本發(fā)明保護的技術內容并不限于以上實施內容的具體說明 在本領域技術人員的 理解下 可以對本方案的進行等效替換或利用簡單的現有技術進行改進 其保護內容也應 當包含在內 0032 作為一種較優(yōu)的實施方式 環(huán)境監(jiān)測單元還包含與控制器電連接的濕度傳感器 環(huán)境調節(jié)單元包含與控制器電連接的噴水裝置 說 明 書 3 5 頁 5 CN 111108968 A 0033 詳細的 濕度傳感器使用的是電容式濕敏元件 濕度傳感器安裝在大棚4內部以感 應大棚4內的濕度 當控制器判斷出接收的濕度傳感器的濕度信號超出作物適宜的濕度值 時 控制器通過發(fā)送控制信號控制噴水裝置啟動 從而噴水裝置將棚內環(huán)境噴灑水分 增加 了空氣和培育作物的土壤中的濕度 上述技術方案優(yōu)化了作物的生長環(huán)境 從而提高了作 物種植的質量 0034 如圖3所示 溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 作為一種較優(yōu)的實施方式 大棚4上設有通風 孔14 通風裝置包含朝通風孔14方向滑動設置在大棚4內的遮擋結構11以及輸出軸與遮擋 結構11連接以使遮擋結構11滑動進而實現關閉或打開通風孔14的驅動電機13 0035 詳細的 遮擋結構11可以通過與安裝在大棚4內壁或大棚4內部的直線滑軌滑動匹 配 使得遮擋結構11朝著通風孔14方向滑動設置 驅動電機13為步進電機 可以帶動遮擋結 構11來回滑動 通風孔 4設置在直線滑軌一側 使得驅動電機13帶動遮擋結構11滑動時能 夠實現通風孔14的關閉或打開 通風孔14為圓形 遮擋結構11為板狀 可選的 當直線滑軌 設置在大棚4內部時 大棚 內壁上位于通風孔14的一周設有突出的第一圓環(huán) 遮擋結構11 設有與圓環(huán)端部或外圈匹配且在端部和內圈帶有密封圈的第二圓環(huán) 0036 作為一種較優(yōu)的實施方式 通風孔14為兩個且相對設置 遮擋結構11為兩個且分 別朝各通風孔14方向滑動設置 遮擋結構11之間連接有聯動軸12 驅動電機13的輸出軸與 聯動軸12側部連接 0037 詳細的 兩個遮擋結構11通過大棚4相對兩側的內壁上分別設有的直線滑軌滑動 設置 兩個遮擋結構11通過螺栓連接在聯動軸12的兩個端部 聯動軸12的側部通過連桿和 螺栓與驅動電機13的輸出軸連接 從而驅動電機13帶動兩個遮擋結構11分別沿著兩個直線 滑軌來回移動 進而實現了兩個遮擋結構11同時開啟和關閉兩個通風孔14 且兩個通風孔 14開啟時空氣對流便于控制器調節(jié)溫度 0038 如圖2所示 溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 作為一種較優(yōu)的實施方式 大棚4上設有相對 設置的兩個對流孔5 防塵裝置包含循環(huán)管道1 抽氣泵2和兩個過濾網3 循環(huán)管道1的兩端 分別通過兩個對流孔5與大棚4內部連通 抽氣泵2通過設置在循環(huán)管道1內部 使得氣流方 向沿循環(huán)管道1延伸方向設置 兩個過濾網3分別設于氣流方向的進氣端和出氣端 0039 詳細的 對流孔5設置在大棚4的兩端 抽氣泵2螺栓安裝在循環(huán)管道1中部 循環(huán)管 道1設置在大棚4的一側或頂部 抽氣泵2的進氣端和出氣端分別朝著循環(huán)管道1的各對流孔 5的方向設置 使得氣流方向沿著循環(huán)管道1的延伸方向設置 通過控制器開啟抽氣泵2時 大棚4內部的空氣經由氣流方向流動 并且通過兩個過濾網3過濾空氣中的粉塵 過濾網 上 設有若干個用于過濾粉塵的小孔 兩個過濾網3分別通過螺栓安裝在循環(huán)管道1內或大棚4 的內壁上用于過濾大棚4內部空氣 0040 作為一種較優(yōu)的實施方式 噴水裝置包含可轉動地豎直設置在大棚4內的連接桿 8 連接在連接桿 上的進水管6 進水端連接在進水管 進水一端且出水端朝向連接桿8一側 的噴灑頭7以及輸出軸連接在連接桿8上的動力機10 所述動力機10與控制器電連接 0041 詳細的 連接桿8通過與大棚4內部設有的安裝臺9可轉動地安裝 連接桿8與安裝 臺9上的轉動通孔一周上的凸環(huán)滑動匹配 且連接桿8一端穿過轉動通孔與安裝臺9下方動 力機10的輸出軸連接 進水管6進水一端連接有水龍頭 進水管6的側部通過螺栓安裝在連 接桿8側部 進水管6的出水一端與噴灑頭7的進水端通過螺紋匹配連接 噴灑頭7的出水端 說 明 書 4 5 頁 6 CN 111108968 A 朝向連接桿8一側 達到了水流轉向的目的 噴灑頭7的出水端包含很多細小的出水孔 便于 將水噴灑均勻 動力機10為轉動電機 控制器通過電機驅動電路控制動力機10啟動 控制器 通過動力機10帶動連接桿8轉動 使得進水管6隨著連接桿8轉動 從而進水管6在轉動時將 水噴灑在四周 起到對大棚4內部加濕和澆灌作物的作用 0042 作為一種較優(yōu)的實施方式 環(huán)境監(jiān)測單元還包含語音識別裝置 環(huán)境調節(jié)單元包 含防盜裝置 0043 詳細的 語音識別裝置使用的是現有的語音識別設備 在此不必詳細描述 控制器 通過語音識別裝置識別提前錄入的個人聲音 并且在識別人員聲音與個人聲音不匹配時 通過防盜裝置發(fā)出語音或其他提示 可選的 通過在大棚4入口處 大棚4內地板上或大棚4 外壁上 螺栓安裝一壓力傳感器感應人員進入 并且壓力傳感器傳輸電信號到控制器中 從 而控制器控制語音識別裝置開啟以識別人員身份 可選的 通過控制器判斷環(huán)境監(jiān)測單元 或環(huán)境調節(jié)單元開啟時控制語音識別裝置啟動 可選的 報警裝置與電子移動終端連接 便 于進行遠程提醒 0044 作為一種較優(yōu)的實施方式 所述防盜裝置包含警報器 0045 作為一種較優(yōu)的實施方式 所述環(huán)境監(jiān)測單元還包含與控制器電連接的二氧化碳 濃度傳感器 0046 通過二氧化碳濃度傳感器感應大棚4內的二氧化碳濃度 控制器判斷大棚 內的二 氧化碳濃度是否適宜于人體和作物生長 并且在不符合時 通過啟動通風裝置對大棚4內部 進行換氣 從而調節(jié)二氧化碳的濃度 0047 綜上 本發(fā)明的實施例溫室大棚環(huán)境監(jiān)測裝置 通過環(huán)境監(jiān)測單元的溫度傳感器 灰塵傳感器 濕度傳感器和二氧化碳濃度傳感器對大棚4內的環(huán)境進行監(jiān)測 并且通過控制 器判斷檢測數據 通過控制環(huán)境調節(jié)單元的通風裝置 防塵裝置和噴水裝置使大棚4內環(huán)境 適應于人體健康維護和促進作物生長 環(huán)境監(jiān)測單元還通過語音識別裝置識別人員 并且 控制器通過報警裝置對大棚4進行防盜保護 0048 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已 并不用于限制本發(fā)明 對于本領域的技術人 員來說 本發(fā)明可以有各種更改和變化 凡在本發(fā)明的精神和原則之內 所作的任何修改 等同替換 改進等 均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內 說 明 書 5 5 頁 7 CN 111108968 A 圖1 圖2 說 明 書 附 圖 1 2 頁 8 CN 111108968 A 圖3 說 明 書 附 圖 2 2 頁 9 CN 111108968 A