一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，包括育苗床(I)、傳輸機構(2)、稱重機構(3)、噴灌機構(4)及計算機，所述的噴灌機構(4)固定在傳輸機構(2)上，所述的稱重機構(3)設于噴灌機構(4)下方，所述的計算機中存儲有育苗床(1)的上下限重量值，所述的計算機控制傳輸機構(2)將育苗床(1)輸送到噴灌機構(4)下方，并放置于稱重機構(3)上，所述的稱重機構(3)對育苗床(I)進行稱重，所述的計算機將稱重結果與育苗床(1)上下限重量值進行比較，控制噴灌機構(4)對育苗床(1)進行噴灌。與現有技術相比，本發(fā)明具有操作便捷、人工成本低、工作效率高、適用面廣以及易推廣等優(yōu)點。
【專利說明】一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及農業(yè)灌溉領域，尤其是涉及一種應用于溫室可提高大規(guī)模生產管理水平的移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著作物的生長，溫室里的種苗將會出現不同程度的生長期，針對不同生長期的作物需要不同的精確灌溉。然而國內在實現精確灌溉方面僅僅處于初級階段，溫室內的噴灌系統(tǒng)常采用大面積地進行行走式灌溉。行走式灌溉是以分步方式來完成，即先由人工將作物搬到指定區(qū)進行稱重，然后再搬到移動區(qū)進行澆灌。這種分布式的噴灌系統(tǒng)不僅耗費大量的勞動力，而且浪費時間，降低工作效率，影響作物生長。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種操作便捷、工作效率高且易于推廣的移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括育苗床、傳輸機構、稱重機構、噴灌機構及計算機，所述的噴灌機構固定在傳輸機構上，所述的稱重機構設于噴灌機構下方，所述的計算機中存儲有育苗床的上下限重量值，所述的計算機控制傳輸機構將育苗床輸送到噴灌機構下方，并放置于稱重機構上，所述的稱重機構對育苗床進行稱重，所述的計算機將稱重結果與育苗床上下限重量值進行比較，控制噴灌機構對育苗床進行噴灌。
[0005]所述的噴灌機構包括噴灌架、噴頭、供水管道及控制閥，所述的噴灌架固定在傳輸結構上，所述的噴灌架頂面設有網格狀噴灌框，所述的噴頭設有多個，分別固定在噴灌框的網格節(jié)點上，所述的供水管道沿著`噴灌架安裝，并與噴頭連接，所述的控制閥固定在供水管道上，并與計算機連接。
[0006]所述的噴頭包括實心錐方形噴嘴，該噴嘴的噴流角度為30°，在噴灌框四周的噴頭向內側傾斜45°安裝，在噴灌框內部的噴頭垂直安裝。
[0007]所述的稱重機構包括秤桿、氣動馬達以及壓力傳感器，所述的秤桿安裝在氣動馬達上，所述的壓力傳感器固定在秤桿上，所述的計算機通過啟停氣動馬達控制秤桿升降，所述的壓力傳感器測量育苗床重量，并將重量數據傳送至計算機。
[0008]所述的傳輸機構包括支撐架、滾輪、摩擦輪、位置傳感器、擋板、電動機以及氣壓缸，所述的支撐架設有兩條床位側邊，所述的滾輪和摩擦輪以間隔形式安裝在床位側邊內偵牝所述的位置傳感器和擋板分別固定在噴灌架的輸出端，所述的計算機通過啟停電動機控制摩擦輪轉動，進而移動育苗床，育苗床從噴灌架的輸入端進入，直到觸碰位置傳感器，位置傳感器將信號傳送給計算機，計算機控制氣壓缸驅動擋板升起，育苗床停止移動。
[0009]所述的床位側邊內側設有兩條上下平行的矩形槽，所述的滾輪安裝于矩形槽內。
[0010]所述的滾輪是斜邊倒角的滾輪，以一定間隔通過長螺栓安裝在床位側邊的矩形槽內。
[0011]所述的摩擦輪輪面上覆蓋有皮革或橡膠，所述的摩擦輪通過支架安裝在床位側邊的內側面上，安裝好的摩擦輪上表面切線與滾輪上表面切線在同一水平線上。
[0012]所述的計算機通過RS485數據線分別與電動機、氣壓缸、氣動馬達及控制閥連接。
[0013]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0014]1、本發(fā)明將育苗床自動運輸、稱重和噴灌系統(tǒng)一體化，節(jié)省了大量的搬運時間，降低了人工成本，綜合運用效率高。
[0015]2、本發(fā)明將摩擦輪與滾輪結合，實現了育苗床的自動運輸，同時滾輪的斜邊設計減小了育苗床定位誤差，使得育苗床精準停落在稱重機構上。
[0016]3、本發(fā)明由氣動馬達控制秤桿升降，并利用壓力傳感器測量育苗床的總重，其操作便捷、結構簡單。
[0017]4、本發(fā)明噴頭選擇實心錐方形噴嘴，噴域為方形，適合育苗床的矩形，同時巧妙地將噴灌框邊緣的噴頭傾斜安裝，避免了育苗床噴灌的邊界效應；同時供水管道的隱形安裝，充分考慮到了美觀等因素。
[0018]5、本發(fā)明適用于溫室內大規(guī)模的精確噴灌的生產管理，具體操作時按照作物的生長需求對育苗床進行稱重，從而確定噴灌量，具有適用面廣及易推廣等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的局部結構示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明噴頭在噴灌框上的布置圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0023]如圖1所示，一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括育苗床1、傳輸機構2、稱重機構3、噴灌機構4及計算機，所述的噴灌機構4固定在傳輸機構2上，所述的稱重機構3設于噴灌機構4下方，所述的計算機中存儲有育苗床I的上下限重量值，所述的計算機控制傳輸機構2將育苗床I輸送到噴灌機構4下方，并放置于稱重機構3上，所述的稱重機構3對育苗床I進行稱重，所述的計算機將稱重結果與育苗床I上下限重量值進行比較，控制噴灌機構4對育苗床I進行噴灌。本實施例所述的育苗床I采用鋁合金型材焊接而成，長3米，寬1.75米。
[0024]如圖2所示，所述的噴灌機構4包括噴灌架41、噴頭42、供水管道43及控制閥44，所述的噴灌架41固定在傳輸機構2上，所述的噴灌架41頂面設有網格狀噴灌框411，所述的噴頭42設有多個，分別固定在噴灌框411的網格節(jié)點上，所述的供水管道43沿著噴灌架41安裝，并與噴頭42連接，所述的控制閥44固定在供水管道43上，并與計算機連接。所述的噴頭42包括實心錐方形噴嘴，該噴嘴的噴流角度為30°，噴域為方形，適合矩形的育苗床I ;在噴灌框411四周的噴頭42向內側傾斜45°安裝，避免苗床噴灌的邊界效應，在噴灌框411內部的噴頭42垂直安裝。如圖3所示，A標號為以傾斜45°方式安裝，B標號為垂直安裝。[0025]如圖2所示，所述的稱重機構3設置于噴灌架41下方，所述的稱重機構3包括秤桿31、氣動馬達32以及壓力傳感器33，所述的秤桿31安裝在氣動馬達32上，所述的壓力傳感器33固定在秤桿31上，所述的計算機通過啟停氣動馬達32控制秤桿31升降，所述的壓力傳感器33將育苗床I重量數據傳送至計算機。本實施例所述的壓力傳感器33共設有四個，每根秤桿31上設有兩個，所述的壓力傳感器33的量程為600kg，精度等級為0.2%。
[0026] 如圖1所示，所述的傳輸機構2包括支撐架21、滾輪22、摩擦輪23、位置傳感器24、擋板25、電動機以及氣壓缸，所述的支撐架21設有兩條床位側邊211，所述的滾輪22和摩擦輪23以間隔形式安裝在床位側邊211內側，所述的位置傳感器24和擋板25分別固定在噴灌架41的輸出端，所述的計算機通過啟停電動機控制摩擦輪23轉動，進而移動育苗床1，育苗床I從噴灌架41的輸入端進入，直到觸碰位置傳感器22，位置傳感器22將信號傳送給計算機，計算機控制氣壓缸驅動擋板25升起，育苗床I停止移動。所述的床位側邊211采用矩形型鋼支撐，所述的型鋼最大的一面設為內側，內側設有兩條上下平行的矩形槽，所述的滾輪22安裝于矩形槽內。所述的滾輪22是斜邊倒角的滾輪，以一定間隔通過長螺栓安裝在床位側邊211的矩形槽內。所述的摩擦輪23輪面上覆蓋有皮革或橡膠，所述的摩擦輪23通過支架安裝在床位側邊211的內側面上，安裝好的摩擦輪23上表面切線與滾輪22上表面切線在同一水平線上。
[0027]所述的計算機通過RS485數據線分別與電動機、氣壓缸、氣動馬達及控制閥連接，所述的位置傳感器和壓力傳感器分別經過放大器與計算機連接。
[0028]本發(fā)明的工作過程如下:在系統(tǒng)工作前，先確保稱重機構上沒有育苗床，且升降秤桿處于降下狀態(tài)。系統(tǒng)工作時，接通電源，先通過計算機設置輸送機構傳輸速度和稱量的上下限值，再啟動電動機驅動摩擦輪轉動，育苗床在摩擦輪的摩擦力和床位側邊滾輪的作用下實現橫向移動；育苗床從噴灌架輸入端向稱重機構移動，當噴灌架輸出端的位置傳感器檢測到育苗床時，將信號通過放大器放大后傳送到計算機，計算機關閉電動機，同時啟動氣壓缸驅動擋板升起，使得育苗床停止移動，平穩(wěn)的停在兩秤桿上；計算機啟動氣動馬達，承接有育苗床的秤桿被抬起，此時育苗床完全脫離噴灌架下方的支撐面，秤桿上的壓力傳感器測得育苗床的重量發(fā)送給計算機；計算機顯示重量值，同時將測得的育苗床重量與預設的稱重下限值對比，如果育苗床重量低于下限值，則開啟噴灌機構的控制閥，對育苗床進行噴灌，噴灌至育苗床重量達到預設的稱重上限值時，即刻關閉控制閥；噴灌結束后啟動氣動馬達降下秤桿，待育苗床平穩(wěn)落下后啟動電動機驅動摩擦輪，育苗床從噴灌架輸出端移出；最后計算機將該育苗床的編號、初始總重和噴灌量等數據記錄下來，至此育苗床的稱重、噴灌整個過程完成。
[0029]上述對實施例的描述是為便于該【技術領域】的普通技術人員理解和應用本發(fā)明，熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括育苗床(I)、傳輸機構(2)、稱重機構(3)、噴灌機構(4)及計算機，所述的噴灌機構(4)固定在傳輸機構(2)上，所述的稱重機構(3)設于噴灌機構(4)下方，所述的計算機中存儲有育苗床(I)的上下限重量值，所述的計算機控制傳輸機構(2)將育苗床(I)輸送到噴灌機構(4)下方，并放置于稱重機構(3)上，所述的稱重機構(3)對育苗床(I)進行稱重，所述的計算機將稱重結果與育苗床(I)上下限重量值進行比較，控制噴灌機構⑷對育苗床⑴進行噴灌。
2.根據權利要求1所述的一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述的噴灌機構(4)包括噴灌架(41)、噴頭(42)、供水管道(43)及控制閥(44)，所述的噴灌架(41)固定在傳輸結構(2)上，所述的噴灌架(41)頂面設有網格狀噴灌框(411)，所述的噴頭(42)設有多個，分別固定在噴灌框(411)的網格節(jié)點上，所述的供水管道(43)沿著噴灌架(41)安裝，并與噴頭(42)連接，所述的控制閥(44)固定在供水管道(43)上，并與計算機連接。
3.根據權利要求2所述的一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述的噴頭(42)包括實心錐方形噴嘴，該噴嘴的噴流角度為30°，在噴灌框(411)四周的噴頭(42)向內側傾斜45°安裝，在噴灌框(411)內部的噴頭(42)垂直安裝。
4.根據權利要求3所述的一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述的稱重機構(3)包括秤桿(31)、氣動馬達(32)以及壓力傳感器(33)，所述的秤桿(31)安裝在氣動馬達(32)上，所述的壓力傳感器(33)固定在秤桿(31)上，所述的計算機通過啟停氣動馬達(32)控制秤桿(31)升降，所述的壓力傳感器(33)測量育苗床(I)重量，并將重量數據傳送至計算機。
5.根據權利要求4所述的一種移動苗床精準`灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳輸機構(2)包括支撐架(21)、滾輪(22)、摩擦輪(23)、位置傳感器(24)、擋板(25)、電動機以及氣壓缸，所述的支撐架(21)設有兩條床位側邊(211)，所述的滾輪(22)和摩擦輪(23)以間隔形式安裝在床位側邊(211)內側，所述的位置傳感器(24)和擋板(25)分別固定在噴灌架(41)的輸出端，所述的計算機通過啟停電動機控制摩擦輪(23)轉動，進而移動育苗床(1)，育苗床(I)從噴灌架(41)的輸入端進入，直到觸碰位置傳感器(22)，位置傳感器(22)將信號傳送給計算機，計算機控制氣壓缸驅動擋板(25)升起，育苗床(I)停止移動。
6.根據權利要求5所述的一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述的床位側邊(211)內側設有兩條上下平行的矩形槽，所述的滾輪(22)安裝于矩形槽內。
7.根據權利要求6所述的一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述的滾輪(22)是斜邊倒角的滾輪，以一定間隔通過長螺栓安裝在床位側邊(211)的矩形槽內。
8.根據權利要求6所述的一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述的摩擦輪(23)輪面上覆蓋有皮革或橡膠，所述的摩擦輪(23)通過支架安裝在床位側邊(211)的內側面上，安裝好的摩擦輪(23)上表面切線與滾輪(22)上表面切線在同一水平線上。
9.根據權利要求5所述的一種移動苗床精準灌溉一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述的計算機通過RS485數據線分別與電動機、氣壓缸、氣動馬達及控制閥連接。
【文檔編號】A01G25/02GK103493700SQ201310433318
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權日:2013年9月22日
【發(fā)明者】陳杰, 秦同娣, 吳軍輝, 司慧萍, 林開顏, 周全, 李引, 施建鋒 申請人:同濟大學