一種面向閉鎖式立體育秧平臺的智能化氣流調控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及設施農業中的新型植物工廠化設備領域，具體涉及一種植物工廠系統模塊，針對工廠化育秧過程，設計了一種具有自適應調控功能的氣流調控系統。
【背景技術】
[0002]傳統的農業工作方式，易受自然條件的限制，且生產效率較低，已無法滿足農業向高度集約化發展的趨勢。而植物工廠作為目前最高水平的設施農業生產方式，是繼溫室栽培之后發展起來的一種高度專業化、現代化的設施農業裝備。由于其具有受自然條件影響小，作物生產計劃性強，生長速度快、周期短，自動化程度高，無污染，多層立體栽培可節約大量土地的優勢，使其已成為近年來研究的重點。然而，傳統植物工廠的風力調控系統無法模擬自然風，導致植物工廠秧苗根系不發達，使得在植物工廠中培養的秧苗移栽后發育狀況不佳。本發明針對存在的問題，研制了一種基于植物工廠技術的智能化氣流調控系統，可以解決上述問題。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種適用于植物工廠的智能化氣流調控系統，該系統由風力供給單元、風向調節單元、電控及驅動單元組成。在開始使用時，根據需要設置風力傳感器的監測閾值，電控及驅動單元控制風力供給單元向每個風向調節單元中充入不同濕度、溫度、風力的氣體，通過減速步進電機對每個風力調節單元進行不同角度的調整，使系統內部達到適合植物生長的水、氣條件。綜上所述，該智能裝備能夠在植物工廠中智能模擬自然界空氣流動情況，是一種新型的針對植物工廠的智能化氣流調控系統。
[0004]本發明涉及一種基于植物工廠技術的智能化氣流調控系統，該系統由風力供給單元、風向調節單元、電控及驅動單元組成;框架(2)由鋼制型材搭建，在框架(2)前側立柱和橫梁上均安裝風力傳感器(4)，風力供給單元(5)和電控及驅動單元(7)安裝在框架(2)左偵U，管狀風道(9)由軸承⑶連接在框架⑵的后側，出氣板(12)利用出氣板接頭(13)排列連接在風向調節單元管狀風道(9)上，朝向框架(2)內部的那一側，出氣板(12)朝向框架(2)的另一側，出氣板前表面(15)上均布出氣板出氣嘴(14)，風向調節單元管狀風道(9)右端連接減速步進電機(1)的動力輸出軸，減速步進電機(1)通過減速步進電機固定座(11)固定在框架(2)上，風向調節單元(I)左側的風向調節單元進氣口(8)通過氣管萬能接頭(6)與風力供給單元(5)連接。
[0005]在一些實施方式中，其中:每個氣流調控系統中安裝兩個或多個風向調節單元
(I);每層風向調節單元(I)由獨立的減速步進電機(10)提供動力，其有益效果是:每層可以單獨控制，可以實現各層調節單元之間旋轉不同的角度。
[0006]在一些實施方式中，其中:風向調節單元管狀風道(9)是內孔邊長為15?30mm的中空無縫方管，壁厚3?5mm，其有益效果是:管狀風道(9)使用無縫方管，使用無縫方管便于與風向調節單元連接，而且能保證氣體輸送流暢。壁厚為3?5mm，能夠承受供風時所產生的壓力。
[0007]在一些實施方式中，其中:出氣板(12)材質為不銹鋼，截面為中空矩形，其有益效果是:出氣板選用不銹鋼材質可以防止因氣體濕度大引起生銹，而且不銹鋼材質不易變形。
[0008]在一些實施方式中，其中:出氣板前表面(15)為鏡面，出氣板前表面(15)上均勻分布出氣板出氣嘴(14)，出氣板出氣嘴(14)材質為娃膠，突出高度為5mm，相鄰出氣板出氣嘴
(14)間距為15mm，出氣嘴(14)內孔直徑0.5mm;其有益效果是:娃膠材質比較軟，能夠減弱風的強度，相鄰出氣板出氣嘴(14)間距為15mm時，吹出的氣體很均勻，不會出現局部風的強度過大及無風點。
[0009]在一些實施方式中，其中:出氣板前表面(15)與豎直方向夾角變化范圍為-60°。其有益效果是:可以調節室內溫度、濕度，減小不同高度的溫濕度差值，使溫濕度均勻。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的執行系統主視圖；
[0011]圖2是本發明的風向調節單元；
[0012]圖3是本發明出氣板外觀圖；
[0013]圖1中，1、風向調節單元;2、框架;3、軸承;4、風力傳感器;5、風力供給單元;6、氣管萬能接頭;7、電控及驅動單元。
[0014]圖2中，8、風向調節單元進氣口；9、風向調節單元管狀風道；10、步進減速電機；11、步進減速電機固定座;12、出氣板。
[0015]圖3中，13、出氣板接頭;14、出氣板出氣嘴;15、出氣板前表面。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
[0017]本發明涉及一種基于植物工廠技術的智能化氣流調控系統，該系統由風力供給單元、風向調節單元、電控及驅動單元組成；該系統的框架(2)由鋼制型材搭建而成，在框架
(2)前側立柱和橫梁上均安裝有風力傳感器(4)，風力供給單元(5)和電控及驅動單元(7)安裝在框架(2)左側，風向調節單元(I)通過風向調節單元管狀風道(9)由軸承(3)連接在框架
(2)的后側，出氣板(12)利用出氣板接頭(13)排列連接在風向調節單元管狀風道(9)朝向框架(2)內部的一側，出氣板(12)朝向框架(2)的一側為出氣板前表面(15)，出氣板前表面
(15)上均布出氣板出氣嘴(14)，風向調節單元管狀風道(9)右端連接步進減速電機(10)的動力輸出軸，步進減速電機(10)通過步進減速電機固定座(11)固定在框架(2)上，風向調節單元(I)左側的風向調節單元進氣口(8)通過氣管萬能接頭(6)與風力供給單元(5)連接。
[0018]在不同的位置安裝一個風力傳感器(4)，各個風力傳感器(4)將所檢測到的風力值反饋給控制單元，當單排風力供給單元(5)所供給的風力小于系統設定的標準范圍時，系統發送信號給電控及驅動單元(7)，電控系統將風力調大，當單排風力供給單元(5)所供給的風力最大值小于系統設定值時，電控及驅動單元(7)打開雙排風力供給單元(5)，同時驅動風墻轉動一定的角度，使兩排供給單元(5)吹出的風合在一起，自動調節各層的風力，直到達到所需的風力。
[0019]當單排風力供給單元(5)所供給的風滿足要求且溫濕度不均勻時，另一排風力供給單元(5)往復擺動調節溫濕度，使溫濕度均勻。使該系統內部達到適合植物生長的水、氣條件。
【主權項】
1.本發明涉及一種基于植物工廠技術的智能化氣流調控系統，該系統由風力供給單元、風向調節單元、電控及驅動單元組成;該系統框架(2)由鋼制型材搭建而成，在框架(2)前側立柱和橫梁上均安裝風力傳感器(4)，風力供給單元(5)和電控及驅動單元(7)安裝在框架(2)左側，風向調節單元(I)通過管狀風道(9)由軸承(3)連接在框架(2)的后側，出氣板(12)利用出氣板接頭(13)排列連接在風向調節單元管狀風道(9)朝向框架(2)內部的一側，出氣板(12)朝向框架(2)的一側為出氣板前表面(15)，出氣板前表面(15)上均布出氣板出氣嘴(14)，風向調節單元管狀風道(9)右端連接步進減速電機(10)的動力輸出軸，步進減速電機(10)通過步進減速電機固定座(11)固定在框架(2)上，風向調節單元(I)左側的風向調節單元進氣口(8)通過氣管萬能接頭(6)與風力供給單元(5)連接。2.根據權利要求1所述的氣流調控系統，其特征在于:每個氣流調控系統中安裝多個風向調節單元(I);每層風向調節單元(I)由獨立的減速步進電機(1)提供動力。3.根據權利要求1所述的氣流調控系統，其特征在于:風向調節單元管狀風道(9)是內孔邊長為15?30mm的中空無縫方管，壁厚3?5_。4.根據權利要求1所述的氣流調控系統，其特征在于，出氣板(12)材質為不銹鋼，截面為中空矩形。5.根據權利要求1所述的氣流調控系統，其特征在于:出氣板出氣嘴(14)材質為硅膠，突出高度為5mm，相鄰出氣板出氣嘴(14)間距為15mm，出氣嘴(14)內孔直徑0.5mm。6.根據權利要求1所述的氣流調控系統，其特征在于，出氣板前表面(15)與豎直方向夾角變化范圍±60°。
【專利摘要】一種面向閉鎖式立體育秧平臺的智能化氣流調控系統。本發明涉及一種基于植物工廠的智能化氣流調控系統。該系統由風力供給單元、風向調節單元、電控及驅動單元組成。該系統框架以鋼制型材為材料，以電力為驅動能源。在管狀風道上陣列多個出氣板，通過風力傳感器將植物工廠系統內的風力信息傳給電控及驅動單元，電控及驅動單元控制風力供給單元，將不同濕度、溫度、壓力的氣體充入管狀風道，結合減速步進電機帶動管狀風道轉動，以及氣流的相互干涉作用，利用氣流調控系統對水、氣進行調節，達到模擬自然風的目的。該系統相對于傳統植物工廠風力補給系統具有風力大小可調、補風均勻、操控簡單的優勢，具有廣闊的發展前景。
【IPC分類】A01G9/24
【公開號】CN105532319
【申請號】CN201511022493
【發明人】馬力, 權龍哲, 張明俊, 范亞楠, 劉興羅
【申請人】東北農業大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月30日