一种基于计算机调节系统的大棚光强调节装置

技术领域

本发明涉及大棚光强调节设备技术领域，具体涉及一种基于计算机调节系统的大棚光强调节装置。

背景技术

随着农业的发展，因为大棚方便控制，而且可有效控制病虫害的发生，所以大棚技术应用的越来越多。现在的大棚虽然有许多优点，但是大棚内部的光强调节不够方便，而且植物不同时间所需的光照强度不一致，人工调节劳动强度大，而且复杂不便，同时长时间的人工光照也浪费资源，无法做到利用可再生资源。因此，急需发明一种基于计算机调节系统的大棚光强调节装置，结合大棚种植的优点，弥补缺点。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于计算机调节系统的大棚光强调节装置：

通过设置第一电机，带动第一顶板与第二顶板灵活运动，使得大棚内部的绿植能够灵活的接受外界阳光的照射，一方面节约资源，另一方面提升绿植的生长条件。

通过设置第二电机收卷吊绳，灵活带动照明灯调整高度，进一步灵活调整光照强度，改善大棚内部绿植的生长条件，使得在人工光照的情况下，光照条件依旧能够灵活调整。

通过设置储水机构，使得在浇水过程中，能够及时的补水，同时及时的对若干个储水桶一起补水，提升了效率；通过多个红外线接收器与红外线发射器配合，监测绿植生长高度，调节浇水的高度，同时通过设置移动机构，带动浇水机构匀速移动，进一步保证浇水的均匀性，也节约了劳动力，缩短了绿植长成周期。

通过传感器三和传感器四，获取照明灯光照强度，进一步控制人工光照的强度，使得人工光照情况下依旧获取有益的光照强度，并且配合传感器一、传感器二，获取外界环境光照强度，进一步智能控制第一顶板和第二顶板开合，节约资源的同时，改变绿植生长条件，促进绿植生长，使得整个绿植无时无刻都能接受生长所需的光照强度，缩短了绿植长成周期。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于计算机调节系统的大棚光强调节装置，包括大棚、调光机构、储水机构、移动机构、浇水机构、控制系统，所述大棚设置在地面上，所述大棚顶部设置有调光机构，所述大棚内部一侧设置有储水机构，所述大棚内部中间设置有移动机构，所述移动机构上安装有浇水机构，所述大棚内部外侧一端设置有控制系统；

所述大棚正面设置有进出门，所述大棚两侧侧壁后端顶部均设置有第一支撑板，所述第一支撑板顶部固定安装有第一电机，一侧所述第一电机的输出轴固定连接有第一转动轴，另一侧所述第一电机的输出轴固定连接有第二转动轴，所述第一转动轴固定连接有第一顶板，所述第二转动轴固定连接有第二顶板，所述第一顶板与第二顶板配合安装在大棚顶部，所述大棚顶部两侧对称设置有第二支撑板。

作为本发明进一步的方案：所述第一顶板远离第一转动轴一侧设置有卡台，所述卡台侧面固定连接有第一密封垫，所述第二顶板远离第二转动轴一侧开设有卡槽，所述卡槽底部固定连接有第二密封垫，所述第一顶板与第二顶板顶部中间均固定安装有太阳能板，所述第一顶板与第二顶板底部均固定安装有调光机构，两个所述调光机构关于大棚的中心线对称分布。

作为本发明进一步的方案：所述调光机构包括第一安装座、第一安装板，两个所述第一安装座分别固定安装在第一顶板与第二顶板上，所述第一安装座底部中间开设有第一安装腔，所述第一安装腔两端对称固定连接有两个第一定位台，四个所述第一定位台中部均开设有第一定位腔，所述第一安装座两侧对称固定安装有两个第二电机，四个所述第二电机的输出轴均贯穿第一安装座侧壁与第一定位台设置，所述第二电机的输出轴固定连接有吊绳，所述第一安装板顶部四角均固定连接有第二定位台，且四个第二定位台位置与四个第一定位腔位置一一对应，四个所述吊绳另一端分别固定连接在对应的第二定位台上，所述第一安装板底部安装有若干个照明灯，若干个所述照明灯呈矩阵分布。

作为本发明进一步的方案：所述储水机构包括储水箱，所述储水箱设置在大棚内部里侧一端，所述储水箱顶部靠近调光机构一侧固定安装有抽水泵，所述抽水泵顶部固定连接有第一连接水管，所述第一连接水管另一端固定连接有第二连接水管，所述第二连接水管水平设置，所述第二连接水管另一端固定连接在大棚的侧壁上，所述第二连接水管底部固定安装有若干个注水管，所述注水管上设置有第一电磁阀，所述储水箱底部外侧固定安装有第一进水管，所述第一进水管另一端贯穿大棚侧壁设置，且安装有阀门一。

作为本发明进一步的方案：所述移动机构包括两个移动支撑板，两个所述移动支撑板对称分布在大棚内部两侧，两个所述移动支撑板后侧均设置有第二安装座，所述第二安装座顶部中间开设有第一安装槽，所述第一安装槽内部固定安装有电动推杆，所述电动推杆的推动杆固定连接有承板，所述承板顶部固定安装有第一气缸，两个所述第二安装座后侧均设置有支撑柱，所述承板套接在支撑柱上，两个所述第一气缸的活塞杆配合固定连接有浇水机构，两个所述移动支撑板内侧面均开设有若干个移动槽，若干个所述移动槽呈上下等间距分布，一侧移动支撑板上的相邻两个所述移动槽之间固定安装有红外线发射器，另一侧移动支撑板上的相邻两个所述移动槽之间固定安装有红外线接收器。

作为本发明进一步的方案：所述浇水机构包括洒水器、固定横杆，所述固定横杆两端分别与对应的第一气缸的活塞杆固定连接，所述固定横杆顶部固定安装有若干个洒水器，若干个所述洒水器等间距线性分布。

作为本发明进一步的方案：所述洒水器包括固定座，所述固定座固定安装在固定横杆上，所述固定座顶部安装有储水桶，所述固定座底部两端对称固定安装有万向管，所述万向管另一端固定安装有第一喷头，所述固定座底部中间安装有第三电磁阀，所述第三电磁阀另一端连接有第二喷头，所述储水桶顶部中间固定连接有第二进水管，所述第二进水管上设置有第二电磁阀，所述第二进水管顶部固定连接有连接座，所述储水桶顶部前侧设置有第三支撑板，所述第三支撑板上固定安装有加压泵，所述加压泵与储水桶内部连通，所述储水桶内部底端设置有水位传感器。

作为本发明进一步的方案：所述控制系统包括计算机、单片机、蓄电池、传感器一、传感器二、传感器三、传感器四，所述传感器一和传感器二均固定安装在对应的第二支撑板顶部，所述传感器三和传感器四均固定安装在对应的移动支撑板顶部，所述传感器一、传感器二、传感器三、传感器四均为光敏传感器。

作为本发明进一步的方案：所述第一电机、第二电机、照明灯、抽水泵、第一电磁阀、电动推杆、第一气缸、红外线接收器、红外线发射器、第二电磁阀、加压泵、第三电磁阀均与单片机电性连接。

作为本发明进一步的方案：该基于计算机调节系统的大棚光强调节装置的工作方法为：

在计算机上进行编程获取程序，将程序导入单片机中，进行控制；

传感器一和传感器二获取外界环境光照强度并标记为第一实时光照强度，输出电信号一给单片机，单片机将第一实时光照强度与设定的光照强度阈值L1进行比较，当第一实时光照强度大于光照强度阈值L1时，获取顶板状态，打开，保持不动，闭合，单片机启动第一电机，带动第一顶板和第二顶板打开，让绿植接受外界光照，否则，获取顶板状态，闭合，保持不动，打开，单片机启动第一电机，带动第一顶板和第二顶板闭合，同时单片机接通照明灯与蓄电池之间的电路，进行人工光照；

传感器三和传感器四获取照明灯光照强度并标记为第二实时光照强度，传递电信号二给单片机，单片机将第二实时光照强度与设定的光照强度阈值L1进行比较，当第二实时光照强度小于光照强度阈值L1时，单片机启动第二电机转动，带动第一安装板下降，调整光照强度；反之，单片机启动第二电机反向转动，带动第一安装板上升，调整光照强度；所述光照强度阈值L1为绿植生长所需最低光照强度；

在绿植生长过程中，在设定时间，单片机启动红外线接收器和红外线发射器，测量绿植生长高度，之后，单片机启动电动推杆，带动承板调整位置，承板带动第一气缸移动，第一气缸带动浇水机构移动，位置调整结束后，单片机启动第一气缸，推动浇水机构横向移动，同时单片机启动加压泵，并打开第三电磁阀，对绿植进行浇水，当储水桶内部水位传感器感应到水位过低，缺水时，发出电信号三给单片机，单片机收回浇水机构，同时单片机启动电动推杆，带动洒水器上移，直至连接座与注水管装配上，单片机启动抽水泵，并打开第一电磁阀和第二电磁阀，进行注水，注水结束后，单片机关闭抽水泵、第一电磁阀和第二电磁阀，启动电动推杆，回复原位，继续浇水。

本发明的有益效果：

1、本发明通过设置第一电机，带动第一顶板与第二顶板灵活运动，使得大棚内部的绿植能够灵活的接受外界阳光的照射，一方面节约资源，另一方面提升绿植的生长条件。

2、本发明通过设置第二电机收卷吊绳，灵活带动照明灯调整高度，进一步灵活调整光照强度，改善大棚内部绿植的生长条件，使得在人工光照的情况下，光照条件依旧能够灵活调整。

3、本发明通过设置储水机构，使得在浇水过程中，能够及时的补水，同时及时的对若干个储水桶一起补水，提升了效率；通过多个红外线接收器与红外线发射器配合，监测绿植生长高度，调节浇水的高度，同时通过设置移动机构，带动浇水机构匀速移动，进一步保证浇水的均匀性，也节约了劳动力，缩短了绿植长成周期。

4、本发明通过传感器三和传感器四，获取照明灯光照强度，进一步控制人工光照的强度，使得人工光照情况下依旧获取有益的光照强度，并且配合传感器一、传感器二，获取外界环境光照强度，进一步智能控制第一顶板和第二顶板开合，节约资源的同时，改变绿植生长条件，促进绿植生长，使得整个绿植无时无刻都能接受生长所需的光照强度，缩短了绿植长成周期。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明正面剖面结构示意图；

图2是图1中A区域放大结构示意图；

图3是本发明侧面剖面结构示意图；

图4是本发明中调光机构结构示意图；

图5是本发明中移动机构与浇水机构连接结构示意图；

图6是本发明中洒水器结构示意图。

图中：1、大棚；2、调光机构；3、储水机构；4、移动机构；5、浇水机构；6、控制系统；11、进出门；12、第一顶板；121、第一密封垫；13、第一转动轴；14、第二顶板；141、第二密封垫；15、第二转动轴；16、太阳能板；17、第一支撑板；18、第一电机；19、第二支撑板；21、第一安装座；211、第一安装腔；22、第一定位台；221、第一定位腔；23、第二电机；24、吊绳；25、第二定位台；26、第一安装板；27、照明灯；31、第一进水管；32、储水箱；33、抽水泵；34、第一连接水管；35、第二连接水管；36、注水管；37、第一电磁阀；41、第二安装座；42、电动推杆；43、承板；44、第一气缸；45、支撑柱；46、移动支撑板；47、移动槽；48、红外线接收器；49、红外线发射器；51、洒水器；511、固定座；512、储水桶；513、第三支撑板；514、第二进水管；515、第二电磁阀；516、连接座；517、加压泵；518、万向管；519、第一喷头；520、第三电磁阀；521、第二喷头；52、固定横杆；61、传感器一；62、传感器二；63、传感器三；64、传感器四。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，一种基于计算机调节系统的大棚光强调节装置，包括大棚1、调光机构2、储水机构3、移动机构4、浇水机构5、控制系统6，所述大棚1设置在地面上，所述大棚1顶部设置有调光机构2，所述大棚1内部一侧设置有储水机构3，所述大棚1内部中间设置有移动机构4，所述移动机构4上安装有浇水机构5，所述大棚1内部外侧一端设置有控制系统6；

所述大棚1正面设置有进出门11，所述大棚1两侧侧壁后端顶部均设置有第一支撑板17，所述第一支撑板17顶部固定安装有第一电机18，一侧所述第一电机18的输出轴固定连接有第一转动轴13，另一侧所述第一电机18的输出轴固定连接有第二转动轴15，所述第一转动轴13固定连接有第一顶板12，所述第二转动轴15固定连接有第二顶板14，所述第一顶板12与第二顶板14配合安装在大棚1顶部，所述大棚1顶部两侧对称设置有第二支撑板19，方便安装传感器一61和传感器二62；通过设置第一电机18，带动第一顶板12与第二顶板14灵活运动，使得大棚1内部的绿植能够灵活的接受外界阳光的照射，一方面节约资源，另一方面提升绿植的生长条件。

所述第一顶板12远离第一转动轴13一侧设置有卡台，所述卡台侧面固定连接有第一密封垫121，所述第二顶板14远离第二转动轴15一侧开设有卡槽，所述卡槽底部固定连接有第二密封垫141，所述第一顶板12与第二顶板14顶部中间均固定安装有太阳能板16，进行太阳能发电，进一步节约资源，所述第一顶板12与第二顶板14底部均固定安装有调光机构2，两个所述调光机构2关于大棚1的中心线对称分布；通过设置第一密封垫121和第二密封垫141，将第一顶板12与第二顶板14的连接处密封，避免雨天漏水。

所述调光机构2包括第一安装座21、第一安装板26，两个所述第一安装座21分别固定安装在第一顶板12与第二顶板14上，所述第一安装座21底部中间开设有第一安装腔211，所述第一安装腔211两端对称固定连接有两个第一定位台22，四个所述第一定位台22中部均开设有第一定位腔221，所述第一安装座21两侧对称固定安装有两个第二电机23，四个所述第二电机23的输出轴均贯穿第一安装座21侧壁与第一定位台22设置，所述第二电机23的输出轴固定连接有吊绳24，所述第一安装板26顶部四角均固定连接有第二定位台25，且第二定位台25四周开设有倒角，便于收紧时导向，且四个第二定位台25位置与四个第一定位腔221位置一一对应，四个所述吊绳24另一端分别固定连接在对应的第二定位台25上，所述第一安装板26底部安装有若干个照明灯27，若干个所述照明灯27呈矩阵分布；通过设置第二电机23收卷吊绳24，灵活带动照明灯27调整高度，进一步灵活调整光照强度，改善大棚1内部绿植的生长条件，使得在人工光照的情况下，光照条件依旧能够灵活调整。

所述储水机构3包括储水箱32，所述储水箱32设置在大棚1内部里侧一端，所述储水箱32顶部靠近调光机构2一侧固定安装有抽水泵33，所述抽水泵33顶部固定连接有第一连接水管34，所述第一连接水管34另一端固定连接有第二连接水管35，所述第二连接水管35水平设置，所述第二连接水管35另一端固定连接在大棚1的侧壁上，所述第二连接水管35底部固定安装有若干个注水管36，所述注水管36上设置有第一电磁阀37，所述储水箱32底部外侧固定安装有第一进水管31，所述第一进水管31另一端贯穿大棚1侧壁设置，且安装有阀门一；通过设置储水机构3，使得在浇水过程中，能够及时的补水，同时及时的对若干个储水桶512一起补水，提升了效率。

所述移动机构4包括两个移动支撑板46，两个所述移动支撑板46对称分布在大棚1内部两侧，两个所述移动支撑板46后侧均设置有第二安装座41，所述第二安装座41顶部中间开设有第一安装槽，所述第一安装槽内部固定安装有电动推杆42，所述电动推杆42的推动杆固定连接有承板43，所述承板43顶部固定安装有第一气缸44，两个所述第二安装座41后侧均设置有支撑柱45，所述承板43套接在支撑柱45上，保证承板43上下运动的稳定性，避免浇水机构5产生倾斜，两个所述第一气缸44的活塞杆配合固定连接有浇水机构5，两个所述移动支撑板46内侧面均开设有若干个移动槽47，若干个所述移动槽47呈上下等间距分布，一侧移动支撑板46上的相邻两个所述移动槽47之间固定安装有红外线发射器49，另一侧移动支撑板46上的相邻两个所述移动槽47之间固定安装有红外线接收器48，通过多个红外线接收器48与红外线发射器49配合，监测绿植生长高度，调节浇水的高度，同时通过设置移动机构4，带动浇水机构5匀速移动，进一步保证浇水的均匀性，也节约了劳动力，缩短了绿植长成周期。

所述浇水机构5包括洒水器51、固定横杆52，所述固定横杆52两端分别与对应的第一气缸44的活塞杆固定连接，所述固定横杆52顶部固定安装有若干个洒水器51，若干个所述洒水器51等间距线性分布。

所述洒水器51包括固定座511，所述固定座511固定安装在固定横杆52上，所述固定座511顶部安装有储水桶512，所述固定座511底部两端对称固定安装有万向管518，所述万向管518另一端固定安装有第一喷头519，所述固定座511底部中间安装有第三电磁阀520，所述第三电磁阀520另一端连接有第二喷头521，所述第二喷头521与第一喷头519由第三电磁阀520控制，所述储水桶512顶部中间固定连接有第二进水管514，所述第二进水管514上设置有第二电磁阀515，所述第二进水管514顶部固定连接有连接座516，所述储水桶512顶部前侧设置有第三支撑板513，所述第三支撑板513上固定安装有加压泵517，所述加压泵517与储水桶512内部连通，所述储水桶512内部底端设置有水位传感器，及时感应储水桶512内部底端水位，便于及时做出反应，同时通过设置两个万向管518，灵活调整第一喷头519位置，便于更好的浇水。

所述控制系统6包括计算机、单片机、蓄电池、传感器一61、传感器二62、传感器三63、传感器四64，所述传感器一61和传感器二62均固定安装在对应的第二支撑板19顶部，所述传感器三63和传感器四64均固定安装在对应的移动支撑板46顶部，所述传感器一61、传感器二62、传感器三63、传感器四64均为光敏传感器。

所述第一电机18、第二电机23、照明灯27、抽水泵33、第一电磁阀37、电动推杆42、第一气缸44、红外线接收器48、红外线发射器49、第二电磁阀515、加压泵517、第三电磁阀520均与单片机电性连接，

该基于计算机调节系统的大棚光强调节装置的工作方法为：

在计算机上进行编程获取程序，将程序导入单片机中，进行控制；

传感器一61和传感器二62获取外界环境光照强度并标记为第一实时光照强度，输出电信号一给单片机，单片机将第一实时光照强度与设定的光照强度阈值L1进行比较，当第一实时光照强度大于光照强度阈值L1时，获取顶板状态，打开，保持不动，闭合，单片机启动第一电机18，带动第一顶板12和第二顶板14打开，让绿植接受外界光照，否则，获取顶板状态，闭合，保持不动，打开，单片机启动第一电机18，带动第一顶板12和第二顶板14闭合，同时单片机接通照明灯27与蓄电池之间的电路，进行人工光照；

传感器三63和传感器四64获取照明灯27光照强度并标记为第二实时光照强度，传递电信号二给单片机，单片机将第二实时光照强度与设定的光照强度阈值L1进行比较，当第二实时光照强度小于光照强度阈值L1时，单片机启动第二电机23转动，带动第一安装板26下降，调整光照强度；反之，单片机启动第二电机23反向转动，带动第一安装板26上升，调整光照强度；所述光照强度阈值L1为绿植生长所需最低光照强度；

在绿植生长过程中，在设定时间，单片机启动红外线接收器48和红外线发射器49，测量绿植生长高度，之后，单片机启动电动推杆42，带动承板43调整位置，承板43带动第一气缸44移动，第一气缸44带动浇水机构5移动，位置调整结束后，单片机启动第一气缸44，推动浇水机构5横向移动，同时单片机启动加压泵517，并打开第三电磁阀520，对绿植进行浇水，当储水桶512内部水位传感器感应到水位过低，缺水时，发出电信号三给单片机，单片机收回浇水机构5，同时单片机启动电动推杆42，带动洒水器51上移，直至连接座516与注水管36装配上，单片机启动抽水泵33，并打开第一电磁阀37和第二电磁阀515，进行注水，注水结束后，单片机关闭抽水泵33、第一电磁阀37和第二电磁阀515，启动电动推杆42，回复原位，继续浇水。

本发明的工作原理：

通过在计算机上进行编程获取程序，将程序导入单片机中，进行整体控制；

通过传感器一61和传感器二62获取外界环境光照强度并标记为第一实时光照强度，输出电信号一给单片机，单片机将第一实时光照强度与设定的光照强度阈值L1进行比较，当第一实时光照强度大于光照强度阈值L1时，获取顶板状态，打开，则保持不动，闭合，则通过单片机启动第一电机18，带动第一顶板12和第二顶板14打开，让绿植接受外界光照，当第一实时光照强度不大于光照强度阈值L1时，获取顶板状态，闭合，则保持不动，则打开，通过单片机启动第一电机18，带动第一顶板12和第二顶板14闭合，同时单片机接通照明灯27与蓄电池之间的电路，进行人工光照；通过传感器一61、传感器二62，获取外界环境光照强度，进一步智能控制第一顶板12和第二顶板14开合，节约资源的同时，改变绿植生长条件，促进绿植生长。

通过传感器三63和传感器四64获取照明灯27光照强度并标记为第二实时光照强度，传递电信号二给单片机，单片机将第二实时光照强度与设定的光照强度阈值L1进行比较，当第二实时光照强度小于光照强度阈值L1时，通过单片机启动第二电机23转动，带动第一安装板26下降，调整光照强度；反之，通过单片机启动第二电机23反向转动，带动第一安装板26上升，调整光照强度；所述光照强度阈值L1为绿植生长所需最低光照强度；通过传感器三63和传感器四64，获取照明灯27光照强度，进一步控制人工光照的强度，使得人工光照情况下依旧获取有益的光照强度，并且配合外界的光照，使得整个绿植无时无刻都能接受生长所需的光照强度，缩短了绿植长成周期。

在绿植生长过程中，在设定时间，通过单片机启动红外线接收器48和红外线发射器49，测量绿植生长高度，之后，通过单片机启动电动推杆42，带动承板43调整位置，承板43带动第一气缸44移动，第一气缸44带动浇水机构5移动，位置调整结束后，通过单片机启动第一气缸44，推动浇水机构5横向移动，同时单片机启动加压泵517，并打开第三电磁阀520，对绿植进行浇水，当储水桶512内部水位传感器感应到水位过低，缺水时，发出电信号三给单片机，通过单片机收回浇水机构5，同时单片机启动电动推杆42，带动洒水器51上移，直至连接座516与注水管36装配上，单片机启动抽水泵33，并打开第一电磁阀37和第二电磁阀515，进行注水，注水结束后，单片机关闭抽水泵33、第一电磁阀37和第二电磁阀515，启动电动推杆42，回复原位，继续浇水；在调光控制中，进一步辅助设置有浇水机构5，便于对绿植进行机械化浇水，配合调整光强，进一步改善绿植生长条件。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。