[发明专利]一种基于太阳能供电的可移动式的育苗装置及监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于太阳能供电的可移动式的育苗装置及监控方法，属于育苗环境监测与智能化控制技术领域。

背景技术

目前,育苗自动控制装备在国内外都得到了广泛的应用，其中以美国、日本、荷兰等国家发展最为迅速，基本实现了环境智能监控和远程监测。而在国内，大部分育苗过程存在环境控制能力低、自动化程度落后、价格昂贵等缺点，这在很大程度上降低了种苗的产量与质量，育苗过程的自动化和操作机器人化能够提高生产率，减少劳动力的投入量，可进一步降低育苗的生产成本。因此，开展对育苗设施及环境自动控制方面的研究有着重要意义。

此外，维持育苗装置的正常运行需要提供充足的电能，太阳能资源丰富，但目前尚未有育苗装置实现利用太阳能供电,因此如何实现育苗装置对太阳能的利用成为一个值得思考与解决的问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本发明提供一种基于太阳能供电的可移动式的育苗装置及监控方法。

技术方案：一种基于太阳能供电的可移动式的育苗装置，包括四周侧壁及顶部由有机玻璃构成的箱体，移动航喷，营养液水箱，加热水箱，冷却水箱；所述箱体的内部设有用于育苗托盘，托盘的边缘安装在箱体的侧壁上，箱体的一侧壁上设有移动门，两相对的侧壁上分别安装有湿帘和微型风机；箱体内的顶部设有LED补光装置，补光装置下方内侧壁上方固定安装有电机，与风机相对的箱体内侧壁上安装有皮带轮，所述移动航喷通过电机与皮带轮的传动，进行往复运动；所述移动航喷通过软管与营养液水箱连接；托盘上部的箱体内侧壁上设有光照传感器、温湿度传感器、CO₂传感器和土壤湿度传感器；托盘的下表面设有连续盘绕的导热管；箱体内部的底部设有低压电器(低压电器接PLC的输入、输出，以及接被控执行对象)、PLC、模拟量采集模块、加热水箱、营养液水箱、冷却水箱、CO₂施放装置、计算机主机（计算机主机内装有控制软件，用于实现在给定条件下的补光装置、水循环加热、冷却装置、营养液循环利用装置、通风装置、CO₂施放装置等装置的智能控制）以及蓄电池；箱体外侧壁上设有显示器，顶部设有可追光的太阳能板，底部设有滚轮，可实现育苗方式的转变，实现可移动式育苗。

所述托盘下表面为一个倾斜的坡面，坡面的坡度大于0度小于等于30度，托盘较低端部设有回收口，回收口通过水管连通营养液水箱；

所述光照传感器、温湿度传感器、CO₂传感器和土壤湿度传感器的输出端连接模拟量采集模块，模拟量采集模块接PLC；所述PLC的输出端分别接显示器、加热水箱、营养液水箱、冷却水箱、CO₂施放装置、电机、风机。

所述托盘为不锈钢托盘。所述导热管为镀锌铁管。

所述加热水箱中设有水泵电机和加热棒；所述冷却水箱中设有水泵电机；所述营养液水箱中设有水泵电机。

一种基于太阳能供电的可移动式的育苗监控方法，通过光照传感器、温湿度传感器、CO₂传感器和土壤湿度传感器采集育苗装置内部的环境因子数据，将环境因子数据通过模拟量采集模块发送给PLC，PLC根据上位机软件预设置的育苗环境数据，判断是否达到育苗所需育苗条件，如果达到，则不动作，如果其中任何一个环境因子数据没有达到所需育苗条件，则启动相应的执行机构，直到满足所需育苗条件，PLC才向执行机构发出停止工作的信号；其中执行机构指的是加热水箱、营养液水箱、冷却水箱和CO₂施放装置；

用户还可通过显示器的用户界面输入种苗种植所需的环境因子数据。

PLC判断是否达到育苗所需育苗条件的具体步骤为：当光照值小于种苗种植设定值时，PLC控制打开LED补光装置，使之进行补光动作，直到满足光照时间，才发出关闭补光装置信号，补光装置停止工作；

当温度小于种苗种植设定值时，PLC控制加热水箱内部的加热棒开始加热，加热后的热水流过托盘下表面上的连续盘绕的导热管，最终回到加热水箱，实现通过水循环的方式提高环境温度，直到温度等于种苗种植设定值，才发出关闭加热水箱信号，加热水箱停止工作；

当温度大于种苗种植设定值时，PLC控制冷却水箱内部的水泵电机开始工作，将水箱里的水抽至湿帘顶部，水从湿帘的底部回流至冷却水箱，同时微型风机开始工作，将外部的空气从湿帘抽至箱体内部，再从风机的一方抽出，实现降低环境温度的作用，当温度达到种苗种植设定值时，PLC向冷却水箱和风机发出停止工作信号，冷却水箱和风机停止工作；