[发明专利]一种农用防霜机的全自动控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于农业机械自动化和农业气象灾害抵御领域，涉及一种农用防霜机的全自动控制装置及方法。

背景技术

近年来，低温冻害天气给我国农作物带来了严重的损失。现有国内外防霜机中，立柱高度、风机转速、云台转动周期等参数，均是根据经验获得且固定不变，在出厂时已设定；有些防霜机的风机俯角可变，但为有限几个固定角度，且须人工手动调整；云台转动范围仅限一个或有限个固定角度，也需要人工手动调整。

美国专利US5244346公开了一种便携式防霜装置，可移动且安装方便，其立柱高度、风机俯角、风机转速、云台转动周期、云台转动范围均不可变。美国专利US805242公开了一种塔式防霜机，利用齿轮传动，可以实现风机在360°范围内摆动，但并不能控制其在任意角度范围内转动。专利号为201120394220.9的中国实用新型，公开了一种植物防霜机，其俯角可调，范围为20°~45°之间，但须人工手动调节，其风机摆动通过曲柄摆杆机构实现，摆动范围最大为90°，且只能在该角度范围内摆动，不能在任意角度范围内摆动。以上专利公开的防霜机均不能实现立柱高度、风机俯角、风机转速、云台转动周期、云台转动范围全自动控制。专利号为US20120093646A1的美国专利，公开了一种基于卫星和网络通讯，进行防霜机群定位和控制运行的方法，可根据气象条件和地形调整风机的流向、风速和倾角，但并未涉及防霜机结构参数的全自动控制。

发明内容

针对现有国内外防霜机不能实现全自动控制，造成防霜机使用效率低，防霜效果有限。防霜机本发明目的在于提供了一种农用防霜机的全自动控制装置及方法，以实现液压升降立柱高度、风机俯角、风机转速、云台转动范围、云台转动周期的全自动控制，且为任意可调，无需人工手动调节，能根据地形、逆温等条件调整防霜机运行参数，以提高防霜效果和防霜机使用效率。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种农用防霜机的全自动控制装置，包括采集控制终端(10)，其特征在于：还包括液压升降立柱(1)、高度传感器(2)、变频电机(4)、角度传感器(8)、电动伸缩杆(12)、步进电机(15)、步进驱动器(16)、电磁阀(19)、油泵(21)；

所述液压升降立柱(1)固定安装在地面上；所述高度传感器(2)固定安装在云台(3)的固定支撑盘(18)的下表面，且位置不受液压升降立柱(1)和风机叶片(9)工作时的影响；所述变频电机(4)安装在云台(3)的转动支撑盘(17)上表面，变频电机(4)的输出轴通过联轴器(5)与俯仰支撑筒(6)内的风机安装轴连接；

所述角度传感器(8)固定安装在俯仰支撑筒(6)一端的安装轴上；所述电动伸缩杆(12)顶部通过螺栓与风机支撑筒(6)尾部连接，底部与云台(3)转动支撑盘(17)上的联接组件通过螺栓连接；

所述步进电机(15)固定安装于云台(3)的固定支撑盘(18)下表面，步进电机(15)的输出轴穿过固定支撑盘(18)通孔与齿轮(13)轴连接；所述步进驱动器(16)固定安装在所述步进电机(15)上；

所述电磁阀(19)、油泵(21)为液压泵站(11)的组成部分，电磁阀(19)安装于油箱(20)表面的阀板(22)上，油泵(21)与油箱(20)连接，液压泵站(11)固定安装于地面上靠近液压升降立柱(1)的位置；所述采集控制终端(10)固定安装在液压升降立柱(1)的非升降部位，以便于人工现场操作不影响液压升降立柱(1)的正常工作；所述高度传感器(2)、角度传感器(8)均与采集控制终端(10)输入端连接，变频电机(4)的变频器、电动伸缩杆(12)的驱动电机、步进驱动器(16)，电磁阀(19)、油泵(21)均与采集控制终端(10)输出端连接。

所述云台(3)可在任意角度范围内往复转动。

一种农用防霜机的全自动控制方法，其特征在于利用所述的一种农用防霜机的全自动控制装置实现，具体包括以下步骤

第一步：在采集控制终端(10)中输入液压升降立柱高度设定值，油泵(21)启动，高度传感器(2)实时检测液压升降立柱(1)的高度，并将输出信号传送给采集控制终端(10)，采集控制终端(10)对液压升降立柱高度检测值和设定值进行比较，若液压升降立柱高度检测值小于设定值，则打开电磁阀(19)的上行油路，使液压升降立柱高度增加；若液压升降立柱高度检测值大于设定值，则打开电磁阀(19)下行油路，使液压升降立柱高度减小；当液压升降立柱高度检测值达到设定值时，则关闭电磁阀(19)的上行油路和下行油路，同时控制油泵(21)停止，使液压升降立柱保持在设定值高度；