[发明专利]一种基于人工光源技术的闭锁式立体智能化育秧平台系统

说明书

本发明涉及一种闭锁式育秧平台的智能化控光及通风装置，该装置由框架式机械平台、分布式多通道数据采系统、智能控制系统、机器视觉系统、智能控光系统、电力辅助系统组成。该装置用轻质铝合金和角钢搭建而成，以电力为驱动能源；通过光照控制系统实现育秧平台的光照需求；通过分布式多感传感器和Zigbee无线数据传输模块实时采集光照、温度、湿度、CO₂浓度等环境因子数据。整合秧苗生长视觉信息，分析秧苗长势情况，搭建基于89C51主控系统和GSM技术的物联网平台，驱动智能控光系统及通风系统执行相应动作，实现秧苗生长环境的自适应调控。该装置可应用于闭锁式立体工厂化育秧，能够提高秧苗培育质量和效率。

技术领域

本发明涉及设施农业中的植物工厂育秧装备，特别涉及一种基于人工光源技术的闭锁式立体智能化育秧平台系统。

背景技术

随着科学技术的发展，育秧的规模化、集约化和自动化程度迅速提高。秧苗对外界环境的敏感度较大，具有生产管理程序复杂的特点，这对育秧管理提出了较高的要求。一方面，现有的育秧管理设备因其体积庞大、功能单一、自动化和智能化程度低等诸多弊端，不宜应用于规模化精细化育秧作业；另一方面，粗犷式的传统人工控制光照、通风工作量较大，光照强度及风力大小不易控制，影响秧苗的产量和质量。

近年来，随着智能农业装备的飞速发展，植物工厂闭锁式智能化育秧模式由于体积小、功能全、自动化智能化程度高、对人的劳动强度要求比较小，必然成为未来植物工厂发展的趋势。针对植物工厂闭锁式智能化育秧模式，借助无线网络技术、机器视觉技术、自动控制技术、人工智能等先进技术，发明一种功能齐全、生产效率和自动化水平高的智能化控光及通风装置，能够提高生产效率和育秧的质量，以满足闭锁式育秧的智能化。

发明内容

一种基于人工光源技术的闭锁式立体智能化育秧平台系统，由框架式机械平台、分布式多通道数据采集系统、智能控制系统、机器视觉系统、智能控光系统、电力辅助系统组成。框架式机械平台用轻质铝合金和角钢搭建而成，左侧下横梁1与前下横梁2及两根左侧立柱3、左侧上横梁5、前上横梁6、后下横梁11、后上横梁39用螺栓紧固；左侧中间横梁4用螺栓紧固在左侧立柱3的中间偏下的位置，右上横梁7、右侧立柱8、右侧下横梁10、前下横梁2、前上横梁6、后下横梁11、后上横梁39用螺栓紧固；右侧中间横梁9用螺栓紧固在右侧立柱8的中间偏下的位置，左侧中间横梁4和右侧中间横梁9为U型钢，两块U型钢相对，用螺栓固定，中间空隙部分安装步进减速电机a12及传动系统，智能控光系统采用分布式多感传感器42自动检测育秧平台内部的光照强度，将检测的信号传递给单片机，通过单片机跟数据库的信号进行对比，将信号传递给8路带光耦的继电器，继电器控制步进减速电机a12，将动力传给单排链轮a13，通过短链条14传给双排链轮15，通过长链条16传给单排链轮b18；单排链轮b18将动力传给丝杠19；丝杠螺母20带动灯架及光源22上下调节距离，角铁23与后上横梁39用螺栓紧固，销轴34将角铁23与风墙支架24连接在一起形成可动铰链，电机支架28固定电机29，分布式多感传感器42自动检测育秧平台内部的通风强度，将检测的信号传递给单片机，通过单片机跟数据库的信号进行对比，将信号传递给8路带光耦继电器，继电器控制12V电机输出动力传给主动轮27，主动轮27将动力传给从动轮26，从动轮26带动连杆25转动；连杆25与摆块45固结；摆块45与滑块44相对转动；滑块44穿过导杆43沿导杆轴向移动；导杆与风墙支架24连接在一起；形成导杆机构，当连杆转动时带动风墙绕销轴34转动，从而实现风墙绕水平轴线转动，通风管a30通风管b31分别给单数、双数出气板供风，电机座35将步进减速电机b36固定在风墙支架24上，步进减速电机b36步进减速电机c40将动力传给同步带轮37；通过同步带38带动风墙出气板33左右摆动，多自由度可移动摄像头41和分布式多感传感器42把环境因子数据信息反馈给智能控制系统，其中环境因子数据信息包括秧苗长势及光照、温度、湿度、CO₂浓度。

在一些实施方式中，其中：灯架上方4cm处、下方5cm处安装行程开关47；其有益效果是：防止灯架超出丝杠行程而发生机械破坏。