[发明专利]基于现代化农业的无烟高温焚化系统及其操作方法

权利要求书

1.基于现代化农业的无烟高温焚化系统，其特征在于，包括主控制器、存储器、热水器、能粉碎农作物秸秆的粉碎机、设有沼渣抽取器的沼气池、压汁机、烘干机、炉燃料存储室、炉燃料焚烧上料装置和设有炉热水箱的无烟焚烧炉；

在沼气池的内底面下内埋设有池内地热采暖管，在沼气池内设有池内温度传感器；池内地热采暖管的一端通过一根一号保温水管连接在一个池温循环泵的出水口上，池温循环泵的进水口通过一根二号保温水管连接在热水器上的一个出水口上，池内地热采暖管的另一端通过一根三号保温水管连接在热水器的一个进水口上；

热水器的一个进水口通过一根四号保温管连接在一个炉热水循环泵的出水口上；炉热水循环泵的进水口通过一根五号保温管连接在炉热水箱的出水口上，炉热水箱的进水口通过一根六号保温管连接在热水器的一个进水口上；

粉碎机的出料口输送连接在沼气池的进料口上，沼气池的沼渣抽取器的出渣口输送连接在压汁机的进料口上，压汁机的出渣口输送连接在烘干机的进料口上，烘干机的出料口输送连接在炉燃料存储室的进料口，炉燃料存储室的出料口输送连接在炉燃料焚烧上料装置的进料口上，炉燃料焚烧上料装置的出料口输送连接在无烟焚烧炉的进料口上；无烟焚烧炉的出灰料口输送连接在一个灰存储箱的进灰口上；压汁机的出液口通过一根一号导液管连接在一个沼液存储箱的进液口上；

存储器、热水器的控制端、池温循环泵的控制端、池内温度传感器、粉碎机的控制端、压汁机的控制端、烘干机的控制端、炉燃料焚烧上料装置的控制端和无烟焚烧炉的控制端分别与主控制器相连接；

还包括种植农作物的大棚，在大棚内的地面上均布划分有若干块农作物种植区；在位于每块农作物种植区正上方的大棚的棚顶上一对一正对设有棚顶孔，从而在大棚的棚顶也就均布设有若干个棚顶孔；在每个棚顶孔内都分别独立一对一设有一个智能光照控制装置；

每个所述智能光照控制装置包括一个上光照控制机构和一个侧光照控制机构；

每个所述侧光照控制机构的输入光均取自对应所述上光照控制机构上的光；

每个所述上光照控制机构的光输出端均位于对应棚顶孔正下方那块农作物种植区的正上方；每个所述侧光照控制机构的光输出端均位于对应棚顶孔正下方那块农作物种植区的侧上方，并且每个所述侧光照控制机构的光输出端均位于对应所述上光照控制机构的光输出端的侧下方；

每个所述上光照控制机构包括设置在对应上光照控制机构上并能检测该上光照控制机构输出光照量的一号光照传感器和与该一号光照传感器相绑定的一号地址编码器；

每个所述侧光照控制机构包括设置在对应侧光照控制机构上并能检测该侧光照控制机构输入光照量的二号光照传感器和与该二号光照传感器相绑定的二号地址编码器；

每个上光照控制机构的控制端、每个侧光照控制机构的控制端、每个一号光照传感器、每个一号地址编码器、每个二号光照传感器和每个二号地址编码器分别与主控制器相连接；

基于现代化农业的无烟高温焚化系统还包括为基于现代化农业的无烟高温焚化系统上各用电设备提供电源的储能电池和为储能电池充电的充电器；

所述上光照控制机构还包括一号支架、上凸透镜、太阳能电池板、中凸透镜、下凹透镜、一号万向转动装置和圆环轨道；

在太阳能电池板的中心处设有通光孔；

一号支架的上端固定在对应棚顶孔处的棚顶上，在一号支架上设有伸缩杆竖直朝上的一号气缸，

一号万向转动装置固定连接在一号支架的下端，圆环轨道的内环壁固定在一号万向转动装置的万向转动头上；

在圆环轨道的内环壁上向上设有一号分支架，在圆环轨道的内环壁上还向下设有伸缩杆竖直朝下的二号气缸；

上凸透镜的边沿匹配密封固定在对应棚顶孔内；太阳能电池板上下间隔设置在上凸透镜的正下方并水平固定连接在一号气缸的伸缩杆上，并且太阳能电池板的迎光面朝上布置；中凸透镜上下间隔固定设置在太阳能电池板的正下方并水平固定连接在一号分支架上；在二号气缸的伸缩杆上固定设有二号分支架，下凹透镜通上下间隔设置在中凸透镜的正下方并水平固定连接在二号分支架上；

并且上凸透镜的竖直中心线、太阳能电池板的通光孔的竖直中心线、中凸透镜的竖直中心线和下凹透镜的竖直中心线均能同时落在同一条竖直线上；

并且上凸透镜的下焦点位于中凸透镜的上焦点处；太阳能电池板的边长小于或等于上凸透镜的直径；中凸透镜的直径小于太阳能电池板的边长；下凹透镜的直径大于或等于中凸透镜的直径；

太阳能电池板的通光孔的直径小于中凸透镜的直径；并且在太阳能电池板的通光孔内的中心点位于上凸透镜的下焦点处时，中凸透镜的左端点、通光孔下孔口的左端点、通光孔内的中心点、通光孔上孔口的右端点和上凸透镜的右端点均在同一条右斜直线上，同时，中凸透镜的右端点、通光孔下孔口的右端点、通光孔内的中心点、通光孔上孔口的左端点和上凸透镜的左端点均在同一条左斜直线上；

在二号分支架上设有三号气缸，三号气缸的伸缩杆水平朝向下凹透镜下方的光传输区域布置，一号光照传感器固定在三号气缸的伸缩杆的最前端；一号光照传感器能检测到从下凹透镜向下射出的光；

太阳能电池板的电能输出端连接在充电器的输入端上，充电器的输出端连接在储能电池的输入端上；

一号万向转动装置的控制端、一号气缸的控制端、二号气缸的控制端和三号气缸的控制端分别与主控制器连接；

所述侧光照控制机构包括能沿着圆环轨道的外环壁在圆环轨道上移动的环形移动装置，在环形移动装置上固定设有伸缩杆竖直朝下的四号气缸；在四号气缸的缸座上固定设有伸缩杆水平朝向下凹透镜下方的光传输区域布置的五号气缸；在五号气缸的伸缩杆前端固定设有一号导光柱，在一号导光柱的上端面上导光一体连接有一号侧凸透镜；

在四号气缸的伸缩杆的下端固定设有三号分支架,在三号分支架的上端固定设有二号导光柱，一根导光条的上下端分别导光一体连接在一号导光柱的下端面上和二号导光柱的上端面上；在二号导光柱的下端面上导光一体连接有二号侧凸透镜；二号侧凸透镜的中心线从上到下向外倾斜布置；在三号分支架的上端还固定设有三号侧凸透镜，并且三号侧凸透镜间隔设置在二号侧凸透镜的正前方，二号侧凸透镜的中心线和三号侧凸透镜的中心线落在同一条向外倾斜的斜直线上；二号侧凸透镜的下焦点与三号侧凸透镜的上焦点重合；

在三号分支架的下端设有二号万向转动装置，在二号万向转动装置的万向转动头上设有反光面朝向下凹透镜与农作物种植区之间区域布置的反光板；从三号侧凸透镜射出的光能照射在反光板的反光面上并能被反光板的反光面反射到下凹透镜与农作物种植区之间区域内；在三号分支架上设有伸缩杆朝三号侧凸透镜和反光板之间区域布置的六号气缸，二号光照传感器固定在六号气缸的伸缩杆的最前端；一号光照传感器能检测到从三号侧凸透镜射出的光；

环形移动装置的控制端、四号气缸的控制端、五号气缸的控制端、六号气缸的控制端和二号万向转动装置的控制端分别与主控制器连接；

在反光板的反光面上设有透明罩，从而在透明罩与反光板的反光面之间形成空腔，在空腔内活动放置有若干个外表面涂有反光涂层的空心的反光球，在透明罩的侧壁面上设有若干个侧罩孔，在位于空腔下方的透明罩上的一个侧罩孔内设有朝空腔内吹气的吹气装置，吹气装置吹出的气体能将位于空腔中的反光球吹起使反光球在空腔中任意跳动；吹气装置的控制端与主控制器相连接；

在太阳能电池板的下表面上设有转轴水平转动的一号电机，在一号电机的转轴上固定设有灯支架，在灯支架上设有灯罩的反光面朝下布置的一号灯；并且一号灯在一号电机转轴的水平转动带动下能转动停在太阳能电池板的通光孔的正下方；一号灯的控制端和一号电机的控制端分别与主控制器连接；

在每块农作物种植区的地面下分别埋设有棚内地热采暖管，在每块农作物种植区的地面上分别放置有绑定有三号地址编码器的一号温度传感器，每个棚内地热采暖管都分别配置有一个一号循环泵，每根棚内地热采暖管的一端分别通过一根一号隔热水管分别连接在对应一号循环泵的出水口上，每个一号循环泵的进水口分别通过一根二号隔热水管连接在热水器的一个出水口上，每根棚内地热采暖管的另一端通过一根三号隔热水管连接在热水器的一个进水口上；每个一号循环泵的控制端、每个三号地址编码器和每个一号温度传感器分别与主控制器相连接；

在每个太阳能电池板的上表面上的左端都分别固定设有伸缩杆水平朝左布置的七号气缸，在每个七号气缸的伸缩杆的前端分别固定连接有用金属材质制作的棚内热交换水箱，在每个棚内热交换水箱的下表面上分别设有能在对应太阳能电池板的上表面上滚动的滚轮；

棚内热交换水箱能在七号气缸的伸缩杆的控制下在太阳能电池板的上表面上左右移动，并且在七号气缸的伸缩杆缩到最短时棚内热交换水箱的左端端部位于通光孔的右方，并且此时棚内热交换水箱的左端端部位于右斜直线的右下方；在七号气缸的伸缩杆伸到最长时棚内热交换水箱的左端端部位于通光孔的左方，并且此时棚内热交换水箱的左端端部位于左斜直线的左下方，棚内热交换水箱的右端端部位于右斜直线的右下方；

在每个棚内热交换水箱的一端分别设有进水口，在每个棚内热交换水箱的另一端分别设有出水口，一根一号隔热软管的两端分别连接在一个独立的二号循环泵的出水口上和棚内热交换水箱的进水口上；每个二号循环泵的进水口通过一根四号隔热水管连接在热水器的一个出水口上；每个棚内热交换水箱的出水口通过一根二号隔热软管连接在热水器的一个进水口上；

每个七号气缸的控制端和每个二号循环泵的控制端分别与主控制器连接；

在使用时，预先在存储器中存储每块农作物种植区上种植的农作物在每个时段所需的上光照量和侧光照量的上光照数据和侧光照数据；在主控制器的控制下，让每个上光照控制机构对应的一号光照传感器检测到的上光照数据和二号光照传感器检测到的侧光照数据进行检测，根据预先设置在存储器中农作物不同时段需要的上光照数据来对对应块农作物种植区上的农作物进行上光照射，同时根据预先设置在存储器中农作物不同时段需要的侧光照数据来对对应块农作物种植区上的农作物进行侧光照射；

通过一号循环泵能将热水器中的热水循环到棚内地热采暖管中让棚内地热采暖管发热，从而提高对应块农作物种植区的土壤温度；

在主控制器的控制下，将农作物秸秆放入到粉碎机中，粉碎机粉碎后的秸秆碎块送入到沼气池中，秸秆碎块在沼气池中产生沼气后剩下的沼渣通过沼渣抽取器从沼气池抽出送到压汁机进行水分挤压，被挤压后的沼渣再送入到烘干机中进行沼渣烘干形成含水量小于设定值的炉燃料后被送入到炉燃料存储室中，在需要烧加热无烟焚烧炉上的炉热水箱时，借助炉燃料焚烧上料装置将存储在炉燃料存储室中的炉燃料送入到无烟焚烧炉中进行燃烧，燃烧后形成的草木灰存储在灰存储箱中；被压汁机挤出的沼液存储在沼液存储箱中。