[发明专利]在农地中设置轨道建设设施农田方法及应用此方法的设施

摘要

在农地中设置轨道建设设施农田方法：在农地中设置田轨和旁站电力线，在田轨上运行轨基可移动光伏发电系统和自动耕作装置。根据此方法制造的田轨、农地、轨基自动耕作装置和轨基可移动光伏发电系统。推广应用本发明可在2020年实现农产品比2013年增加50%、有机食品比重提升至75%，并使我国率先实现农业现代化。本发明解决了光伏发电安装场地这个重大问题，轨基可移动光伏系统适合两维跟踪使产电量同比增加30%使效益和投资回报大幅增加；有可能实现到2020年使我国光伏发电量达到4万亿千瓦时/年相当于届时社会总能耗的40%；彻底改变我国的能源结构；可使PM2.5减少90%；分布式能源站点有利能源安全。

主权项

在农地中设置轨道建设设施农田的方法：设计制造并在农地中安装田轨，田轨还可以用于隔离两侧田间的水；设计制造并在农地中安装沿田轨布置的连接外界电力网的旁站电力线；建设带田轨的农地，所述农地包括各种生长植物的地表，譬如水田、水浇地、旱地、梯田和坡地；建设包括连片成方和建设梯田坝横平竖直的梯田；在农地中设置田轨、将既有梯田坝改造成可以行驶轨基可移动光伏发电系统和/或者自动耕作装置的田轨并设置沿田轨布置的电杆和旁站电力线；平行双田轨笔直或者弯曲，可以相互衔接增长；可以呈螺旋状绵延布置于梯田或者山坡上并且沿前进方向带坡度；东西向或者其它方向布置；田轨含有与设置于农地中的垫块和桩柱的安装界面并具有平直、连续和光滑的负荷表面；田轨布置于固定或者非固定的地基上；所述固定地基包括夯实的土地或者由其它材料构成的基础；非固定地基包括与田轨牵连的块状物；所述一组两条田轨之间的平行度误差小于30毫米； 设计制造轨基自动耕作装置，包括安装有两排轮组总成的底盘、作业平台、连接底盘和作业平台的四个负荷均布的作业平台升降机构、设置于作业平台上的一组中间平台梁、处于作业平台两边外侧的两组外挂平台梁、计算机控制装置、通讯模块、监控器、可移动电气连接界面；各平台梁上布置有一个以上由不同部件构成的各种机械手包括犁地旋耕、播种、拔秧插秧移苗、滴管施肥、棉花打顶、稻麦收割脱粒、果蔬采摘、薯类花生收采、棉花采摘、秸秆捆扎、土壤垒挖和开渠机械手；需要时作业机械手可以落地进行作业，所述轮组总成、电动蜗杆、通讯模块、监控器、可移动电气连接界面和有关的机械手通过接口电路与主控计算机信号连接，使所述轮组总成、作业平台和各机械手的状态根据主控计算机指令变化而变化；所述自动耕作装置通过农地中的田轨向地面传递重力或者在农地中的田轨上移动并通过可移动电气连接界面保持与外界电力网的电气连接；进一步令所述自动耕作装置采用滚轮自动对中控制和底盘平衡自动控制； 设计制造轨基运输车；设计制造在单根轨道上行驶的单轨轨基微型自动耕作装置，其包括作业机械手和与旁站电力线连接的电气连接界面，并且其底部设置有前后两个带轮缘和内置驱动装置的滚轮；设计制造轨基可移动光伏发电系统，包括光伏电池板、安装有两排轮组总成的底盘、太阳光跟踪装置、计算机控制装置、通讯模块、卫星导航定位模块、监控器、与旁站电力线电气连接的可移动电气连接界面；轮组总成包括含有一个以上滚轮的轮组、轮组驱动装置和轮组转向控制装置；令所述轮组总成、太阳光跟踪装置、通讯模块、卫星导航定位模块、监控器和可移动电气连接界面通过接口电路与主控计算机信号连接，使所述轮组总成和光伏电池板的状态根据主控计算机指令变化而变化；所述光伏发电系统在农地中的田轨上移动并通过可移动电气连接界面和旁站电力线持续与外界电力网交换电力；令光伏发电系统不断来回移动；一个来回移动周期中对农作物遮光时间与来回移动周期的比值称为遮光系数；优选遮光系数范围为8%至 14%；光伏发电系统的来回移动距离包括跨越一组以上田际衔接的田轨、来回移动的速度包括快速和执勤速度，其范围分别包括1至10米/秒和0. 01至1米/秒；取平行双田轨轨道中心线距离为5*（1‑0.618）=1.91米、多组平行双铺设的田轨相邻间距也取5米；设计制造带有坡屋面状顶盖的轨基可移动太阳能利用系统；还可以在所述底盘上设置钩板抓住田轨以便使所述光伏发电系统和自动耕作装置与田轨结合为一体，或者采用加强螺钉临时旋入地下来增强所述光伏发电系统和自动耕作装置的稳固性。