智能大棚种植系统作品说明书 - 图文

2012年山东省

大学生机电产品创新设计竞赛

参赛作品说明书

作品名称：智能大棚种植系统 小组成员：于东涛、李丙海、曹龙光 学 校：山东劳动职业技术学院 指导老师：庞恩泉、丁林曜

2012年7月5日

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目 录

摘 要： ................................................................................................................................. 3 一．作品简介： ....................................................................................................................... 3 二．背景及意义： ................................................................................................................... 4 三．主要功能： ....................................................................................................................... 5

3.1光控及温控 ................................................................................................................. 5 3.2草苫收放.（电磁吸合压板装置） .......................................................................... 5 3.3通风换气 ..................................................................................................................... 5 3.4棚内光线调节 ............................................................................................................. 5 3.5湿度控制 ..................................................................................................................... 6 四．设计方案 ........................................................................................................................... 6

4.1组成部分： ................................................................................................................. 6 4.2保护部分： ................................................................................................................. 6 4.4设计过程 ..................................................................................................................... 7

4.4.1 机械设计 ......................................................................................................... 7 4.4.2 电路设计 ......................................................................................................... 8 4.5感光部分 ..................................................................................................................... 9 4.6感温部分 ................................................................................................................... 10 4.7湿度部分 ................................................................................................................... 10 4.7自动部分 ................................................................................................................... 11 五．创新之处： ..................................................................................................................... 11 六．推广应用价值： ............................................................................................................. 12 参考文献 ................................................................................................................................. 13

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摘 要：智能大棚种植系统是我们基于现阶段农业生产发展水平以及面对的实际问题

而设计的一款提高生产效率和改善作物生长条件的新型农业装置，可通过温度、湿度、光来实现智能控制管理，从而大大降低人力劳动。

关键词：智能，大棚，种植，温控，光控，系统

一．作品简介：

智能大棚种植系统是我们基于现阶段农业生产发展水平以及面对的实际问题而设计的一款提高生产效率和改善作物生长条件的新型农业装置，该大棚通过电磁线圈和翻转压板能够单独的收起和放落一个或多个草苫，也可以让全部草苫统一收起和放落，突破了现有大棚草苫只能统一收起和放落的难题，可以通过相间收起草苫遮光降温，和通风降温。通过感光控制电路来控制草苫收起降落，从而使农作物及时接受光照进行光合作用，提高作物产量，减少人力劳动。感温系统可以及时应对自然温度的变化，通过控制电路和机械系统调节棚内温度，减少自然灾害带来的损失。湿度感应系统可以测量空气湿度和土壤湿度，当空气湿度和土壤湿度达到预设值时可自动控制液压系统进行灌溉或者喷灌，每次灌溉（或喷灌）二十分钟，也可自动控制灌溉（或喷灌）强度。从多个角度考虑并调节作物生长条件，从而得到适宜作物生长的环境。除自动控制部分外，还可通过人工手动控制。

大棚的组成部分：主要有1.动力部分2.传动部分3.电路控制部分4.感应控制部分5.手动控制部分6.液压系统7.灯光调节装置8.辅助部分等。

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基本结构介绍：1、骨架即大棚的主体框架。2、动力部分电机为整个机械系统提供所需动力，带动卷帘轴使单个或多个草栅升降，以及窗户的开合等3、感应元件为感光元件和感温元件和湿度感应器，接受光线的强弱，温度高低和湿度等信号，给电路控制部分提供信号，从而控制电机的停转和正反转，以及液压系统的工作。4、电路控制部分通过各感应元件提供的信号控制机械系统工作，也可通过人工手动控制，实现大部分作物生长需求5.手动控制部分只要是为了实现非常态下的环境需求和自动控制部分故障时来人工控制以达到所需环境指标。6.液压系统（包括水泵和灌溉管道），主要实现底部灌溉和顶部喷灌。7.灯光调节系统，当光照不足或者作物生长需要时，可打开不同光色的灯来满足作物生长需要，即使不收起草苫也能达到作物生长所需光照条件（绿色光及红色光可以促进植物光合作用）。

二．背景及意义：

上世纪末，为了满足人们的生活需求，反季节蔬菜大棚应运而生，人们想方设法突破温度的限制，以实现在冬春季节依然能吃到夏秋季节可口的蔬菜，21世纪以来反季节大棚发展迅猛，但需要的人力、物力是非常巨大的，并且收益并不怎么明显，所以反季节蔬菜的生产及收获的成本较高，生产者投入的人力、物力和精力也是非常巨大的，塑料大棚在北方地区：主要是起到春提早、秋延后的保温栽培作用，春季可提早30～50天，秋季能延后20～25天，不能进行越冬栽培。在南方地区：除了冬春季节用于蔬菜、花卉的保温和越冬栽培（叶菜类）外，还可更换成遮阳棚，用于夏秋季节的遮荫降温和防雨、防风、防雹等。

塑料大棚一般室内不加温，靠温室效应积聚热量。其最低温度一般比室外温度高5～10摄氏度，平均温度高10～20摄氏度以上。

塑料大棚透光率一般在60%～75%。为保证全天平均光照基本平衡，大棚平面布局多为南北延长的形式。

随着世界人口需要的蔬菜量迅速增多，在作物生长的相反季节或各种瓜果蔬菜不能生长的地方人们的需求量则更大，大棚的改进工作势在必行，鉴于此我们以我们现有的知识和想法设计了这个自动大棚，可以让大棚发挥更大功效。提高产量、即使在寒冷的冬季，也会给人们提供新鲜的瓜果蔬菜。该项新设备的推广，

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不但能解决设施农业温度和光照的控制问题，为设施农业生产向标准化、规模现代化发展提供必要的技术支撑。同时有利于设施农业向都市农业和生态农业可持续发展，还减轻劳动者的压力，节省时间，减少开支，增加收入，有着深远的现实意义。

图：现在的大棚

三．主要功能：

3.1光控及温控

大棚的草栅可以根据每天的光照情况来控制草栅的升降。当天气不晴朗时，达不到感光要求时，用遥控控制草栅的升降。当光照长时间打不到要求时可打开顶部的有色灯光补充光照（有色光可促进作物光合作用和呼吸作用），以实现光照强度和温度的合理控制，有助于作物的生长和生产。

3.2草苫收放.（电磁吸合压板装置）

实现了全部草栅同时收放和部分草栅分别收放，遮光降温和控制光照强度，以满足不同作物在不同天气条件下的需求。

3.3通风换气

窗户用来调节大棚内的温度和室内二氧化碳浓度，通过感温元件和测控元件（二氧化碳浓度感应）控制窗户的打开和关闭，通风换气以实现降温和倒换空气的目的，为植物的生长提供适宜的温度和合适的空气质量。

3.4棚内光线调节

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