阅读说明：本技术 一种现代化日光温室多功能轨道车 (Modern sunlight greenhouse multifunctional rail car ) 是由 刘兴安 徐德敏 岳湘 李忠秋 刘红岩 李天来 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种现代化日光温室多功能轨道车,包括轨道车本体,控制箱,巡检作业系统,所述轨道车本体和巡检作业系统之间通过剪叉机构连接；所述轨道车本体设有作业平台,机架,主动轮,从动轮,直流电机,二氧化碳钢瓶,蓄电池,储药箱,所述直流电机为主动轮提供动力；巡检作业系统设有农药喷杆,二氧化碳喷杆,二氧化碳感应器,所述固定架下方设有驱动电动轮,所述驱动电动轮通过支撑轮伸缩杆与固定架连接。本装置可实现温室作物均匀喷药、补充二氧化碳及图像传输,无需人工的参与,有效防止作业人员中毒现象的发生。(The invention relates to a modern sunlight greenhouse multifunctional railcar which comprises a railcar body, a control box and an inspection operation system, wherein the railcar body and the inspection operation system are connected through a shearing fork mechanism; the rail car body is provided with an operation platform, a frame, a driving wheel, a driven wheel, a direct current motor, a carbon dioxide steel cylinder, a storage battery and a pesticide storage box, wherein the direct current motor provides power for the driving wheel; patrol and examine operating system and be equipped with the pesticide spray lance, the carbon dioxide inductor, the mount below is equipped with the electronic round of drive, the electronic round of drive passes through the supporting wheel telescopic link and is connected with the mount. The device can realize uniform pesticide spraying, carbon dioxide supplement and image transmission of greenhouse crops, does not need manual participation, and effectively prevents poisoning of operators.)

一种现代化日光温室多功能轨道车

技术领域

本发明主要涉及一种轨道车，具体是涉及一种现代化日光温室多功能轨道车。

背景技术

日光温室产业是近年来农业生产中效益最大的产业，不仅解决我国北方地区的蔬菜周年生产的问题，更增加了农民收入，解决了农村就业问题。

现代化日光温室是指取消传统蓄热后墙的圆拱形日光温室，具有抗风载、抗雪载能力强，自动化程度高等优点，是我国未来温室行业发展的主要方向。由于现代化日光温室能够快速实现规模化的生产，以及当前面临的人口老龄化问题，传统的作物管理方法已经不适用现代化日光温室的生产，必须提高温室生产的自动化及智能化程度才能将劳动力解放出来，减轻农户的工作强度，实现保量保质地温室作物生产，推动温室产业更快更好的发展。

本发明根据定位识别、图像传输等特点，提出一种现代化日光温室多功能轨道车，以弥补现有技术的缺陷。

发明内容

为了弥补上述现有技术的不足，本发明的目的是提出一种现代化日光温室多功能轨道车，实现每垄作物均匀喷药、补充二氧化碳；或在现代化日光温室物联网控制作用下，实现多功能轨道车的定位识别、自动喷药、二氧化碳补充、果蔬运输及实时图像传输等一系列功能，无需人工的参与，有效防止作业人员中毒现象的发生。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种现代化日光温室多功能轨道车，包括轨道车本体，控制箱，巡检作业系统，剪叉机构，其技术要点是：所述轨道车本体和巡检作业系统之间通过剪叉机构连接；所述轨道车本体设有作业平台，机架，主动轮，从动轮，直流电机，二氧化碳钢瓶，蓄电池，储药箱，所述直流电机为主动轮提供动力；巡检作业系统包括固定架，所述固定架上设有农药喷杆，二氧化碳喷杆，二氧化碳感应器，所述二氧化碳喷杆连接有二氧化碳喷头，所述农药喷杆连接有农药喷头；所述固定架下方设有驱动电动轮，所述驱动电动轮通过支撑轮伸缩杆与固定架连接；所述剪叉机构一端固定连接轨道车本体的机架，一端固定连接巡检作业系统的固定架，所述二氧化碳喷杆通过通气管连接于二氧化碳钢瓶，所述农药喷杆通过通药管连接于储药箱；所述二氧化碳钢瓶与通气管之间设有二氧化碳供应泵，所述储药箱与通药管之间设有药泵。

本发明还提出了一种现代化日光温室多功能轨道车，包括轨道车本体，控制箱，巡检作业系统，剪叉机构，自动控制系统，其技术要点是：所述轨道车本体和巡检作业系统之间通过剪叉机构连接；

所述轨道车本体包括作业平台，机架，主动轮，从动轮，直流电机，二氧化碳钢瓶，蓄电池，所述直流电机为主动轮提供动力；所述可移动储药箱设置于作业平台上方，所述可移动储药箱下方设有称重感应器，所述机架上设有RFID识别器，所述轨道车滑轨上设有定位识别贴；

巡检作业系统包括固定架，所述固定架上设有农药喷杆，二氧化碳喷杆，二氧化碳感应器，所述二氧化碳喷杆连接有二氧化碳喷头，所述农药喷杆连接有农药喷头；所述固定架下方设有驱动轮，所述驱动轮通过支撑轮伸缩杆与固定架连接；所述固定架上端设有监控摄像头，所述固定架下端设有水平传感器；所述固定架上设有调控面板；

所述剪叉机构一端固定连接轨道车本体的机架，一端固定连接巡检作业系统和固定架，所述二氧化碳喷杆通过通气管连接于二氧化碳钢瓶，所述农药喷杆通过通药管连接于可移动储药箱，所述通气管和通药管连接于剪叉机构上；所述二氧化碳钢瓶与通气管之间设有二氧化碳供应泵，所述储药箱与通药管之间设有药泵；

所述自动控制系统包括物联网，电源模块，控制按键，显示屏；二氧化碳感应模块，监控模块，称重感应模块，RFID模块，水平感应模块，信息采集电路，STM32控制器，物联网通讯模块，二氧化碳驱动电路，图像数据处理，喷药驱动电路，电机驱动电路，伸缩杆电路；

所述STM32控制器是整个控制系统的中心，用于接收与传递电信号；所述二氧化碳感应器用于监测温室内二氧化碳浓度，所述二氧化碳感应器连接二氧化碳感应模块，所述二氧化碳感应模块连接信息采集电路，所述信息采集电路连接STM32控制器，所述STM32控制器连接二氧化碳驱动电路，实现二氧化碳供应泵开启与关闭，实现二氧化碳补充；

所述监控摄像头采集图像数据，所述监控摄像头连接监控模块，所述监控模块连接信息采集电路，所述信息采集电路STM32控制器，所述STM32控制器连接图像处理电路，从而实现数据信息显示；

所述称重感应器连接称重感应模块，所述称重感应模块连接信息采集电路，所述信息采集电路连接STM32控制器，所述STM32控制器连接喷药驱动电路，实现药泵开启与关闭，实现喷药；

所述RFID识别器与轨道上的定位识别贴通过射频信号自动识别，将电信号传递到信息采集电路，所述信息采集电路连接STM32控制器，所述STM32控制器连接电机驱动电路，通过控制直流电机3的转速从而实现轨道车本体的启停运行；

所述水平传感器进行地面水平监测，将采集的信号经过水平传感模块，所述水平传感模块连接信息采集电路，所述信息采集电路连接STM32控制器，所述STM32控制器连接驱动轮伸缩杆电路，从而实现驱动轮伸缩杆自动调节收缩；

所述物联网与STM32控制器连接，所述STM32控制器连接控制按键和显示屏，实现通过调控面板的控制按键调整药剂喷洒浓度。

进一步的，所述机架设有停放平台，用于剪叉机构停放。

进一步的，所述农药喷杆可为可伸缩农药喷杆。

本发明的有益效果是：

（1）能够实现车体各部分快速安装和拆卸，并可以应用到已经建成投入使用的现代化日光温室或其他温室，应用范围广泛。

（2）能够通过定位识别功能实现每垄作物均匀喷药、补充二氧化碳及图像传输，无需人工的参与，有效防止作业人员中毒现象的发生。

（3）将巡检作业装置拼装于多功能轨道车的一端，不占用作业平台的空间，且在温室果蔬盛果期可将巡检作业装置拆卸，拓展作业平台的面积，增加果蔬运输量。

附图说明

图1为多功能轨道车实施例1结构示意图；

图2为中剪叉伸缩机构示意图；

图3为多功能轨道车车体示意图；

图4为多功能轨道车结构（实施例2）示意图；

图5为多功能轨道车前视角示意图；

图6为实施例2多功能轨道车控制系统结构框图。

图1-图6中各结构的具体名称为：作业平台1，机架2,直流电机3，主动轮4，蓄电池5，二氧化碳钢瓶6，从动轮7，储药箱8，停放平台9，通药管10，驱动电动轮11，二氧化碳喷头12，农药喷头13，调控面板14，监控摄像头15，控制箱16，药泵17，通气管18，剪叉机构19，驱动轮伸缩杆20，RFID识别器21，农药喷杆22，称重感应器23，二氧化碳感应器24，水平传感器25，轨道车本体26，巡检作业系统27，固定架28，二氧化碳喷杆29,二氧化碳供应泵30，定位识别贴31，控制按键32，显示屏33，轨道车滑轨34。

具体实施方式

实施例1：

见图1-图6，本实施例的具体结构为：一种现代化日光温室多功能轨道车，包括轨道车本体26，控制箱16，巡检作业系统27，剪叉机构19，所述轨道车本体26和巡检作业系统27之间通过剪叉机构19连接；

所述轨道车本体26包括作业平台1，机架2，主动轮4，从动轮7；所述作业平台1下方设有直流电机3，二氧化碳钢瓶6，蓄电池5，所述直流电机3为主动轮4提供动力；所述作业平台1上方设有储药箱8；所述机架2设有停放平台9，用于剪叉机构19停放；

巡检作业系统27包括固定架28，所述固定架28上设有农药喷杆22，二氧化碳喷杆29，二氧化碳感应器24，所述二氧化碳喷杆29连接有二氧化碳喷头12，所述农药喷杆22连接有农药喷头13；所述固定架28下方设有驱动电动轮11，所述驱动电动轮11通过支撑轮伸缩杆20与固定架28连接；

所述剪叉机构19一端固定连接轨道车本体26的机架2，一端固定连接巡检作业系统27的固定架28，所述二氧化碳喷杆29通过通气管18连接于二氧化碳钢瓶6，所述农药喷杆22通过通药管10连接于储药箱8，所述通气管18和通药管10连接于剪叉机构19上；

所述二氧化碳钢瓶6与通气管18之间设有二氧化碳供应泵30，所述储药箱8与通药管10之间设有药泵17。

所述农药喷杆22可为可伸缩农药喷杆。

本实施例的工作流程：

接通控制箱16中电源，开启直流电机3，轨道车本体在温室轨道车滑轨34上行进，通过二氧化碳感应器24感应温室中二氧化碳浓度，接通控制箱16中电源，开启二氧化碳供应泵30，实现温室内增加二氧化碳浓度；开启驱动电动轮11电源，所述剪叉机构19在驱动电动轮11的作用下伸长或缩短，接通控制箱16中电源，开启药泵17，实现远程喷药。

实施例2

见图1-图6，本实施例的具体结构为：一种现代化日光温室多功能轨道车，包括轨道车本体26，控制箱16，巡检作业系统27，剪叉机构19，自动控制系统，所述轨道车本体26和巡检作业系统27之间通过剪叉机构19连接；

所述轨道车本体26包括作业平台1，机架2，主动轮4，从动轮7；所述作业平台1下方设有直流电机3，二氧化碳钢瓶6，蓄电池5，所述直流电机3为主动轮4提供动力；所述作业平台1上方设有可移动储药箱8，所述可移动储药箱8下层设有称重感应器23，所述机架2上设有RFID（射频）识别器21，所述轨道车滑轨34上设有定位识别贴31；所述机架2设有停放平台9，用于剪叉机构19停放；

巡检作业系统27包括固定架28，所述固定架28上设有农药喷杆22，二氧化碳喷杆29，二氧化碳感应器24，所述二氧化碳喷杆29连接有二氧化碳喷头12，所述农药喷杆22连接有农药喷头13；所述固定架28下方设有驱动轮11，所述驱动轮11通过支撑轮伸缩杆20与固定架28连接；所述固定架28上端设有监控摄像头15，所述固定架28下端设有水平传感器25；所述固定架28上设有调控面板14；

所述剪叉机构19一端固定连接轨道车本体26的机架2，一端固定连接巡检作业系统27的固定架28，所述二氧化碳喷杆29通过通气管18连接于二氧化碳钢瓶6，所述农药喷杆22通过通药管10连接于可移动储药箱8，所述通气管18和通药管10连接于剪叉机构19上；

所述二氧化碳钢瓶6与通气管18之间设有二氧化碳供应泵30，所述储药箱8与通药管10之间设有药泵17；

所述农药喷杆22可为可伸缩农药喷杆；

所述自动控制系统包括物联网，电源模块，控制按键32，显示屏33；二氧化碳感应模块，监控模块，称重感应模块，RFID模块，水平感应模块，信息采集电路，STM32控制器（ STM32ARM核心模块），物联网通讯模块，二氧化碳驱动电路，图像数据处理，喷药驱动电路，电机驱动电路，伸缩杆电路；

所述STM32控制器（ STM32 ARM核心模块）是整个控制系统的中心，用于接收与传递电信号；

所述二氧化碳感应器24用于监测温室内二氧化碳浓度，所述二氧化碳感应器24连接二氧化碳感应模块，所述二氧化碳感应模块连接信息采集电路，所述信息采集电路连接STM32ARM核心模块，所述STM32 ARM核心模块连接二氧化碳驱动电路，实现二氧化碳供应泵30开启与关闭，实现二氧化碳补充；

所述监控摄像头15采集图像数据，所述监控摄像头15连接监控模块，所述监控模块连接信息采集电路，所述信息采集电路连接STM32 ARM核心模块，所述STM32 ARM核心模块连接图像处理电路，从而实现数据信息显示；

所述称重感应器23 连接称重感应模块，所述称重感应模块连接信息采集电路，所述信息采集电路连接STM32 ARM核心模块，所述STM32 ARM核心模块连接喷药驱动电路，实现药泵开启与关闭，实现喷药；

所述RFID识别器21与轨道上的定位识别贴31通过射频信号自动识别，将电信号传递到信息采集电路，所述信息采集电路连接STM32 ARM核心模块，所述STM32 ARM核心模块连接电机驱动电路，通过控制直流电机3的转速从而实现轨道车本体26的启停运行；

所述水平传感器25进行地面水平监测，将采集的信号经过水平传感模块，所述水平传感模块连接信息采集电路，所述信息采集电路连接STM32 ARM核心模块，所述STM32 ARM核心模块连接驱动轮伸缩杆电路，从而实现驱动轮伸缩杆20自动调节收缩；

所述物联网与STM32 ARM核心模块连接，所述STM32 ARM核心模块连接控制按键32和显示屏33，实现通过调控面板14的控制按键32调整药剂喷洒；

本实施例的工作原理和流程：

多功能轨道车控制系统与现代化日光温室物联网系统连用，通过物联网通讯模块实现轨道车运行的远程控制与摄像头15采集的图像数据的实时传输；

所述控制系统包括定位识别模块、喷药调节控制模块、图像采集传输模块、水平传感模块及二氧化碳补充模块组成，STM32控制器（STM32 ARM核心模块）是整个系统的中心，具体包括用于监测温室内二氧化碳浓度的二氧化碳感应器及二氧化碳感应模块，采集图像信息的监控模块，用于自动分配农药使用量的称重感应器及称重感应模块，控制多功能轨道车进行起停运行的标签RFID模块以及物联网通讯模块。

所述剪叉机构19收缩到停放平台9后，驱动轮收缩杆20自动压缩收起；剪叉机构19拉伸进入各行作物中进行作业时，位于驱动轮伸缩杆20上方的水平传感器25进行水平监测，将采集的信号经过水平传感模块及STM32核心模块处理后，传入到驱动轮伸缩杆电路，从而实现驱动轮伸缩杆20自动调节收缩，使驱动电动轮11即使在场地凹凸不平时也能够与地面保持接触，开启驱动电动轮11电源，保证剪叉机构19水平运行。

多功能轨道车作业平台1前部固定有定位识别贴21，与轨道上的定位标签RFID通过射频信号自动识别，将电信号传递到控制箱16中的STM32控制器（ STM32 ARM核心模块）,STM32控制器（ STM32 ARM核心模块）通过控制直流电机3的转速从而实现多功能轨道车的启停运行。

所述巡检作业系统27的伸缩农药喷头杆22可根据作物不同生长阶段的实际高度进行手动高度调节，避免农药的浪费，剪叉机构19经过精确的计算，在驱动轮11的拉力作用伸长，带动农药喷头13、二氧化碳喷头12及摄像头15等进出各个垄沟完成作业；

农药喷施的浓度可以通过调控面板14进行主动调节，或者通过控制系统16的称重感应器23感应储药箱8内农药的重量，根据用户定义的垄数，经过称重感应模块的信号处理，自动均匀分配各行作物的农药使用量，避免农药的浪费。

二氧化碳的释放量是通过控制系统16的二氧化碳感应器24将温室内二氧化碳浓度转换成相应的电信号，送入到STM32控制器（ STM32 ARM核心模块）中完成信号的采样工作，随后将采集的信号值与用户定义的二氧化碳浓度值进行比较，当信号值低于浓度值时，STM32控制器（ STM32 ARM核心模块）发出指令，进行二氧化碳的补充作业。当拉伸长度到达指定距离后，将信号递交控制系统16调控驱动轮11反向运转，农药喷头13及二氧化碳喷头12关闭，剪叉机构19收缩到多功能轨道车的停放平台9，驱动轮伸缩杆20收起，多功能轨道车前进，到达下一垄重复作业。