一种太阳能卷膜器故障检测及报修系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种太阳能卷膜器故障检测及报修系统，属于温室大棚智能化控制领域。


背景技术：

2.随着农业技术的不断进步，以温室为代表的设施农业发展迅猛，我国以蔬菜产出为主体的温室大棚面积已跃居世界首位。农作物在温室大棚内生长，需要大棚能根据作物不同的生长阶段，结合大棚的气候条件，通过薄膜的收卷与展开，来实现棚内的温湿度进行调节和通风。
3.目前，大多数温室大棚的自动化程度较低，薄膜的收卷与展开主要通过手动卷膜器来实现，随着设施农业的不断发展，电动卷膜器的使用比例逐年递增，但目前的电动卷膜器无法实现故障自动检测和报修，只能人工到现场检测，十分不便。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：提供一种太阳能卷膜器故障检测及报修系统，以解决现有电动卷膜器检测不便的问题。
5.为解决上述问题，拟采用这样一种太阳能卷膜器故障检测及报修系统，包括上位检测部件、下位检测部件和两个调位凸轮机构，调位凸轮机构与卷膜器驱动电机的输出轴传动连接，上位检测部件和下位检测部件分别与两个调位凸轮机构的转动凸轮对应设置，以使卷膜器驱动卷膜轴收膜和放膜达到极限位置时分别触发上位检测部件和下位检测部件，上位检测部件和下位检测部件均与卷膜器内的处理器相连，处理器通过无线传输模块与上位机相连，处理器或上位机还连接有计时模块，上位机还连接有报警模块。
6.前述故障检测及报修系统中，当需要启动卷膜器时，上位机通过无线传输模块向处理器发送控制信号，处理器启动卷膜器驱动电机以带动卷膜轴进行收膜或放膜操作，同时，计时模块计时，设定时间内收膜或放膜达到极限位置时，两个转动凸轮的凸起轮廓分别接触或接近上位检测部件或下位检测部件以触发检测部件发出信号至处理器，处理器通过无线传输模块将信号上传至上位机，若设定时间内收膜或放膜未达到极限位置，则说明卷膜器或相关设备发生故障，此时，在设定时间内上位机接收不到处理器上传的检测信号，上位机控制报警模块发出警报，提示操作人员发生故障。
7.前述故障检测及报修系统中，所述上位检测部件和下位检测部件均为接触式或接近式传感器；
8.前述故障检测及报修系统中，所述上位检测部件和下位检测部件均为限位开关，所述调位凸轮机构包括转动凸轮和与转动凸轮同轴固定的凸轮调位齿盘，所述凸轮调位齿盘均与卷膜器驱动电机的输出轴传动连接，所述上位检测部件和下位检测部件均分别包括状态检测开关和电机断电开关，且每个转动凸轮上分别设置有两个凸起轮廓，两个凸起轮廓分别对应触发状态检测开关和电机断电开关。
9.前述故障检测及报修系统中，凸轮调位齿盘均与卷膜器驱动电机的输出轴通过定轴轮系传动连接，所述调位凸轮机构还包括有旋钮和转轴，卷膜器内还固定有平行设置的上固定板和下固定板，调位凸轮机构设置于上固定板和下固定板之间，所述旋钮和凸轮调位齿盘分别固定于转动凸轮的两端，凸轮调位齿盘和转动凸轮转动设置于转轴上且可沿转轴轴向滑动，转轴的一端固定于下固定板上，旋钮的外端经上固定板上的旋钮孔伸出，转轴上套设有弹簧，且弹簧压设于凸轮调位齿盘与下固定板之间。
10.与现有技术相比，本实用新型通过设置上、下位检测部件并通过无线传输的模式上传至上位机，能够及时发现卷膜器工作过程中的故障，及时发出警报提示工作人员，能够有效避免因故障造成进一步的损失，整个系统运行稳定，控制方便，极大地提高了温室大棚的智能化控制水平，调位凸轮机构的结构设计还便于调节上下限位。
附图说明
11.图1是本实用新型的控制原理图；
12.图2是本实用新型所述调位凸轮机构的结构示意图；
13.图3是图2的右视图；
14.图4是限位开关检测故障的电路原理图(图中数字为引脚，并非指代部件的附图标记)。
具体实施方式
15.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
16.实施例1
17.参照图1和图2，本实施例提供一种太阳能卷膜器故障检测及报修系统，包括上位检测部件1、下位检测部件2和两个调位凸轮机构3，上位检测部件1和下位检测部件2均为接触式或接近式传感器，调位凸轮机构3与卷膜器驱动电机 4的输出轴传动连接，上位检测部件1和下位检测部件2分别与两个调位凸轮机构3的转动凸轮31对应设置，以使卷膜器驱动卷膜轴收膜和放膜达到极限位置时分别触发上位检测部件1和下位检测部件2，上位检测部件1和下位检测部件 2均与卷膜器内的处理器5相连，处理器5通过无线传输模块6与上位机7相连，处理器5或上位机7还连接有计时模块8，上位机7还连接有报警模块9。
18.当需要启动卷膜器时，上位机7通过无线传输模块6向处理器5发送控制信号，处理器5启动卷膜器驱动电机4以带动卷膜轴进行收膜或放膜操作，同时，计时模块8计时，设定时间内收膜或放膜达到极限位置时，两个转动凸轮31的凸起轮廓311分别接触或接近上位检测部件1或下位检测部件2以触发检测部件发出信号至处理器5，处理器5通过无线传输模块6将信号上传至上位机7，若设定时间内收膜或放膜未达到极限位置，则说明卷膜器或相关设备发生故障，此时，在设定时间内上位机7接收不到处理器5上传的检测信号，上位机7控制报警模块9发出警报，提示操作人员发生故障。
19.实施例2
20.参照图1至图3，本实施例提供一种太阳能卷膜器故障检测及报修系统，包括上位
检测部件1、下位检测部件2和两个调位凸轮机构3，调位凸轮机构3与卷膜器驱动电机4的输出轴传动连接，上位检测部件1和下位检测部件2分别与两个调位凸轮机构3的转动凸轮31对应设置，以使卷膜器驱动卷膜轴收膜和放膜达到极限位置时分别触发上位检测部件1和下位检测部件2，上位检测部件1 和下位检测部件2均与卷膜器内的处理器5相连，处理器5通过无线传输模块6 与上位机7相连，上位机7还连接有计时模块8和报警模块9。
21.为使检测部件运行更为稳定，不易发生故障，上位检测部件1和下位检测部件2均选用限位开关，所述调位凸轮机构3包括转动凸轮31和与转动凸轮31 同轴固定的凸轮调位齿盘32，所述凸轮调位齿盘32均与卷膜器驱动电机4的输出轴传动连接，所述上位检测部件1和下位检测部件2均分别包括状态检测开关和电机断电开关，且每个转动凸轮31上分别设置有两个凸起轮廓311，两个凸起轮廓311分别对应触发状态检测开关和电机断电开关。
22.凸轮调位齿盘32均与卷膜器驱动电机4的输出轴通过定轴轮系10传动连接，所述调位凸轮机构3还包括有旋钮33和转轴34，卷膜器内还固定有平行设置的上固定板11和下固定板12，调位凸轮机构3设置于上固定板11和下固定板12之间，所述旋钮33和凸轮调位齿盘32分别固定于转动凸轮31的两端，凸轮调位齿盘32和转动凸轮31转动设置于转轴34上且可沿转轴34轴向滑动，转轴34的一端固定于下固定板12上，旋钮33的外端经上固定板11上的旋钮孔伸出，转轴34上套设有弹簧35，且弹簧35压设于凸轮调位齿盘32与下固定板12 之间，通过下压旋钮33可使凸轮调位齿盘32与定轴轮系10的齿轮脱离啮合，再转动旋钮33调整转动凸轮31的角度后复位，实现调整限位的目的。
23.当需要启动卷膜器时，上位机7通过无线传输模块6向处理器5发送控制信号，处理器5启动卷膜器驱动电机4以带动卷膜轴进行收膜或放膜操作，同时，计时模块8计时，设定时间内收膜达到极限位置时，其中一个转动凸轮31的两个凸起轮廓311分别触发上位检测部件1中的状态检测开关和电机断电开关，电机断电开关切断卷膜器驱动电机4的电源以使其停止工作，状态检测开关通过状态检测电路反馈信号至处理器5，处理器5通过无线传输模块6将信号上传至上位机7；设定时间内放膜达到极限位置时，另一个转动凸轮31的两个凸起轮廓 311分别触发下位检测部件2中的状态检测开关和电机断电开关，其余步骤与上述步骤相同；若设定时间内收膜或放膜未达到极限位置，则说明卷膜器或相关设备发生故障，此时，在设定时间内上位机7接收不到处理器5上传的检测信号，上位机7控制报警模块9发出警报，提示操作人员发生故障，同时，上位机7 向处理器5发出控制信号停止卷膜器驱动电机4工作，以避免故障加重。
24.图2和图3中的上位检测部件1由图4中sw1和sw3b重叠组成，sw1位于sw3b的上侧，起到状态检测的作用，sw3b起到切断电机电流的作用，图2 中的下位检测部件2由图4中sw2和sw3a重叠组成，sw2位于sw3a的上侧，起到状态检测的作用，sw3a起到切断电机电流的作用。具体工作原理如下：
25.如上图4所示，图4中数字表示引脚，并非指代部件的附图标记，hf2315f 马达驱动芯片(处理器5)，m代表直流电机(卷膜器驱动电机4)，uot1代表正极，uot2代表负极。工作时，当单片机引脚open
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d0输出高电平时，hf2315f 马达驱动芯片的引脚1接收到高电平信号，使得uot1输出正电压，uot2输出负电压，电流经sw3a的1
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2，通过直流电机m后，通过sw3b的5
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4，返回到 uot2，电机带动齿轮机构旋转，单片机定时器开始工作，当凸轮达到上限时， sw3b的5
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4被断开，二极管d6反相截止电流，导致整个电路状态为开路，电机两端断电，停止
转动，此时，若在定时器预定范围内，sw2被凸轮撞击闭合，发光二极管d2发出红光，单片机的open
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jc引脚检测到电平被拉低，则判断设备工作正常，若在定时器预定范围内，sw2未被凸轮撞击闭合，则单片机的 open
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jc引脚未检测到电平被拉低，则单片机会主动上报设备故障，及时通知农场主设备故障，需要检修查看。电机反转关闭的逻辑与上述逻辑一致，反之亦反。
26.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。