專利名稱：一種用石墨烯新材料建造的大跨度信息化蔬菜大棚的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用石墨烯新材料建造的大跨度信息化蔬菜大棚，屬于新能源、新材料應用技術領域。
背景技術：
本項專利的發(fā)明人繆同春1962年從農(nóng)科大學畢業(yè)后參加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐多年，1965年前后，塑料大棚開始在蔬菜生產(chǎn)中得到推廣應用，采用竹片、竹竿搭建的塑料大棚，由于竹片和竹竿不能承擔過大的重量，竹片塑料大棚的建造寬度只有2米一6米，高度只有I. 2-1. 5米，個子高的人要彎著腰才能進入大棚。兩個大棚之間要留有2米寬的空地供修補大棚和運輸蔬菜，這種舊式蔬菜大棚的農(nóng)田利用率低、浪費土地多，空地上雜草叢生、病蟲害繁殖、管理水平低，蔬菜產(chǎn)量不高，蔬菜品質(zhì)不夠好，但比起露天種植蔬菜，已前進了一小步。 1985年前后，推廣鋼管結構的塑料大棚，由于鋼管和鋼材搭建的蔬菜大棚能夠承擔較大的重量，大棚上面可以覆蓋更大面積的、更大重量的塑料薄膜，鋼管塑料大棚的建造寬度增加到8米一50米，高度相應增加到2米一5米，菜農(nóng)可以直著身子進入蔬菜大棚用先進的農(nóng)具管理蔬菜，兩座鋼管蔬菜大棚之間只需要修建一條溝頂寬度I米、溝底寬度50公分、溝深I米的水泥斜壁排水溝，在排水溝兩旁各建一條寬度40公分的水泥人行道供大棚管理人員行走，鋼管蔬菜大棚的門前有寬度為5米的機動車道供運輸蔬菜的車輛通行，鋼管蔬菜大棚區(qū)的生產(chǎn)水平和管理水平有了明顯的提高。歷史的快車駛進2012年，城市郊區(qū)種植葉菜類蔬菜大棚的管理要求越來越高，人民群眾要求生產(chǎn)食用安全的有機蔬菜的呼聲越來越高，城市郊區(qū)的土地資源越來越緊缺，管理蔬菜的人力成本上升較快，蔬菜管理人員的知識水平、科學水平需要提高，蔬菜生產(chǎn)中目前沒有廣泛應用新能源、新材料先進技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種用石墨烯新材料建造的大跨度信息化蔬菜大棚。蔬菜大棚跨度的大小與建造蔬菜大棚所用的材料密切相關。建造蔬菜大棚所用的材料所能承受的重量越大，材料越是強硬，其所建造的蔬菜大棚的跨度就越大，蔬菜大棚跨度的增加必能減少大棚之間留出的空地，節(jié)約寶貴的土地資源，增產(chǎn)更多的優(yōu)質(zhì)蔬菜。本項專利的發(fā)明人繆同春有高級農(nóng)藝師的技術職稱，曾經(jīng)在蔬菜大棚里從事多年的技術工作，一直盼望世界上能出現(xiàn)一種可以用于建造大跨度信息化蔬菜大棚的新材料，盼到2012年，終于發(fā)現(xiàn)石墨烯新材料能夠用于建造大跨度信息化的現(xiàn)代蔬菜大棚。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈 海姆和康斯坦丁 諾沃肖洛夫從石墨中分離出可以單獨存在的石墨烯，這兩位物理學家由于“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實驗”中的成就榮獲2010年諾貝爾物理學獎。本項專利的發(fā)明人繆同春研究石墨烯的特性后發(fā)現(xiàn)石墨烯有許多寶貴特性適用于現(xiàn)代化蔬菜大棚
I.石墨烯是人類已知強度最高的物質(zhì)，比鉆石還堅固，強度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍。美國、俄羅斯、日本有人開始籌建從航天中心通往軌道太空站的“太空天梯”，其主要材料是石墨烯管。因此，繆同春提出在地平面上用石墨烯新材料建造寬度為50米一10000米、高度為10米一2000米的單座蔬菜大棚是完全可行的，無人機在蔬菜大棚內(nèi)飛行參與管理蔬菜也是完全可行的。2.在石墨烯蔬菜大棚上安裝石墨烯太陽能電池可以產(chǎn)生大量的電流。美國創(chuàng)造石墨烯太陽能電池光電轉換效率已達到8. 6%的紀錄，這一數(shù)字還將提高，電流可以向安裝在石墨烯蔬菜大棚上的調(diào)溫器、調(diào)濕器供電，可以向安裝在石墨烯蔬菜大棚內(nèi)的石墨烯溫度傳感器、石墨烯濕度傳感器供電，也可以向安裝在石墨烯蔬菜大棚內(nèi)的誘蟲燈供電，誘殺農(nóng)業(yè)害蟲，不使用化學殺蟲劑，顯著提高蔬菜的食用安全性。3.石墨烯是最薄的納米材料，完全透光、只吸收2. 3%的白光，是一種透明、良好的導體，比起現(xiàn)在農(nóng)業(yè)上普遍使用的聚乙烯塑料薄膜更適合培育出健壯的植物體。4.石墨烯在常溫下具有比硅高的載流子遷移率，常溫下其電子遷移率超過15000cm2 / vs，電阻率只有10_6Q !!，比銅材或銀材的電阻更低。在本發(fā)明中，將石墨烯應用到石墨烯溫度傳感器和石墨烯濕度傳感器中，其靈敏度將提高數(shù)倍，將石墨烯應用到調(diào)溫器、調(diào)濕器中，其工作效率將提高數(shù)倍，將石墨烯應用到計算機處理中心，由于電子在石墨烯中的運動速度達到光速的I / 300，遠遠超過了電子在其他導體中的運動速度，計算機處理中心的計算和處理速度大大提聞。整個石墨稀蔬菜大棚的彳目息化管理水平將大幅提聞。5.石墨稀的導熱系數(shù)聞達5300W / m k,在冬季，可以集中存并利用石墨稀蔬菜大棚上的熱量用于蔬菜育苗。6.石墨烯是目前世界上最薄，也是強度最大的納米材料，高大的石墨烯蔬菜大棚，能承受大風的吹襲而不會斷裂，這是目前任何蔬菜大棚上的任何塑料薄膜不能與石墨烯薄膜相比的。為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的
由石墨烯管材支撐柱2、石墨烯太陽能電池3、石墨烯管材棚架4、蔬菜大棚門5、石墨烯溫度傳感器7、發(fā)射天線甲8、石墨烯濕度傳感器9、發(fā)射天線乙10、導電線11、調(diào)濕器12、接收天線甲13、調(diào)溫器14、接收天線乙15、接收天線丙16、計算機處理中心17、石墨烯蔬菜大棚無線指令器18、發(fā)射天線丙19共同組成建造在蔬菜田地6上的石墨烯蔬菜大棚I ;
在蔬菜田地6上按照設計圖紙豎立石墨烯管材支撐柱2，在石墨烯管材支撐柱2上架設石墨烯管材棚架4，在石墨烯管材棚架4上安裝石墨烯太陽能電池3，在石墨烯蔬菜大棚I的內(nèi)部安裝石墨烯溫度傳感器7、導電線11、發(fā)射天線8，在石墨烯蔬菜大棚I的內(nèi)部安裝石墨烯濕度傳感器9、導電線11、發(fā)射天線10，在石墨烯蔬菜大棚I的頂部安裝調(diào)濕器12、接收天線甲13，在石墨烯蔬菜大棚I的頂部安裝調(diào)溫器14、接收天線乙15，在石墨烯蔬菜大棚I下部的四周開設蔬菜大棚門5 ；
石墨烯太陽能電池3通過導電線11與石墨烯溫度傳感器7連結，石墨烯太陽能電池3通過導電線11與石墨烯濕度傳感器9連結，石墨烯太陽能電池3通過導電線11與調(diào)濕器12連結，石墨烯太陽能電池3通過導電線11與調(diào)溫器14連結，接收天線丙16、計算機處理中心17、石墨烯蔬菜大棚無線指令器18、發(fā)射天線丙19通過內(nèi)置導電線相互連結。
石墨烯管材棚架4搭建的單座石墨烯蔬菜大棚I的橫向寬度為50米一 10000米，縱向高度為20米一 2000米。石墨烯管材支撐柱2的安裝數(shù)量是單座石墨烯蔬菜大棚I安裝石墨烯管材支撐柱2的數(shù)量是60根一 6000根。石墨烯太陽能電池3的光電轉換效率是8% —12%。


圖I為本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施例方式在蔬菜田地上，用石墨烯管材支撐柱、石墨烯管材棚架建造石墨烯蔬菜大棚，在石墨烯蔬菜大棚上安裝石墨烯太陽能電池，陽光照射石墨烯太陽能電池產(chǎn)生電流，電流通 過導電線向石墨烯溫度傳感器和石墨烯濕度傳感器供電，感知蔬菜大棚內(nèi)的溫度和濕度信息，并分別通過發(fā)射天線甲和發(fā)射天線乙發(fā)送信息，管理中心的接收天線丙接收信息后、輸入計算機處理中心進行處理，石墨烯蔬菜大棚無線指令器將指令通過發(fā)射天線丙發(fā)送到空中，蔬菜大棚上的調(diào)濕器通過接收天線甲接收信息后調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的濕度，蔬菜大棚上的調(diào)溫器通過接收天線乙接收信息后調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫度。下面本發(fā)明將結合附圖中的實施例作進一步描述
由石墨烯管材支撐柱2、石墨烯太陽能電池3、石墨烯管材棚架4、蔬菜大棚門5、石墨烯溫度傳感器7、發(fā)射天線甲8、石墨烯濕度傳感器9、發(fā)射天線乙10、導電線11、調(diào)濕器12、接收天線甲13、調(diào)溫器14、接收天線乙15、接收天線丙16、計算機處理中心17、石墨烯蔬菜大棚無線指令器18、發(fā)射天線丙19共同組成建造在蔬菜田地6上的石墨烯蔬菜大棚I ;
在蔬菜田地6上按照設計圖紙豎立石墨烯管材支撐柱2，在石墨烯管材支撐柱2上架設石墨烯管材棚架4，在石墨烯管材棚架4上安裝石墨烯太陽能電池3，在石墨烯蔬菜大棚I的內(nèi)部安裝石墨烯溫度傳感器7、導電線11、發(fā)射天線8，在石墨烯蔬菜大棚I的內(nèi)部安裝石墨烯濕度傳感器9、導電線11、發(fā)射天線10，在石墨烯蔬菜大棚I的頂部安裝調(diào)濕器12、接收天線甲13，在石墨烯蔬菜大棚I的頂部安裝調(diào)溫器14、接收天線乙15，在石墨烯蔬菜大棚I下部的四周開設蔬菜大棚門5 ；
石墨烯太陽能電池3通過導電線11與石墨烯溫度傳感器7連結，石墨烯太陽能電池3通過導電線11與石墨烯濕度傳感器9連結，石墨烯太陽能電池3通過導電線11與調(diào)濕器12連結，石墨烯太陽能電池3通過導電線11與調(diào)溫器14連結，接收天線丙16、計算機處理中心17、石墨烯蔬菜大棚無線指令器18、發(fā)射天線丙19通過內(nèi)置導電線相互連結。石墨烯管材棚架4搭建的單座石墨烯蔬菜大棚I的橫向寬度為50米一 10000米，縱向高度為20米一 2000米。石墨烯管材支撐柱2的安裝數(shù)量是單座石墨烯蔬菜大棚I安裝石墨烯管材支撐柱2的數(shù)量是60根一 6000根。石墨烯太陽能電池3的光電轉換效率是8% —12%。在蔬菜田地6上按照設計圖紙上的距離和深度埋設石墨烯管材支撐柱2，在石墨烯管材支撐柱2上安裝石墨烯管材棚架4組成石墨烯蔬菜大棚I的骨架。然后，在石墨烯管材棚架4上安裝石墨烯太陽能電池3，在石墨烯蔬菜大棚I的內(nèi)部安裝石墨烯溫度傳感器7、發(fā)射天線甲8、石墨烯濕度傳感器9，發(fā)射天線乙10、導電線11，在石墨烯管材棚架4的內(nèi)部安裝調(diào)濕器12、接收天線甲13、調(diào)溫器14、接收天線乙15，在石墨烯蔬菜大棚I的下部的四周開設蔬菜大棚門。石墨烯溫度傳感器7在石墨烯蔬菜大棚I內(nèi)感知到溫度信息的變化，將感知到的溫度信息變化的信息轉換成電信號通過發(fā)射天線甲8發(fā)送出去，管理中心的接收天線丙16接收到溫度變化的電信號后、輸入計算機處理中心17進行處理，并將調(diào)控溫度變化的措施指令通過石墨烯蔬菜大棚無線指令器18的發(fā)射天線丙19發(fā)送出去，接收天線乙15接收到調(diào)控溫度變化的措施指令后，指令調(diào)溫器14開始工作，按照蔬菜生產(chǎn)中的技術要求，調(diào)節(jié)石墨烯蔬菜大棚I內(nèi)的溫度環(huán)境。石墨烯濕度傳感器9在石墨烯蔬菜大棚I內(nèi)感知到濕度信息的變化、將感知到濕度信息變化的信息轉換成電信號，通過發(fā)射天線乙10發(fā)送出去，管理中心的接收天線丙16接收到濕度變化的電信號后、輸入計算機處理中心17進行處理，并將調(diào)控濕度變化的措施指令通過石墨烯蔬菜大棚無線指令器18的發(fā)射天線丙19發(fā)送出去，接收天線甲13接收到調(diào)控濕度變化的措施指令后，指令調(diào)濕器12開始工作，按照蔬菜生產(chǎn)中的技術要求，調(diào)節(jié)石墨烯蔬菜大棚I內(nèi)的濕度環(huán)境。
現(xiàn)舉出實施例如下
實施例一
在蔬菜田地上，用1180根石墨烯管材支撐柱和石墨烯管材棚架建造橫向寬度為2500米，縱向高度為300米的單座石墨烯蔬菜大棚，在石墨烯蔬菜大棚上安裝石墨烯太陽能電池，太陽光照射石墨烯太陽能電池產(chǎn)生電流，電流通過導電線向石墨烯溫度傳感器和石墨烯濕度傳感器供電，感知蔬菜大棚內(nèi)的溫度和濕度信息，并分別通過發(fā)射天線甲和發(fā)射天線乙發(fā)送信息，管理中心的接收天線丙接收信息后、輸入計算機處理中心進行處理，石墨烯蔬菜大棚無線指令器將指令通過發(fā)射天線丙發(fā)送到空中，蔬菜大棚上的調(diào)濕器通過接收天線甲接收指令信息后調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的濕度，蔬菜大棚上的調(diào)溫器通過接收天線乙接收指令信息后調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫度。實施例二
在蔬菜田地上，用66根石墨烯管材支撐柱和石墨烯管材棚架建造橫向寬度為180米，縱向高度為26米的單座石墨烯蔬菜棚，在石墨烯蔬菜大棚上安裝石墨烯太陽能電池，太陽光照射石墨烯太陽能電池產(chǎn)生電流，電流通過導電線向石墨烯溫度傳感器和石墨烯濕度傳感器供電，感知蔬菜大棚內(nèi)的溫度和濕度信息，并分別通過發(fā)射天線甲和發(fā)射天線乙發(fā)送信息，管理中心的接收天線丙接收信息后、輸入計算機處理中心進行處理，石墨烯蔬菜大棚無線指令器將指令通過發(fā)射天線丙發(fā)送到空中，蔬菜大棚上的調(diào)濕器通過接收天線甲接收指令信息后調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的濕度，蔬菜大棚上的調(diào)溫器通過接收天線乙接收指令信息后調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫度。
權利要求
1.一種用石墨烯新材料建造的大跨度信息化蔬菜大棚，其特征是，由石墨烯管材支撐柱(2)、石墨烯太陽能電池(3)、石墨烯管材棚架(4)、蔬菜大棚門(5)、石墨烯溫度傳感器(7)、發(fā)射天線甲(8)、石墨烯濕度傳感器(9)、發(fā)射天線乙(10)、導電線(11)、調(diào)濕器(12)、接收天線甲(13)、調(diào)溫器(14)、接收天線乙(15)、接收天線丙(16)、計算機處理中心(17)、石墨烯蔬菜大棚無線指令器(18)、發(fā)射天線丙(19)共同組成建造在蔬菜田地(6)上的石墨烯蔬菜大棚(I); 在蔬菜田地(6)上按照設計圖紙豎立石墨烯管材支撐柱(2)，在石墨烯管材支撐柱(2)上架設石墨烯管材棚架(4)，在石墨烯管材棚架(4)上安裝石墨烯太陽能電池(3)，在石墨烯蔬菜大棚(I)的內(nèi)部安裝石墨烯溫度傳感器(7 )、導電線(11)、發(fā)射天線(8 )，在石墨烯蔬菜大棚(I)的內(nèi)部安裝石墨烯濕度傳感器(9)、導電線(11 )、發(fā)射天線(10)，在石墨烯蔬菜大棚(I)的頂部安裝調(diào)濕器(12)、接收天線甲(13)，在石墨烯蔬菜大棚(I)的頂部安裝調(diào)溫 器(14)、接收天線乙(15)，在石墨烯蔬菜大棚(I)下部的四周開設蔬菜大棚門(5)； 石墨烯太陽能電池(3)通過導電線(11)與石墨烯溫度傳感器(7)連結，石墨烯太陽能電池(3 )通過導電線(11)與石墨烯濕度傳感器(9 )連結，石墨烯太陽能電池(3 )通過導電線(11)與調(diào)濕器(12)連結，石墨烯太陽能電池(3)通過導電線(11)與調(diào)溫器(14)連結，接收天線丙(16)、計算機處理中心(17)、石墨烯蔬菜大棚無線指令器(18)、發(fā)射天線丙(19)通過內(nèi)置導電線相互連結。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種用石墨烯新材料建造的大跨度信息化蔬菜大棚，其特征是，所述的石墨烯管材棚架(4)搭建的單座石墨烯蔬菜大棚(I)的橫向寬度為50米一 10000米，縱向高度為20米一2000米。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種用石墨烯新材料建造的大跨度信息化蔬菜大棚，其特征是，所述的石墨烯管材支撐柱(2)的安裝數(shù)量是單座石墨烯蔬菜大棚(I)安裝石墨烯管材支撐柱(2)的數(shù)量是60根一6000根。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種用石墨烯新材料建造的大跨度信息化蔬菜大棚，其特征是，所述的石墨稀太陽能電池(3)的光電轉換效率是8% —12%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用石墨烯新材料建造的大跨度信息化蔬菜大棚，屬于新材料、新能源應用技術領域。在蔬菜田地上，用石墨烯管材支撐柱、石墨烯管材棚架建造石墨烯蔬菜大棚，在石墨烯蔬菜大棚上安裝石墨烯太陽能電池，陽光照射石墨烯太陽能電池產(chǎn)生電流，電流通過導電線向石墨烯溫度傳感器和石墨烯濕度傳感器供電，感知蔬菜大棚內(nèi)的溫度和濕度信息，并分別通過發(fā)射天線甲和發(fā)射天線乙發(fā)送信息，管理中心的接收天線丙接收信息后、輸入計算機處理中心進行處理，石墨烯蔬菜大棚無線指令器將指令通過發(fā)射天線丙發(fā)送到空中，蔬菜大棚上的調(diào)濕器通過接收天線甲接收信息后調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的濕度，蔬菜大棚上的調(diào)溫器通過接收天線乙接收信息后調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫度。
文檔編號A01G9/24GK102771341SQ20121026572
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權日2012年7月30日
發(fā)明者繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司