CN103053364B - 用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，利用自然能源太阳能和地热能，进行供电供热的绿色环保无污染自足自给，温室区室内地面置有多组热风循环管道，由平板式太阳能集热器进行供热，通过温度传感器进行检测，微电脑进行自动控制调节室内温度，使温室区室内保持恒温；温室区室内置有多个超声波雾化器，通过湿度传感器进行湿度检测，使室内湿度在作物生长适宜的湿度环境下恒定。除此之外，温室区还装有土壤自动分析仪，可以检测土壤中N、P、K的含量，通过N、P、K自动分配***提供适合各种作物生存环境。温室区所有电力供给皆有太阳能发电板提供，真正的达到绿色无污染自足自给。
Description
技术领域
本发明涉及一种恒温恒湿自动监控温室区，具体地是一种用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区。
背景技术
我国是世界上农业资源严重匮乏的国家之一，资源约束与经济发展的矛盾日益突出。落后的农业生产方式和农村经济发展方式，不仅导致有限的农业资源浪费严重，而且使本来日趋恶化的农业生态环境问题更加突出。
随着现代农业的发展，在生产过程中施用化肥、农药、塑料薄膜，虽然使农业劳动生产率大幅度提高，农产品产量大幅度增长，但也带来了许多新问题，如畜禽粪便直接用作农家肥后利用效率低下，微量元素不能完全被作物吸收，化肥、农药的使用造成了新的污染等，土地利用率过低等，使得产品品质不高，产品安全性没有足够的保障等。因此，人们迫切的需要一种装置提高土地的利用率，使得产品绿色无污染品质受到保障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种解决了土地利用率过低，蔬菜等农产品存在质量安全问题的用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区。
本发明采用的技术方案是：一种用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，在用于农作物种植的维持温湿度恒定的大棚式的温室区中设置有检测温室区内温湿度的温度传感器、湿度传感器和对室内温湿度进行调节的超声波雾化器，温度传感器、湿度传感器和超声波雾化器通过设置在温室区外侧顶部的管理用房中的微电脑控制器进行控制，在温室区外侧设置有平板式太阳能集热器和太阳能发电板，平板式太阳能集热器通过太阳能集热给温室区提供热量，太阳能发电板通过太阳能发电为温室区提供电力，温室区中心地面设置有取水井和回灌井，出水自取水井经过滤进入温室区墙体水道循环后回流至回灌井，通过取水环流达到冷季保温、热季制冷，维持温室区温度恒定。
所述温室区内还设有CO2发生器和N、P、K自动分配***，并通过微电脑控制器进行自动监控。
构成温室区墙体的框架为钢结构，墙体为5～10公分的泡沫保温板通过U型卡固定，保温板外层喷涂有用于防水、防腐蚀和增加墙体强度的水泥聚合物，U型卡外端固定有多组平板式太阳能集热器和太阳能发电板，温室区内的地面和侧壁设有与平板式太阳能集热器相通的用于通风保温的多组太阳能热风管道，太阳能热风管道内置有用于夜晚减缓管道内热量流失的蜂窝状沸石块。
所述温室区顶部设置有透明板，在透明板上面设有自动卷帘式保温被。
所述平板式太阳能集热器和太阳能发电板设置在温室区前面，取代温室区的前面墙体。
所述管理用房设置在温室区外侧顶部，位于温室区中心后侧位置，以温室区后侧部分墙体为支点，外加立柱支架构成，悬空在温室区顶部后侧。
所述管理用房设置在温室区外侧顶部，位于温室区中心顶部，以温室区后墙体为一侧支点，温室区前侧固定有立柱作为另一面支点，管理用房悬空在温室区中心顶部。
所述管理用房设置在温室区外侧顶部，位于温室区右侧顶部，以温室区右侧墙体为一侧支架，温室区墙体左侧合适位置固定立柱，支撑管理用房在温室区顶部右侧。
所述管理用房支撑立柱为钢结构、木结构或者水泥材质，高出地面，柱体上面构建管理用房，管理用房由轻型墙体材料构成，管理用房门侧安装有轻钢结构走道，温室区顶部也设有走道，方便管理监护温室区，管理用房地板下层铺设有盘管，地下盘管下层设有保温层，管理用房顶部同样固定有盘管，盘管上方是保温层，保温层上方是钢板，盘管与取水井和回灌井连通。
所述温室区管理用房内设置有具有远程监控功能的自动监控***，当温室区运作时，管理人员通过手机或计算机监测到温室区内植物生长情况和温室区环境数据，通过手机或者计算机进行控制。
本发明的有益效果是：采用模块式，可以根据土地性质的改变进行移动拆除，节省空间，当需拆除时，绝大部分材料可回收循环利用。安装施工前不需要对农田进行堆土平整，生产周期快，施工时没有建筑垃圾，温室区钢结构材料均经过阳极电泳处理，防腐耐用；管理用房悬空建筑，高度利用空间，大大减少了管理用房的占地面积（现在的管理用房地面大部分需经过水泥硬化处理），成本低廉。为农业现代化开创了新思路，充分利用了太阳能，生物质能（利用作物秸秆的等农作物废弃物产生沼气），减少对传统能源的消耗。整体建筑成本低于现代砖土结构大棚成本，采用标准化设计及安装，可以大量推广。
附图说明
图1为本发明用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区的示意图。
图2为本发明用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区的平板式太阳能集热器与太阳能热风管道示意图。
图3为本发明用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区的温室区墙板的结构示意图。
图4为本发明用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区的另一种实施例示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明：
如图1-3所示，本发明的用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，在用于农作物种植的维持温湿度恒定的大棚式的温室区1中设置有检测温室区内温湿度的温度传感器2、湿度传感器3和对室内温湿度进行调节的超声波雾化器14，温度传感器2、湿度传感器3和超声波雾化器14通过设置在温室区1外侧顶部的管理用房12中的微电脑控制器13进行控制，在温室区1外侧设置有平板式太阳能集热器4和太阳能发电板8，平板式太阳能集热器4通过太阳能集热给温室区1提供热量，太阳能发电板8通过太阳能发电为温室区1提供电力，温室区1中心地面设置有取水井5和回灌井6，出水自取水井5经过滤进入温室区墙体水道（图中未示）循环后回流至回灌井6，通过取水环流达到冷季保温、热季制冷，维持温室区1温度恒定。
所述温室区1内还设有CO2发生器和N、P、K自动分配***，并通过微电脑控制器13进行自动监控。
构成温室区墙体15的框架16为钢结构，墙体为5～10公分的泡沫保温板17通过U型卡18固定，保温板外层喷涂有用于防水、防腐蚀和增加墙体强度的水泥聚合物，U型卡外端固定有多组平板式太阳能集热器4和太阳能发电板8，温室区1内的地面和侧壁设有与平板式太阳能集热器4相通的用于通风保温的多组太阳能热风管道7，太阳能热风管道7内置有用于夜晚减缓管道内热量流失的蜂窝状沸石块。
所述温室区1顶部设置有透明板9，在透明板9上面设有自动卷帘式保温被10。
本实施例中，所述管理用房12设置在温室区1外侧顶部，位于温室区中心后侧位置，以温室区后侧部分墙体为支点，外加立柱支架构成，悬空在温室区顶部后侧。
如图示4所示，根据需要，也可以采用，所述管理用房12设置在温室区1外侧顶部，位于温室区中心顶部，以温室区后墙体为一侧支点，温室区前侧固定有立柱作为另一面支点，管理用房悬空在温室区中心顶部。或，所述管理用房12设置在温室区外侧顶部，位于温室区右侧顶部，以温室区右侧墙体为一侧支架，温室区墙体左侧合适位置固定立柱，支撑管理用房在温室区顶部右侧。
如图4所示，本发明的最佳实施例为，所述平板式太阳能集热器4和太阳能发电板8设置在温室区1前面，取代温室区1的前面墙体。
所述管理用房12支撑立柱为钢结构、木结构或者水泥材质，高出地面，柱体上面构建管理用房12，管理用房由轻型墙体材料构成，管理用房12门侧安装有轻钢结构走道11，温室区顶部也设有走道11，方便管理监护温室区，管理用房地板下层铺设有盘管（图中未示），地下盘管下层设有保温层，管理用房顶部同样固定有盘管，盘管上方是保温层，保温层上方是钢板，盘管与取水井5和回灌井6连通。
所述温室区管理用房内设置有具有远程监控功能的自动监控***，当温室区运作时，管理人员通过手机或计算机监测到温室区内植物生长情况和温室区环境数据，通过手机或者计算机进行控制。
本发明的温室区具有维持温湿度恒定的功能，通过温度传感器和湿度传感器检测温室区内温湿度，微电脑控制器进行控制，太阳能阳光及太阳能热风管道和超声波雾化器对室内温室度进行调节，确保温室区内环境恒定。温室区中心地面的取水井、回灌井对温度进行二次保障，维持温度恒定。整个温室区供电由太阳能发电板进行蓄电供给。温室区后方设有管理用房可对温室区进行监控。
所述的温室区具有维持温室区恒定的功能，通过平板式太阳能集热器产生热风通过热风管道将热风在温室区内进行循环，为温室区提供热量，其次，根据取水环流技术将从取水井抽出的恒温地下水过滤后经水管在温室区循环回流到回灌井，一方面可以冬保温夏制冷，另一方面通过超声波雾化器可以调节温室区的湿度，浇灌作物等。
所述的管理用房是在温室区后侧中心位置悬空建筑的用房，里面放置有微电脑监控设备可以清晰的检控温室区环境发生变化，从而进行控制使偏离的环境达到恒定。管理用房通过钢结构走道与温室区相连，可以清晰的查看温室区作物生长情况。管理用房通过柱子悬空建筑，可以节省占地面积，管理用房底部也可以种植合适的作物，提高土地利用率和单位面积种植率。
所述的土壤分析仪可以对土壤的微量元素进行分析，通过N、P、K自动分配***对所缺元素进行合理的配置，避免浪费及二次污染。
所述的温湿度传感器，是检测温室区内温室区，已达到对温湿度进行合理的调整，维持作物生长的良好环境。
所述的平板式太阳能集热器是为温室区提供热风，太阳能发电板将太阳能转化为电能，通过蓄电池存储，以供整个温室区电力消耗。
所述的微电脑控制器为PLC控制器。
本模块式温室区充分利用自然能源太阳能、地热能，可实现自动化管理，无污染、投资少、见效快，充分提高土地利用率，增加单位面积种植量。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (9)
1.一种用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，其特征在于，在用于农作物种植的维持温湿度恒定的大棚式的温室区（1）中设置有检测温室区内温湿度的温度传感器（2）、湿度传感器（3）和对室内温湿度进行调节的超声波雾化器（14），温度传感器（2）、湿度传感器（3）和超声波雾化器（14）通过设置在温室区（1）外侧顶部的管理用房（12）中的微电脑控制器（13）进行控制，在温室区（1）外侧设置有平板式太阳能集热器（4）和太阳能发电板（8），平板式太阳能集热器（4）通过太阳能集热给温室区（1）提供热量，太阳能发电板（8）通过太阳能发电为温室区（1）提供电力，温室区（1）中心地面设置有取水井（5）和回灌井（6），出水自取水井（5）经过滤进入温室区墙体水道循环后回流至回灌井（6），通过取水环流达到冷季保温、热季制冷，维持温室区（1）温度恒定；构成温室区墙体（15）的框架（16）为钢结构，墙体为5～10公分的泡沫保温板（17）通过U型卡（18）固定，保温板外层喷涂有用于防水、防腐蚀和增加墙体强度的水泥聚合物，U型卡外端固定有多组平板式太阳能集热器（4）和太阳能发电板（8），温室区（1）内的地面和侧壁设有与平板式太阳能集热器（4）相通的用于通风保温的多组太阳能热风管道（7），太阳能热风管道（7）内置有用于夜晚减缓管道内热量流失的蜂窝状沸石块。
2.根据权利要求1所述的用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，其特征在于，所述温室区（1）内还设有CO2发生器和N、P、K自动分配***，并通过微电脑控制器（13）进行自动监控。
3.根据权利要求1所述的用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，其特征在于，所述温室区（1）顶部设置有透明板（9），在透明板（9）上面设有自动卷帘式保温被（10）。
4.根据权利要求3所述的用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，其特征在于，所述平板式太阳能集热器（4）和太阳能发电板（8）设置在温室区（1）前面，取代温室区（1）的前面墙体。
5.根据权利要求1所述的用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，其特征在于，所述管理用房（12）设置在温室区（1）外侧顶部，位于温室区中心后侧位置，以温室区后侧部分墙体为支点，外加立柱支架构成，悬空在温室区顶部后侧。
6.根据权利要求1所述的用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，其特征在于，所述管理用房（12）设置在温室区（1）外侧顶部，位于温室区中心顶部，以温室区后墙体为一侧支点，温室区前侧固定有立柱作为另一面支点，管理用房悬空在温室区中心顶部。
7.根据权利要求1所述的用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，其特征在于，所述管理用房（12）设置在温室区外侧顶部，位于温室区右侧顶部，以温室区右侧墙体为一侧支架，温室区墙体左侧合适位置固定立柱，支撑管理用房在温室区顶部右侧。
8.根据权利要求5、6或7所述的用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，其特征在于，所述管理用房（12）支撑立柱为钢结构、木结构或者水泥材质，高出地面，柱体上面构建管理用房（12），管理用房由轻型墙体材料构成，管理用房（12）门侧安装有轻钢结构走道（11），温室区顶部也设有走道（11），方便管理监护温室区，管理用房地板下层铺设有盘管，地下盘管下层设有保温层，管理用房顶部同样固定有盘管，盘管上方是保温层，保温层上方是钢板，盘管与取水井（5）和回灌井（6）连通。
9.根据权利要求1所述的用于农作物种植的模块式恒温恒湿自动监控温室区，其特征在于，所述温室区管理用房内设置有具有远程监控功能的自动监控***，当温室区运作时，管理人员通过手机或计算机监测到温室区内植物生长情况和温室区环境数据，通过手机或者计算机进行控制。
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