CN107861550A - 一种稻谷菌类交叉种植装置 - Google Patents

Abstract

一种稻谷菌类交叉种植装置，包括内部具有光控电路实现白天自动打开门帘、晚上自动关闭门帘的卷帘设备，还具有屋架、太阳能电池板、水帘设备、菌类种植架、梯形育种架、蓄电池、电源逆变器、控制电路、植物生长控制***，蓄电池、电源逆变器、控制电路安装在元件盒内，元件盒安装在屋架周围，太阳能电池板、水帘设备、菌类种植架、梯形育种架安装在屋架上，并和蓄电池、电源逆变器、控制电路、卷帘设备之间通过导线连接。本发明由于稻谷和菌类进行交叉合种，稻谷生长中能有效吸收菌类释放的二氧化碳，菌类生长中能有效吸收稻谷等释放的氧气，两者进行优势互补，从而达到同等单位面积、同等培育条件下，稻谷和菌类等产量以及质量都能得到提升。

Description

一种稻谷菌类交叉种植装置

技术领域

本发明涉及农业设备领域，特别是一种稻谷菌类交叉种植装置。

背景技术

稻谷在生长中需要吸收大量的二氧化碳转化为有机物吸收，并向周围环境释放出氧气，从而达到生长需要。菌类在生长阶段需要吸收大量的氧气满足其生长需要，生长过程中会向周围环境释放出大量的二氧化碳，从而达到生长需要。因此，提供一种将菌类和稻谷一起交叉合种，两者互相吸收对方释放的利于己方生长需要的二氧化碳或氧气，从而更利于稻谷和菌类的生长，在同等培育条件下，能达到增产、增收目的的设备显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有技术中，没有一种设备可以实现稻谷和菌类合种的功能，不能有效利用稻谷生长期间释放的二氧化碳资源，以及菌类生长中释放的氧气资源，同等条件培育下，单位面积产量相对不高、质量不佳等弊端，本发明提供了一种能将稻谷和菌类进行交叉合种，稻谷生长中能有效吸收菌类释放的二氧化碳，菌类生长中能有效吸收稻谷释放的氧气，两者进行优势互补，从而达到同等单位面积下、同等培育条件下，稻谷和菌类产量以及质量都能得到提升的一种稻谷菌类交叉种植装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种稻谷菌类交叉种植装置，包括内部具有光控电路实现白天自动打开门帘、晚上自动关闭门帘的卷帘设备，其特征在于还具有屋架、太阳能电池板、水帘设备、菌类种植架、梯形育种架、蓄电池、电源逆变器、控制电路、植物生长控制***，蓄电池、电源逆变器、控制电路安装在元件盒内，元件盒安装在管理室内，屋架、太阳能电池板、卷帘设备、菌类种植架、梯形育种架各有相同的多套，每套屋架的前侧端是开放式结构，每套屋架的上端具有支撑杆，每套太阳能电池板各具有多张太阳能电池板，每套太阳能电池板的多张太阳能电池板安装在每套屋架的支撑杆上，每套太阳能电池板的多张太阳能电池板安装在每套屋架的支撑杆上后，每套屋架上部中间预留有一个方形开孔作为进光口，每套卷帘设备通过其左右两部的安装架安装在每套屋架的前侧端上部，水帘设备安装在多套屋架的前侧端下部，每套梯形育种架各具有两个，稻谷种植在屋架内下中部的土地上，两个梯形育种架分别安装在屋架内朝南方向，两个梯形育种架位于稻谷的侧端，菌类种植架安装在两个梯形育种架的后侧端，多套屋架上的多套太阳能电池板接线端通过导线并联在一起，多套太阳能电池板的电源两端分别和蓄电池电源两端通过导线连接，蓄电池电源两端分别和电源逆变器电源输入两端通过导线连接，电源逆变器电源输出两端分别和控制电路电源输入两端、卷帘设备电源输入两端通过导线连接，控制电路控制电源输出端和水帘设备电源输入端通过导线连接，植物生长控制***包括WinCC上位机、客户PC机、操作员PC机、WinCC服务器、客户移动互联网设备、PLC、育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头，育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头各有相同的多套，多套育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头分别安装在多个屋架内，WinCC上位机、操作员PC机、WinCC服务器、PLC位于管理室内，多套育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头信号输出端和PLC信号输入端通过信号线连接，PLC的数据输出端经以太网TCP/IP通讯和WinCC服务器实现信息交互，WinCC服务器和WinCC上位机数据输入端通过数据线连接，WinCC服务器和多台客户PC机及操作员PC机通过工业网络环网通讯实现信息交互，WinCC服务器和客户移动互联网设备通过移动4G网络实现信息交互，多个屋架内分别安装有环强灯、加湿机、光强灯、光谱灯、温控机、排进风机、水泵、计量泵、除湿机、CO2发生器植物工厂常用促进植物生长的相关设备，PLC的十路控制电源信号输出端分别和环强灯、加湿机、光强灯、光谱灯、温控机、排进风机、水泵、计量泵、除湿机、CO2发生器电源信号输入端通过导线连接。

所述屋架是金属材质，还能是塑料材质。

所述每套屋架上的多张太阳能电池板电源两端通过导线并联在一起，每张太阳能电池板电压是24V。

所述卷帘设备包括电机减速机构和黑色门帘、光控电路，在其内部光控电路作用下，白天电机减速机构会工作一段时间，将黑色门帘向上收卷，门帘处于打开状态，晚上在周围光照低于一定值时，电机减速机构会工作一段时间，将黑色门帘向下放卷，门帘处于关闭状态。

所述水帘设备包括管道、电磁水阀，管道上端间隔一定距离具有多个开孔作为喷水孔，管道左侧端是密封结构，电磁水阀的出水端和管道右端连接，电磁水阀进水端和配套供水***管道连接，电磁水阀阀芯为常闭式结构，水帘设备安装在多套屋架的前侧端下部时，管道上喷水孔朝上。

所述菌类种植架具有八层，梯形育种架具有三层。

所述蓄电池规格是24V/120AH。

所述电源逆变器是24V直流电源转220V交流电源的电源逆变器模块成品。

所述控制电路包括稳压单元、继电器、电阻、电接点可调水银温度开关、NPN三极管，稳压单元是220V交流电源转9V直流电源开关电源模块成品，开关电源模块的电源输入端1脚和继电器控制电源输入端通过导线连接，开关电源模块的输出端正极和电接点可调水银温度开关一端通过导线连接，电接点可调水银温度开关另一端和电阻一端通过导线连接，电阻另一端和NPN三极管基极通过导线连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端通过导线连接，开关电源模块的输出端负极和NPN三极管发射极通过导线连接，电接点可调水银温度开关安装在其中一个屋架内。

所述每套屋架的长宽度是6m*6.1m、高度是3.6m，每套屋架上部中间进光口的长宽度是2m*1m。

本发明有益效果是：本发明实际使用中，稻谷种植在屋架内下中部的土地上，每套屋架上部中间进光口能给稻谷提供合适的光照强度，满足稻谷的生长需要；两个梯形育种架分别安装在屋架内朝南方向，两个梯形育种架位于稻谷的侧端，这样在梯形育种架可以作为喜阳植物的育种和种植使用，由于，菌类种植架安装在两个梯形育种架的后侧端，受到阳光的照射强度相对较弱，非常适合菌类的种植。在卷帘设备自身机构作用下，白天电机减速机构会工作一段时间，将黑色门帘向上收卷，门帘处于打开状态，晚上在周围光照低于一定值时，电机减速机构会工作一段时间，将黑色门帘向下放卷，门帘处于关闭状态；实际使用中，通过调节卷帘设备上的控制开关参数，可以改变门帘打开的多或少状态；从而根据屋架内植物和菌类每个生长阶段所需光照度进行适应性调节，满足屋架内植物合适的侧光照度需要。在控制电路作用下，当环境温度超过一定时，水帘设备的电磁水阀会自动打开，从而水帘设备的管道向上喷出水帘，为屋架内植物降温并增加湿度；如果在冬天，配套供水管道能提供温水时，在增加屋架湿度环境的同时，还能为屋架内升温。本发明由于稻谷和菌类进行交叉合种，稻谷生长中能有效吸收菌类释放的二氧化碳，菌类生长中能有效吸收稻谷等释放的氧气，两者进行优势互补，从而达到同等单位面积下、同等培育条件下，稻谷和菌类等产量以及质量都能得到提升。本发明植物生长控制***中：PLC通过安装在多个屋架内各相应位置的传感器所得数据，将各种数据上传至WINCC上位机后，WINCC上位机将各种数据和上位机内数据比对后，然后根据需要经PLC作用控制多个屋架内植物工厂常用促进植物生长的相关设备的工作，为室内植物提供最佳的水、气、肥、温、光、风等生长要素环境，使植物达到快速生根、快速育苗、快速生长目的。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明电路图。

具体实施方式

图1中所示，一种稻谷菌类交叉种植装置，包括内部具有光控电路实现白天自动打开门帘、晚上自动关闭门帘的卷帘设备1，还具有屋架2、太阳能电池板3、水帘设备4、菌类种植架5、梯形育种架6、蓄电池7、电源逆变器8、控制电路9、植物生长控制***，蓄电池7、电源逆变器8、控制电路9安装在元件盒10内，元件盒10安装在管理室内，屋架2、太阳能电池板3、卷帘设备1、菌类种植架5、梯形育种架6各有相同的多套，每套屋架2的前侧端是开放式结构，每套屋架2的上端具有支撑杆，每套太阳能电池板3各具有多张太阳能电池板，每套太阳能电池板3的多张太阳能电池板安装在每套屋架2的支撑杆上，每套太阳能电池板3的多张太阳能电池板安装在每套屋架2的支撑杆上后，每套屋架2上部中间预留有一个方形开孔2-1作为进光口，每套卷帘设备1通过其左右两部的安装架安装在每套屋架2的前侧端上部，水帘设备4安装在多套屋架2的前侧端下部，每套梯形育种架6各具有两个，稻谷种植在屋架2内下中部的土地上，两个梯形育种架6分别安装在屋架2内朝南方向，两个梯形育种架6位于稻谷的侧端，菌类种植架5安装在两个梯形育种架6的后侧端，多套屋架2上的多套太阳能电池板3接线端通过导线并联在一起，多套太阳能电池板3的电源两端分别和蓄电池7电源两端通过导线连接，蓄电池7电源两端分别和电源逆变器8电源输入两端通过导线连接，电源逆变器8电源输出两端分别和控制电路9电源输入两端、卷帘设备1电源输入两端通过导线连接，控制电路9控制电源输出端和水帘设备4电源输入端通过导线连接，植物生长控制***包括WinCC上位机、客户PC机、操作员PC机、WinCC服务器、客户移动互联网设备、PLC、育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头，育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头各有相同的多套，多套育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头分别安装在多个屋架内，WinCC上位机、操作员PC机、WinCC服务器、PLC位于管理室内，多套育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头信号输出端和PLC信号输入端通过信号线连接，PLC的数据输出端经以太网TCP/IP通讯和WinCC服务器实现信息交互，WinCC服务器和WinCC上位机数据输入端通过数据线连接，WinCC服务器和多台客户PC机及操作员PC机通过工业网络环网通讯实现信息交互，WinCC服务器和客户移动互联网设备通过移动4G网络实现信息交互，多个屋架内分别安装有环强灯、加湿机、光强灯、光谱灯、温控机、排进风机、水泵、计量泵、除湿机、CO2发生器植物工厂常用促进植物生长的相关设备，PLC的十路控制电源信号输出端分别和环强灯、加湿机、光强灯、光谱灯、温控机、排进风机、水泵、计量泵、除湿机、CO2发生器电源信号输入端通过导线连接。9-1是控制电路的电接点可调水银温度开关。

图1中所示，屋架2是金属材质，还能是塑料材质。每套屋架2上的多张太阳能电池板3电源两端通过导线并联在一起，每张太阳能电池板3电压是24V。卷帘设备1包括电机减速机构和黑色门帘、光控电路，在其内部光控电路作用下，白天电机减速机构会工作一段时间，将黑色门帘向上收卷，门帘处于打开状态，晚上在周围光照低于一定值时，电机减速机构会工作一段时间，将黑色门帘向下放卷，门帘处于关闭状态。水帘设备包括管道4-1、电磁水阀4-2，管道上端间隔一定距离具有多个开孔作为喷水孔4-3，管道4-1左侧端是密封结构，电磁水阀4-2的出水端和管道右端连接，电磁水阀4-2进水端和配套供水***管道11连接，电磁水阀4-2阀芯为常闭式结构，水帘设备4安装在多套屋架的前侧端下部时，管道上喷水孔4-3朝上。菌类种植架5具有八层，梯形育种架6具有三层。每套屋架2的长宽度是6m*6.1m、高度是3.6m，每套屋架上部中间进光口2-1的长宽度是2m*1m。

图1中所示，本发明实际使用中，稻谷种植在屋架2内下中部的土地上，每套屋架2上部中间进光口2-1能给稻谷提供合适的光照强度，满足稻谷的生长需要；两个梯形育种架6分别安装在屋架2内朝南方向，两个梯形育种架6位于稻谷的侧端，这样梯形育种架6可以作为喜阳植物的育种和种植使用，由于，菌类种植架5安装在两个梯形育种架5的后侧端，受到阳光的照射强度相对较弱，非常适合菌类的种植。在卷帘设备1自身机构作用下，白天电机减速机构会工作一段时间，将黑色门帘向上收卷，门帘处于打开状态，晚上在周围光照低于一定值时，电机减速机构会工作一段时间，将黑色门帘向下放卷，门帘处于关闭状态；实际使用中，通过调节卷帘设备1上的控制开关参数，可以改变门帘打开的多或少状态；从而根据屋架2内植物和菌类每个生长阶段所需光照度进行适应性调节，满足屋架1内植物合适的侧光照度需要。在控制电路9作用下，当屋架2内环境温度超过一定时，水帘设备的电磁水阀4-2会自动打开，从而水帘设备的管道4-1向上喷出水帘，为屋架2内植物降温并增加湿度；如果在冬天，配套供水管道11能提供温水时，在增加屋架2内湿度环境的同时，还能为屋架2内升温。本发明由于稻谷等和菌类进行交叉合种，稻谷生长中能有效吸收菌类释放的二氧化碳，菌类生长中能有效吸收稻谷等释放的氧气，两者进行优势互补，从而达到同等单位面积下、同等培育条件下，稻谷和菌类等产量以及质量都能得到提升。本发明植物生长控制***中：PLC通过安装在多个屋架内各相应位置的传感器所得数据，将各种数据上传至WINCC上位机后，WINCC上位机将各种数据和上位机内数据比对后，然后根据需要经PLC作用控制环强灯、加湿机、光强灯、光谱灯、温控机、排进风机、水泵、计量泵、除湿机、CO2发生器等植物工厂常用促进植物生长的相关设备工作，为室内植物提供最佳的水、气、肥、温、光、风等生长要素环境，使植物达到快速生根、快速育苗、快速生长目的。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

图2中所示，蓄电池G2规格是24V/120AH。电源逆变器A1是24V直流电源转220V交流电源的电源逆变器模块成品。控制电路包括稳压单元A2、继电器J1、电阻R1、电接点可调水银温度开关WK、NPN三极管VT，稳压单元A2是220V交流电源转9V直流电源开关电源模块成品，开关电源模块A2的电源输入端1脚和继电器J1控制电源输入端通过导线连接，开关电源模块A2的输出端正极3脚和电接点可调水银温度开关WK一端通过导线连接，电接点可调水银温度开关WK另一端和电阻R1一端通过导线连接，电阻R1另一端和NPN三极管VT基极通过导线连接，NPN三极管VT集电极和继电器J1负极电源输入端通过导线连接，开关电源模块A2的输出端负极4脚和NPN三极管VT发射极通过导线连接，电接点可调水银温度开关WK放在第一个屋架内。多套屋架上的多套太阳能电池板G1并联在一起，多套太阳能电池板G1的电源两端分别和蓄电池G电源两端通过导线连接，蓄电池G电源两端分别和电源逆变器A1电源输入两端1脚、2脚通过导线连接，电源逆变器A1电源输出两端3及4脚分别和控制电路电源输入两端开关电源模块成品A2的1及2脚、卷帘设备M电源输入两端通过导线连接，控制电路控制电源输出端继电器J1常开触点端、电源逆变器A2另一电源输入端2脚和水帘设备DC的电磁水阀电源输入端通过导线连接。

图2中所示，本发明使用时，多套太阳能电池板G1受光照产生的电能为蓄电池G充电，满足整体设备用电需要，蓄电池G输出的电源进入电源逆变器A1后，电源逆变器A1会输出220V交流电源进入开关电源模块成品A2的1及2脚、卷帘设备M电源输入两端，于是，开关电源模块成品A2、卷帘设备M处于得电工作状态。开关电源模块成品A2得电后电源输出端输出9V直流电源进入后续电路，平时温度低于电接点可调水银温度开关WK的设定温度时(通过调节电接点可调水银温度开关WK的调节旋钮可以设定不同的温度值，在达到所需设定温度值时，电接点可调水银温度开关WK内部两个水银触点会连通，比如设置成30℃)，电接点可调水银温度开关WK内部两个水银触点处于断开状态；当周围环境高于30℃时，电接点可调水银温度开关WK内部两个水银触点会处于接通状态，继而，NPN三极管VT经电阻R1获得合适偏流导通，继电器J1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，由于，继电器J1常开触点端、电源逆变器A2另一电源输入端2脚和水帘设备的电磁水阀DC电源输入端通过导线连接，所以温度超过设定值时，水帘设备的电磁水阀DC会得电工作其内部阀芯打开，从而水帘设备的管道向上喷出水帘，为屋架内植物降温并增加湿度。

图2中所示，继电器J1是4123型DC9V继电器；电阻R1阻值是10K；NPN三极管VT型号是9013；电接点可调水银温度开关WK型号是WXG-11t；电源逆变器A1型号是DTT4068、品牌是雕图腾；开关电源模块成品A2型号是LRS-150-12、品牌是MEAN WELL/明纬；水帘设备的电磁水阀DC型号2W-160-15。

本实施例为本发明较佳实例，并不用以限制本发明，凡在本实施例原则范围内做任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种稻谷菌类交叉种植装置，包括内部具有光控电路实现白天自动打开门帘、晚上自动关闭门帘的卷帘设备，其特征在于还具有屋架、太阳能电池板、水帘设备、菌类种植架、梯形育种架、蓄电池、电源逆变器、控制电路、植物生长控制***，蓄电池、电源逆变器、控制电路安装在元件盒内，元件盒安装在管理室内，屋架、太阳能电池板、卷帘设备、菌类种植架、梯形育种架各有相同的多套，每套屋架的前侧端是开放式结构，每套屋架的上端具有支撑杆，每套太阳能电池板各具有多张太阳能电池板，每套太阳能电池板的多张太阳能电池板安装在每套屋架的支撑杆上，每套屋架上部中间预留有一个方形开孔作为进光口，每套卷帘设备安装在每套屋架的前侧端上部，水帘设备安装在多套屋架的前侧端下部，每套梯形育种架各具有两个，稻谷种植在屋架内下中部的土地上，两个梯形育种架分别安装在屋架内朝南方向，两个梯形育种架位于稻谷的侧端，菌类种植架安装在两个梯形育种架的后侧端，多套屋架上的多套太阳能电池板接线端通过导线并联在一起，多套太阳能电池板的电源两端分别和蓄电池电源两端通过导线连接，蓄电池电源两端分别和电源逆变器电源输入两端通过导线连接，电源逆变器电源输出两端分别和控制电路电源输入两端、卷帘设备电源输入两端通过导线连接，控制电路控制电源输出端和水帘设备电源输入端通过导线连接，植物生长控制***包括WinCC上位机、客户PC机、操作员PC机、WinCC服务器、客户移动互联网设备、PLC、育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头，育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头各有相同的多套，多套育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头分别安装在多个屋架内，WinCC上位机、操作员PC机、WinCC服务器、PLC位于管理室内，多套育床PH检测探头、水分传感器、温度传感器、气体传感器、照度传感器、湿度传感器、EC传感器、营养液PH值检测探头信号输出端和PLC信号输入端通过信号线连接，PLC的数据输出端经以太网TCP/IP通讯和WinCC服务器实现信息交互，WinCC服务器和WinCC上位机数据输入端通过数据线连接，WinCC服务器和多台客户PC机及操作员PC机通过工业网络环网通讯实现信息交互，WinCC服务器和客户移动互联网设备通过移动4G网络实现信息交互，多个屋架内分别安装有环强灯、加湿机、光强灯、光谱灯、温控机、排进风机、水泵、计量泵、除湿机、CO2发生器植物工厂常用促进植物生长的相关设备，PLC的十路控制电源信号输出端分别和环强灯、加湿机、光强灯、光谱灯、温控机、排进风机、水泵、计量泵、除湿机、CO2发生器电源信号输入端通过导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种稻谷菌类交叉种植装置，其特征在于屋架是金属材质，还能是塑料材质。

3.根据权利要求1所述的一种稻谷菌类交叉种植装置，其特征在于每套屋架上的多张太阳能电池板电源两端通过导线并联在一起，每张太阳能电池板电压是24V。

4.根据权利要求1所述的一种稻谷菌类交叉种植装置，其特征在于水帘设备包括管道、电磁水阀，管道上端间隔一定距离具有多个开孔作为喷水孔，管道左侧端是密封结构，电磁水阀的出水端和管道右端连接，电磁水阀进水端和配套供水***管道连接，电磁水阀阀芯为常闭式结构，水帘设备安装在多套屋架的前侧端下部时，管道上喷水孔朝上。

5.根据权利要求1所述的一种稻谷菌类交叉种植装置，其特征在于电源逆变器是24V直流电源转220V交流电源的电源逆变器模块。

6.根据权利要求1所述的一种稻谷菌类交叉种植装置，其特征在于控制电路包括稳压单元、继电器、电阻、电接点可调水银温度开关、NPN三极管，稳压单元是220V交流电源转9V直流电源开关电源模块成品，开关电源模块的电源输入端1脚和继电器控制电源输入端通过导线连接，开关电源模块的输出端正极和电接点可调水银温度开关一端通过导线连接，电接点可调水银温度开关另一端和电阻一端通过导线连接，电阻另一端和NPN三极管基极通过导线连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端通过导线连接，开关电源模块的输出端负极和NPN三极管发射极通过导线连接，电接点可调水银温度开关安装在其中一个屋架内。