CN212971124U - 智能化雾耕栽培装置 - Google Patents

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魏家威
谷月
余治梅
朱建至
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Abstract

本实用新型涉及一种智能化雾耕栽培装置，包括多个层叠放置的栽培单元、供应***和控制***，每个栽培单元包括栽培箱以及设于栽培箱上方的LED植物灯组，栽培箱内设有定植板、多个第一喷头和多个第二喷头，第一喷头被配置为朝向定植板下方植物根系区域设置，第二喷头被配置为朝向定植板上方植物叶面区域设置；供应***包括养液箱、自吸泵和超声波发生器；自吸泵连接于养液箱和第一喷头之间；超声波发生器通过超声雾化管路连接第二喷头；控制***连接并控制LED植物灯组、自吸泵和超声波发生器。其优点是：能完整的针对各种叶菜，根茎及茄果类等不同类别的植物提供环境生长数据及控制，特别是对根部氧气环境及养液的雾化吸收，能达到最佳的栽培方式。

Description

智能化雾耕栽培装置
技术领域
本实用新型涉及智能植物栽培技术领域制造，尤其涉及一种智能化雾耕栽培装置。
背景技术
目前国内外所使用的小型室内植物栽培设备及方式，都是以水耕栽培或基质栽培为主，使用开放式的环境栽培***。而水耕***仅能针对适合水耕栽培的蔬菜品种进行种植，针对大多数的根茎类或蔬菜瓜果类都无法达到良好的栽种效果。对环境的控制也是开放状态，无法针对各种植物进行适合的温湿度，通风环境，二氧化碳提供良好的栽培环境，影响植物光合作用的运行。特别是水耕栽培***对植物的根部溶氧的环境控制需求，更难取得良好的效果，对植物成长的需求也无法取得良好的解决方案。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术结构上的缺点，提出一种智能化雾耕栽培装置，通过设定的各种相应的数据，在封闭型的种植空间内对植物的生长可以有效的控制，达到智能化远程实时监控的种植模式。运用超声波对营养液的超微雾化效果，可使植物叶面气孔更有效更快速的吸收微量元素及矿物元素，能有效的提供各种植物在雾耕双***栽培的环境里成长所需环境和营养元素，可提高茄果蔬菜的营养成分，特别是适用于茄果，根茎类与叶菜类等各类植物的栽培。
为了达到上述实用新型目的，本实用新型实施例提出的一种智能化雾耕栽培装置，通过以下技术方案实现的:
一种智能化雾耕栽培装置，其特征在于，所述智能化雾耕栽培装置包括：
多个层叠放置的栽培单元，每个所述的栽培单元包括栽培箱以及设于栽培箱上方的LED植物灯组，所述LED植物灯组与所述栽培箱之间形成植物生长空间；所述栽培箱内设有定植板、多个第一喷头和多个第二喷头，所述第一喷头被配置为朝向所述定植板下方植物根系区域设置，所述第二喷头被配置为朝向所述定植板上方植物叶面区域设置；
供应***，包括用于盛放养液的养液箱、自吸泵和超声波发生器；所述自吸泵通过出水管路从所述养液箱吸取养液并通过进水管路将养液输送到所述第一喷头；所述超声波发生器内设有用于盛放养液的容器，将其容器内养液超微化后通过超声雾化管路输送到所述第二喷头；
控制***，连接并控制所述LED植物灯组、自吸泵和超声波发生器；
另外，所述栽培箱的底部设有回水孔，所述回水孔经由回水管路连通至所述养液箱。
所述栽培装置还包括温度控制***，所述温度控制***包括压缩机和温度控制器，所述栽培单元的植物生长空间内配置有盘管换热器，所述压缩机通过四通阀、载冷剂管路和所述盘管换热器构成循环回路，所述温度控制器连接所述压缩机。
所述循环回路上还设置压力控制器。
所述养液箱内还设置有强磁磁化器和过滤器，所述过滤器的进口端与养液箱相通，其出口端经所述强磁磁化器后连接至所述自吸泵的进水口。
所述养液箱体内设置有紫外线杀菌灯、液温液位传感器、养液EC值和PH 值传感器，所述紫外线杀菌灯设置于养液回流管处；所述控制***连接并控制所述紫外线杀菌灯、液温液位传感器、养液EC值和PH值传感器。
所述植物生长空间的至少一侧装配有通风风扇，用于进行通风排风及二氧化碳的调节，所述控制***连接并控制所述通风风扇。
所述栽培单元内还设有用于监测其内温湿度的温湿度传感器，以及监测其内光照度的光照传感器，所述控制***连接并控制所述温湿度传感器和光照传感器。
所述栽培装置还包括一用于拍摄所述栽培单元的摄像机，所述控制***连接并接收所述摄像机拍摄的所视画面。
所述控制***包括信息处理模块、信息存储模块和人机交互模块，所述信息处理模块连接并接收所述摄像机、温湿度传感器、光照传感器、紫外线杀菌灯、液温液位传感器、养液EC值、PH值传感器所采集数据，对应控制所述通风风扇、温度控制器、LED植物灯组、自吸泵和超声波发生器；所述信息存储模块用于记录所述的所采集数据；所述人机交互模块用于信息处理模块与外界的信息交流。
本实用新型的优点是：
栽培箱内部根系有充足的氧气及有效的温度控制，雾化养液对根部气生根的生长提供优越的环境空间，超雾化养液提供植物叶面气孔，更快速提供矿物元素微量元素加速植物生长的吸收。微电脑主机提供环境控制与栽培＝种数据的传输与收集。全封闭型的环境控制能准确的提供植物的生长数据，产出更高效更营养的蔬果。
使用智能化***屏幕控制板，设定环境控制及各类种植的参数(瓜果根茎及叶菜类)既可远程实时的监看又可远程调整设备空间种植蔬果的生长数据。在中间部区空间内部设置一组微电脑主机，传输种植环及境数据，收集各种参数到***库做分析，存档。再传输到无数的微电脑主机上达到数据资讯共享及数据溯源的功能。
本实用新型智能化雾耕双***栽培，能完整的针对各种叶菜，根茎及茄果类等不同类别的植物提供环境生长数据及控制，特别是对根部氧气环境及养液的雾化吸收，能达到最佳的栽培方式。对各类植物的生长空间，在可控制的封闭环境空间内对通风，温度，湿度，二氧化碳及光照度的设定进行最适合的数据运行，在远程监控的智能化自动控制***下能够良好的栽培成长。
附图说明
通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本实用新型上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1为本实用新型实施例智能化雾耕栽培装置整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例智能化雾耕栽培装置下部区示意图；
图3为本实用新型实施例智能化雾耕栽培装置右上区示意图；
图4为本实用新型实施例智能化雾耕栽培装置左上区示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-4所示，标号分别表示；
A：进水管
A1-A3：左侧栽培箱的进水管路 A4-A6：右侧栽培箱的进水管路
BY：养液箱
B1-B6：栽培箱
CS：超声波发生器
CS1-CS3 左侧第二喷头 CS4-CS6 右侧第二喷头
H：回水管
H1-H3：左侧(栽培箱)回水管路 H4-H6：右侧(栽培箱)回水管路
F1-F12：通风风扇
G：过滤器；
G1：温度控制器 G2：光照控制继电器
G3：超声波控制继电器 G4：自吸泵控制继电器
G5：紫外线杀菌控制继电器 G6：风扇控制继电器
GC：光照度传感器
L1-L18：LED植物灯组：
P1-P12：第一喷头
QJ：强磁磁化器
JZ：自吸泵：
SJ：摄像监控器
UV：紫外线杀菌灯
Y：压缩机 Y0：载冷剂管路 YS：四通阀 YF：散热风扇
Y1-Y6：盘管换热器 YC：压力控制器
YW：液温液位传感器 YPE：养液PH值EC值传感器
YWJ：养液水位警示灯
WSC：温度湿度传感器
ZP：智能控制屏幕 ZW：微电脑主机 ZK：控制总开关
参见图1-4所示，本实用新型提供一种智能化雾耕栽培装置，由下部区、中部区、右上区和左上区，共4个部区结构组成：
一、下部区
下部区为设备区，分左右两区。其中：
左侧为供应***的主体结构，包括用于盛放养液的养液箱BY。养液箱BY 内设置有静音自吸泵JZ、强磁磁化器QJ和过滤器G，过滤器G的进口端与养液箱BY相通，其出口端经强磁磁化器QJ后连接至自吸泵JZ的进水口。养液箱 BY内的养液流经强磁磁化器QJ处理形成小分子水，再经由自吸泵JZ分流输送至进水管A1-A6。
另外，养液箱BY内还设置有紫外线杀菌灯UV、液温液位传感器YW、养液 EC值和PH值传感器YPE，紫外线杀菌灯UV装置于养液回流管处。养液EC值和 PH值传感器YPE用于监测养液箱BY内养液的浓度；液温液位传感器YW用于监测养液箱BY内养液的温度和液位高度。
下部区的右侧为温度控制***，温度控制***包括压缩机Y、压力控制器 YC和散热风扇YF，每个栽培单元的植物生长空间内配置有盘管换热器(Y1-Y6)，压缩机Y通过四通阀YS、载冷剂管路Y0和盘管换热器Y1-Y6构成循环回路。散热风扇YF用于散热。压力控制器YC设置在循环回路上，用于对循环回路压力进行监控。
二、右上区和左上区
右上区和左上区均为封闭式的三层层叠放置的栽培单元，在具体实施例中，三层栽培单元分别适用于茄果类(一层)，根茎类(二层)，叶菜类(三层)。
每个栽培单元包括栽培箱(B1-B6)以及设于栽培箱上方的LED植物灯组，每个栽培箱内设置三组LED植物灯组，共计18组，标号依次表示为L1-L18。 LED植物灯组提供植物生长所需的光谱与照度，其与栽培箱之间形成植物生长空间，在具体实施例中LED植物灯组和栽培箱距离30公分高度，其特定光谱与光照度适合叶菜类及根茎类植物生长。
栽培箱内设有定植板、二个第一喷头(6个栽培箱共计12个，标号依次表示为P1-P12)和多个第二喷头，第一喷头为四向喷头，被配置为朝向定植板下方植物根系区域设置。第一喷头通过进水管路(A1-A6)连接自吸泵JZ,通过自吸泵JZ将养液由养液箱BY雾化后输送到栽培箱(B1-B6)，用于提供雾化养液给植物根部吸收。在植物生长过程从小苗期，生长期，采收期3段不同需求期，通过设定调整静音自吸泵(JZ)供雾化养液的时间控制。
第二喷头被配置为朝向定植板上方植物叶面区域设置，用于为叶片气孔输送叶面肥及种植空间湿度的控制。在具体实施例中，第二喷头为开设在输送管路上的0.5mm孔径的孔，此孔作为养液雾化的输出口。
另外，每个栽培箱的底部设有回水孔，回水孔经由回水管路(H1-H6)以及回水管H连通至养液箱。经由紫外线杀菌灯UV处理自输送过程中养液衍生的有害的微生物菌及病毒，重新供应栽培箱(B1-B6)内部植物根系空间雾化养液的需求。
在每个栽培单元的植物生长空间，其一侧装配有两个通风风扇(六个栽培箱共计12个通风风扇，标号依次表示为F1-F12)，启动送风与排风，做为种植空间通风排风的功能，并可提高空间内二氧化碳浓度，协调LED植物生长灯组，加强植物行光合作用。
栽培单元内还设有用于监测其内温湿度的温湿度传感器WSC，以及监测其内光照度的光照传感器GC。
右上区还设置有一用于拍摄所有栽培单元内植物生长情况的摄像机SJ。
三、中部区
中部区主要为控制***，另外还设置有供应***的超声波发生器CS。
超声波发生器CS内设有容纳养液的容器，通过人工上液的方式补充养液，超声波发生器CS将容器内的养液超雾化后，通过超声雾化管路将超雾化有机养液输送到第二喷头(CS1-CS6)，为植物茎叶部分的叶面肥的供输，并可调整控制种植空间内湿度的浓度。
控制***包括信息处理模块、信息存储模块和人机交互模块。
信息处理模块连接并接收摄像机SJ、温湿度传感器WSC、光照传感器GC、紫外线杀菌灯UV、液温液位传感器YW、养液EC值和PH值传感器YPE所采集数据，对应控制通风风扇F1-F12、温度控制器G1、LED植物灯组L1-L18、自吸泵 JZ和超声波发生器CS，由此实现对环境温度，湿度，二氧化碳浓度，光谱，光照度，通风，养液EC值，PH值，液位，液温的智能控制，以及对设备内植物生长状况的实时监控。
具体的说，信息处理模块包括控制器、温度控制器G1、光照控制继电器G2、超声波控制继电器G3、自吸泵控制继电器G4、紫外线杀菌控制继电器G5和风扇控制继电器G6。
温度控制器G1连接并控制压缩机Y，通过调整压缩机Y与四通阀YS的运作调整种植空间里的温度。
光照控制继电器G2连接并控制LED植物灯组的照度、光谱。
超声波控制继电器G3控制连接超声波发生器CS。
自吸泵控制继电器G4控制连接自吸泵JZ。
紫外线杀菌控制继电器G5控制连接紫外线杀菌灯UV。
风扇控制继电器G6控制连接通风风扇F1-F12。
信息存储模块用于记录的所采集数据，实现对整组设备的环境控制及生长情况的数据记录功能。
人机交互模块用于信息处理模块与外界的信息交流，在具体实施例中主要通过触控屏幕作为控制操作的面板。
以上通过实施例对于本实用新型的实用新型意图和实施方式进行详细说明，但是本实用新型所属领域的一般技术人员可以理解，本实用新型以上实施例仅为本实用新型的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本实用新型权利要求技术方案的实施，都在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能化雾耕栽培装置，其特征在于，所述智能化雾耕栽培装置包括：
多个层叠放置的栽培单元，每个所述的栽培单元包括栽培箱以及设于栽培箱上方的LED植物灯组，所述LED植物灯组与所述栽培箱之间形成植物生长空间；所述栽培箱内设有定植板、多个第一喷头和多个第二喷头，所述第一喷头被配置为朝向所述定植板下方植物根系区域设置，所述第二喷头被配置为朝向所述定植板上方植物叶面区域设置；
供应***，包括用于盛放养液的养液箱、自吸泵和超声波发生器；所述自吸泵通过出水管路从所述养液箱吸取养液并通过进水管路将养液输送到所述第一喷头；所述超声波发生器内设有用于盛放养液的容器，将其容器内养液超微化后通过超声雾化管路输送到所述第二喷头；
控制***，连接并控制所述LED植物灯组、自吸泵和超声波发生器；
另外，所述栽培箱的底部设有回水孔，所述回水孔经由回水管路连通至所述养液箱。
2.根据权利要求1所述的一种智能化雾耕栽培装置，其特征在于：所述栽培装置还包括温度控制***，所述温度控制***包括压缩机和温度控制器，所述栽培单元的植物生长空间内配置有盘管换热器，所述压缩机通过四通阀、载冷剂管路和所述盘管换热器构成循环回路，所述温度控制器连接所述压缩机。
3.根据权利要求2所述的一种智能化雾耕栽培装置，其特征在于：所述循环回路上还设置压力控制器。
4.根据权利要求3所述的一种智能化雾耕栽培装置，其特征在于：所述养液箱内还设置有强磁磁化器和过滤器，所述过滤器的进口端与养液箱相通，其出口端经所述强磁磁化器后连接至所述自吸泵的进水口。
5.根据权利要求4所述的一种智能化雾耕栽培装置，其特征在于：所述养液箱体内设置有紫外线杀菌灯、液温液位传感器、养液EC值和PH值传感器，所述紫外线杀菌灯设置于养液回流管处；所述控制***连接并控制所述紫外线杀菌灯、液温液位传感器、养液EC值和PH值传感器。
6.根据权利要求5所述的一种智能化雾耕栽培装置，其特征在于：所述植物生长空间的至少一侧装配有通风风扇，用于进行通风排风及二氧化碳的调节，所述控制***连接并控制所述通风风扇。
7.根据权利要求6所述的一种智能化雾耕栽培装置，其特征在于：所述栽培单元内还设有用于监测其内温湿度的温湿度传感器，以及监测其内光照度的光照传感器，所述控制***连接并控制所述温湿度传感器和光照传感器。
8.根据权利要求7所述的一种智能化雾耕栽培装置，其特征在于：所述栽培装置还包括一用于拍摄所述栽培单元的摄像机，所述控制***连接并接收所述摄像机拍摄的所视画面。
9.根据权利要求8所述的一种智能化雾耕栽培装置，其特征在于：所述控制***包括信息处理模块、信息存储模块和人机交互模块，所述信息处理模块连接并接收所述摄像机、温湿度传感器、光照传感器、紫外线杀菌灯、液温液位传感器、养液EC值、PH值传感器所采集数据，对应控制所述通风风扇、温度控制器、LED植物灯组、自吸泵和超声波发生器；所述信息存储模块用于记录所述的所采集数据；所述人机交互模块用于信息处理模块与外界的信息交流。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113170724A (zh) * 2021-05-21 2021-07-27 闫善泉 一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法
CN115868335A (zh) * 2022-12-06 2023-03-31 深圳市齐创绿色科技有限公司 一种植物照明栽培方法、栽培装置及照明***

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