本發明涉及一種智能植物種植裝置,具體涉及一種全面監控的資源循環植物種植裝置。
背景技術:
植物工廠的建造能激發更多的年輕人投入到農業生產中,投入到現代高科技農業領域中,為他們創建一個更廣闊的平臺,當前全世界的農業從業者日趨老齡化與婦女化,這與傳統農業模式的生產方式有關,面朝黃土背朝天的靠天靠力吃飯的落后生產方式有關,大多數想創業的年輕人更關注的是環境與功能齊全的城市,而離開農村離開農業,這樣使農業從業者的素質每況愈下與后繼人才日漸匱乏。而這種新型的農業模式,勞動力已得到徹底解放,勞動強度大大降低,生產場所環境已完全優化,自然風險完全解除,在生產過程中從原來的野外勞力付出型變化室內的智力付出型,在植物工廠內會讓人體會更,人在花叢中,人在與自然的和諧中,在輕松而優雅的環境中,做些諸如生產計劃制定,植物生長觀察、參數數據的設定切換等皆屬輕松智力型工作,大大激發了年輕人對農業的興趣與愛好,農業生產模式及觀念的改變,使年輕人能紛紛在從城鎮轉回到農村,投身到植物工場的現代農場建設中,改變當前農業的三八六零部隊的產業現狀。這種改變對于加快農業產業發展,提高農業生產水平意義是深遠與巨大的。
植物的生長是需要水,營養液,電功能水殺菌。但是在實際的種植過程中,三種液體傳輸的管道安裝復雜,造成極大的不便。種植區域過大時,人工無法時刻看到每個區域的內容,不能第一時間了解植物生長情況,造成培養的不利,植物種植區域產生的垃圾如何處理?讓植物種植裝置自身就能完成整個生態圈內的能量循環。是我們探討研發的一塊重大領域。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是三種液體傳輸的管道安裝復雜、種植區域的監控以及垃圾的有效處理,目的在于提供一種全面監控的資源循環植物種植裝置,解決三種液體傳輸的管道安裝復雜、種植區域的監控以及垃圾的有效處理問題。
本發明通過下述技術方案實現:
一種全面監控的資源循環植物種植裝置,包括種植區域、自動灌溉裝置、監控裝置、資源循環裝置、總蓄電池,其中所述自動灌溉裝置:包括N個噴頭模塊、N個探頭模塊,N為自然數、中央控制模塊、儲蓄模塊;噴頭模塊和探頭模塊通過CAN總線和中央控制模塊連接;探頭模塊采集土壤信息傳輸至中央控制模塊,中央控制模塊接收和處理探頭模塊采集的土壤信息并發出指令到噴頭模塊,噴頭模塊接收指令并通過管道從儲蓄模塊提取物料,物料由噴嘴噴出至種植區域;所述監控裝置:包括Y個圖像采集模塊,Y為自然數、中央處理模塊,中央處理模塊設置在種植區域內部;圖像采集模塊通過攝像頭采集監測區域圖像信息,并通過CAN總線發送至中央處理模塊;所述資源循環裝置:包括殘渣收集模塊、堆肥發酵模塊;殘渣收集模塊收集營養廢液及植物的殘渣腳料輸送至堆肥發酵模塊,堆肥發酵模塊收到營養廢液及植物的殘渣腳料并進行堆肥發酵,發酵后得到無菌無臭殘渣和液肥輸送至種植區域;所述總蓄電池:總蓄電池提供電能給自動灌溉、檢測、源循環三種裝置。本發明可根據中央控制模塊接收并處理探頭模塊采集的土壤信息,根據植物信息判斷,是缺少水分?還是缺少營養液?或者是需要殺菌?具體需要多少分量?判斷之后得出結果,最后通過CAN總線發出處理指令到噴頭模塊,噴頭模塊接收指令,通過管道從儲蓄模塊提取對應物料,并由噴嘴噴出至指定位置。儲蓄模塊共儲蓄了3中物料,營養液,水和電功能水。并且360度無死角監控,能夠實現減少人力支出成本。在植物工廠的栽培與收獲過程中,一些營養廢液的排放,及植物的殘渣等下腳料都可以作為生物菌發酵的原料進行堆肥處理,把堆肥發酵后的無菌無臭殘渣作為營養土配制的原料進行無土栽培,而由其浸出液制取的液肥又可作為追肥或者水培的營養液進行二次循環利用,讓植物工廠自身就能完成整個生態圈內的能量循環,也不會因為排出的廢液下腳料而影響到工廠外環境造成污染與影響生態。
一種全面監控的資源循環植物種植裝置還包括立體式栽培裝置,立體式栽培裝置由栽培床或槽及立體式的栽培架所組成。為了合理與充分地利用栽培空間,提高植物工廠利用率及生產效率而設定的,它的規格與大小因栽培目標植物大小及可利用空間的大小而靈活確定,對于喜陽的瓜果類層次可大些提高通風透光率,而對于葉菜或芽菜類層次可設密一些以提高空間利用率,這些方面可因生產而定。
一種全面監控的資源循環植物種植裝置還包括環境密封裝置。植物工廠是在全封閉的環境下構建的植物種植系統,它要求栽培環境不受任何外界氣候因子的影響,基于此就要利用隔熱避光與防風的材料進行廠房的建設,以最佳的隔熱性能來實現能量損耗的最少化與節能化,根據冷庫建設的隔熱原理,先擇15CM厚的泡沫絕熱板作為建設材料,這種材料具有良好的隔熱性與避光性,能使工廠內外的能量交換最小化,內外影響最小化,建設時要求接縫處粘接密封良好,以免透風而影響植物工廠內的人工生態環境,在建造隔熱密封系統時,還要加入承載力與牢固度較好的鋼材或木材作骨架,另外,在隔熱板的內外兩面最好還要噴涂上反光層,以實現內環境補光的充分利用,和外環境日照影響的最小化。
本發明與現有技術相比,具有如下的優點和有益效果:
1、本發明一種全面監控的資源循環植物種植裝置,本發明可根據不同植物的需求,設置監控裝置、中央控制器,電腦代替人工,避免誤差并且提高了效率;
2、本發明一種全面監控的資源循環植物種植裝置,把堆肥發酵后的無菌無臭殘渣作為營養土配制的原料進行無土栽培,而由其浸出液制取的液肥又可作為追肥或者水培的營養液進行二次循環利用,采用這種方法可以實現植物工廠的零排除,正真做到植物微生物環境間和諧共處的生態環境;
3、本發明一種全面監控的資源循環植物種植裝置,本發明為了合理與充分地利用栽培空間,提高植物工廠利用率及生產效率而設定的,它的規格與大小因栽培目標植物大小及可利用空間的大小而靈活確定,提高了空間的利用率。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解,構成本申請的一部分,并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發明系統結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白,下面結合實施例和附圖,對本發明作進一步的詳細說明,本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明,并不作為對本發明的限定。
實施例1:
如圖1所示,本發明一種全面監控的資源循環植物種植裝置,包括種植區域、自動灌溉裝置、監控裝置、資源循環裝置、總蓄電池,其中自動灌溉裝置由12個噴頭模塊、12個探頭模塊,中央控制模塊為計算機、儲蓄模塊為一個分為3個空間的池子,分別儲存營養液、水和電工能水;噴頭模塊和探頭模塊通過CAN總線和中央控制模塊連接;探頭模塊采集土壤信息傳輸至中央控制模塊,中央控制模塊接收探頭模塊采集的2號土壤位置的信息,經過計算機分析是缺水,并發出指令到噴頭模塊,噴頭模塊接收指令并通過管道從儲蓄模塊提取水,水由噴嘴噴出至2號土壤位置,噴水5分鐘;所述監控裝置:包括12個圖像采集模塊,中央處理模塊為計算機;圖像采集模塊通過攝像頭采集監測區域圖像信息,并通過CAN總線發送至中央處理模塊,操作人員就可以看到計算機顯示的監控范圍圖像,未發現異常情況;殘渣收集模塊收集營養廢液及植物的殘渣腳料輸送至堆肥發酵模塊,堆肥發酵模塊收到營養廢液及植物的殘渣腳料并進行堆肥發酵,發酵后得到無菌無臭殘渣和液肥。把液肥輸送到儲蓄模塊2次利用,把營養液儲蓄模塊運到植物土壤原培養土里面2次利用。
實施例2與實施1不同的是:
增加了立體式栽培裝置和環境密封裝置;根據每種植物的不同特性定制了不同的空間栽培,節約空間。植物種植裝置是在全封閉的環境下構建的植物種植系統,它要求栽培環境不受任何外界氣候因子的影響。
以上所述的具體實施方式,對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發明的具體實施方式而已,并不用于限定本發明的保護范圍,凡在本發明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。