日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统，包括：多层立体生长架、潮汐式蓄水盘、穴盘、回水池、进水管路、回水管路；多层立体生长架的数量有多排；潮汐式蓄水盘、穴盘均设置在多层立体生长架上；所述日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统中的多层立体生长架被划分为多个灌溉小组；回水池包括回水沉淀区域、母液区域及过滤夹层，过滤夹层位于回水沉淀区域与母液区域之间。本发明的有益效果为：(1)光照分布更加科学，既实现了立体栽培，又不需要LED灯补光；(2)生长架分层控制，减少了每层水肥的不均匀问题；(3)研发了潮汐灌溉自动控制系统，能够实时监测温室温湿度环境、光照强度、土壤温湿度，营养液PH、EC等参数。
【专利说明】日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种农业【技术领域】的日光型温室绿叶菜生长系统，尤其涉及集生长架 优化参数设计、多层可调非等距离间距、分层可控潮汐灌溉和水肥自动化软件管理等技术 于一体的绿叶菜工厂化生产系统。
【背景技术】
[0002] 目前欧美等国家的潮汐灌溉系统多采用单层平面的种植方式，日本的植物工厂中 采用多层栽培方式，在一定程度上提高了种植面积和产量，但需要LED灯做为光源进行生 产。
[0003] 2008年，上海交通大学根据花卉、蔬菜育苗的生产需求，发明了"多层潮汐灌溉育 苗装置，CN200810033992. 2,对于装置下层的育苗生产，由于存在光照不足，需要LED灯补 光，增加了能源消耗等问题。
[0004] 应用于日光型温室的多层绿叶菜生长装置，可以有效利用空间，提高了生产面积， 但仍然存在以下缺点：
[0005] (1)下层遮光，较多依赖补光灯，增加了能源消耗和资金投入；
[0006] (2)对生长架的分层控制不够灵活，环境控制性差；不能根据作物的生长习性对 植物在生长架上的种植进行合理配置，进而分层管理；
[0007] (3)不能根据作物的生长需要，进行水肥的管理和调控，控制系统不够精确。
【发明内容】
[0008] 本发明针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种适用于日光温室的多层潮汐式 绿叶菜生长装置，使其具有合理和有效利用自然光、对不同生长层进行蔬菜品种的合理配 置，分别进行管理、能针对不同蔬菜对水肥的生长需求，进行自动化精准管理。
[0009] 根据本发明提供的一种日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统，包括：多层立 体生长架、潮汐式蓄水盘、穴盘、回水池、进水管路、回水管路；
[0010] 多层立体生长架的数量有多排；
[0011] 潮汐式蓄水盘、穴盘均设置在多层立体生长架上；
[0012] 所述日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统中的多层立体生长架被划分为多 个灌溉小组，每个灌溉小组依次灌溉，在其中一个灌溉小组灌溉时，已完成灌溉的灌溉小组 中的水肥自流回到回水池；
[0013] 回水池包括回水沉淀区域、母液区域及过滤夹层，过滤夹层位于回水沉淀区域与 母液区域之间；回水沉淀区域用于沉淀杂质，母液区域用于混液，过滤夹层用于过滤；
[0014] 回水管路连接在回水沉淀区域与潮汐式蓄水盘之间，以收集灌溉的回水；
[0015] 进水管路用于将母液区域内的灌溉液输送给灌溉小组进行灌溉。
[0016] 优选地，多层立体生长架的顶层用于种植喜光蔬菜，多层立体生长架的底层用于 种植耐阴蔬菜，顶层与底层之间的各层用于种植较耐阴蔬菜。
[0017] 优选地，多层立体生长架整体尺寸为：长X宽X高=2X0. 6X1. 35m;每排多层 立体生长架的间距I. 1米；多层立体生长架分为上中下三层，每层间距0. 5米；
[0018] 回水池长5米，宽1. 4米；回水沉淀区域长1米，深1. 6米；母液区域长4米，深1. 4 米；过滤夹层为1600mmX 1400mm的板式过滤器。
[0019] 优选地，还包括：灌溉水入口、灌溉进水电磁阀、酸液桶、母液桶、酸液桶电磁阀、母 液桶电磁阀、酸液流量计、母液流量计、回水池液位传感器、营养液浓度传感器、灌溉水泵、 PLC控制系统；
[0020] 灌溉水入口、酸液桶、母液桶分别连接至回水池；
[0021] PLC控制系统连接灌溉进水电磁阀、酸液桶电磁阀、母液桶电磁阀、酸液流量计、母 液流量计、回水池液位传感器、营养液浓度传感器、灌溉水泵；
[0022] 灌溉进水电磁阀设置在灌溉水入口与回水池的连接管路上；
[0023] 酸液桶电磁阀、酸液流量计设置在酸液桶与回水池的连接管路上；
[0024] 母液桶电磁阀、母液流量计设置在母液桶与回水池的连接管路上；
[0025] 回水池液位传感器、营养液浓度传感器用于分别采集回水池内的液位高度、营养 液浓度；
[0026] 灌溉水泵设置在回水池与多层立体生长架之间的连接管路上。
[0027] 优选地，还包括连接所述PLC控制系统的温室光照传感器、温室湿度传感器、温室 温度传感器、栽培基质湿度传感器、臭氧消毒器。
[0028] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0029] (1)本发明根据绿叶菜对光照需求，将多层的生长架参数做了改进，使光照分布更 加科学，同时根据不同绿叶菜生长习性，在多层进行配置，既实现了立体栽培，又不需要LED 灯补光，依靠太阳光就可以满足生长架各层个点绿叶菜对光照的需求；
[0030] (2)生长架分层控制，减少了每层水肥的不均匀问题；单层可根据不同蔬菜的株 高设定层高，每层的水分和养分的管理实现了分层控制，既可以按照时间控制，也可以根据 基质含水量控制进行自动灌溉。
[0031] (3)研发了潮汐灌溉自动控制系统，该系统的模式分为自动控制和手动控制两种， 自动控制模式下每天定时打开和关闭水泵，打开和关闭时间可以通过触摸屏设定；自动控 制模式下每天定时打开和关闭进水电磁阀和排水电动蝶阀，打开和关闭时间可以通过触摸 屏设定；手动控制模式下：水泵、电磁阀、电动阀打开和关闭。能够实时监测温室温湿度环 境、光照强度、土壤温湿度，营养液PH、EC等参数。
【专利附图】
【附图说明】
[0032] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
[0033] 图1为总体设计图。
[0034] 图2为以32米长的温室为例，摆放4排，排与排间隔1米，每排12个生长架的布 局不意图。
[0035] 图3为灌溉进水主管路图。
[0036] 图4为灌溉回水主管路图。
[0037] 图5为潮汐灌溉自动化控制系统。
[0038] 图中：
【权利要求】
1. 一种日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统，其特征在于，包括：多层立体生长 架、潮汐式蓄水盘、穴盘、回水池、进水管路、回水管路； 多层立体生长架的数量有多排； 潮汐式蓄水盘、穴盘均设置在多层立体生长架上； 所述日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统中的多层立体生长架被划分为多个灌 溉小组，每个灌溉小组依次灌溉，在其中一个灌溉小组灌溉时，已完成灌溉的灌溉小组中的 水肥自流回到回水池； 回水池包括回水沉淀区域、母液区域及过滤夹层，过滤夹层位于回水沉淀区域与母液 区域之间；回水沉淀区域用于沉淀杂质，母液区域用于混液，过滤夹层用于过滤； 回水管路连接在回水沉淀区域与潮汐式蓄水盘之间，以收集灌溉的回水； 进水管路用于将母液区域内的灌溉液输送给灌溉小组进行灌溉。
2. 根据权利要求1所述的日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统，其特征在于，多 层立体生长架的顶层用于种植喜光蔬菜，多层立体生长架的底层用于种植耐阴蔬菜，顶层 与底层之间的各层用于种植较耐阴蔬菜。
3. 根据权利要求1所述的日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统，其特征在于，多 层立体生长架整体尺寸为：长X宽X高=2X0. 6X1. 35m ;每排多层立体生长架的间距 1. 1米；多层立体生长架分为上中下三层，每层间距0. 5米； 回水池长5米，宽1. 4米；回水沉淀区域长1米，深1. 6米；母液区域长4米，深1. 4米； 过滤夹层为1600mm X 1400mm的板式过滤器。
4. 根据权利要求1所述的日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统，其特征在于，还 包括：灌溉水入口、灌溉进水电磁阀、酸液桶、母液桶、酸液桶电磁阀、母液桶电磁阀、酸液流 量计、母液流量计、回水池液位传感器、营养液浓度传感器、灌溉水泵、PLC控制系统； 灌溉水入口、酸液桶、母液桶分别连接至回水池； PLC控制系统连接灌溉进水电磁阀、酸液桶电磁阀、母液桶电磁阀、酸液流量计、母液流 量计、回水池液位传感器、营养液浓度传感器、灌溉水泵； 灌溉进水电磁阀设置在灌溉水入口与回水池的连接管路上； 酸液桶电磁阀、酸液流量计设置在酸液桶与回水池的连接管路上； 母液桶电磁阀、母液流量计设置在母液桶与回水池的连接管路上； 回水池液位传感器、营养液浓度传感器用于分别采集回水池内的液位高度、营养液浓 度； 灌溉水泵设置在回水池与多层立体生长架之间的连接管路上。
5. 根据权利要求4所述的日光型多层潮汐式绿叶菜工厂化生产系统，其特征在于，还 包括连接所述PLC控制系统的温室光照传感器、温室湿度传感器、温室温度传感器、栽培基 质湿度传感器、臭氧消毒器。
【文档编号】A01G9/24GK104255343SQ201410443468
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】张凯, 常丽英, 黄丹枫 申请人:上海交通大学