一种自动化立体无土栽培系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动化立体无土栽培系统，属于农业生产【技术领域】，其包括栽培系统、补液系统和喷雾式供液系统。栽培系统包括设置于地面上的一号栽培架和悬挂于上空的二号栽培架，二号栽培架上等间距设有至少两组控制其上下移动的升降装置和控制其左右移动的自动行走装置。升降装置可调整二号栽培架到合适高度，方便定植和采摘；自动行走装置由控制器控制定时启动，控制二号栽培架随着太阳同步行走。本实用新型能最大可能地减少立体无土栽培模式中的光照遮挡，使所有植物都能得到充足的光照，而且结构简单，成本较低，单位种植密度高，节约环保，清洁卫生，管理方便，适用于各种蔬菜、花卉类的大规模种植生产。
【专利说明】一种自动化立体无土栽培系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种植物培养装置，特别涉及一种自动化立体无土栽培系统，属于农业生产【技术领域】。
【背景技术】
[0002]无土栽培，是指不用天然土壤，而利用含有植物生长发育所必需的元素的营养液来提供营养，并使得植物能够正常地完成整个生命周期的一种种植技术。这种栽培方式不受场地约束，能避免土壤连作障碍，而且产量高、节约水分和养分、易于管理、清洁卫生。常用的无土栽培方法有水培、雾培和基质栽培。在生产应用中，无土栽培技术通常与立体栽培模式配合使用，使其能充分利用有限的栽培空间，增大栽培面积，提高产量，与传统的平面土壤栽培方式相比，有着无可比拟的优越性。
[0003]目前的立体无土栽培模式主要有多层式的支架栽培、立柱栽培和管道式栽培。
[0004]多层式的支架栽培主要有H型支架式和A型支架式。H型支架式单位种植密度大，结构简单，但上层栽培槽在不同时间段会对下层栽培槽造成不同程度的光照遮挡，影响下层植物的生长发育，因此需要使用LED补光灯代替太阳光来提供植物生长发育所需光照，投资成本高，而且消耗大量电能。A型支架式的栽培槽呈阶梯状分布，可充分利用自然光源，保证每一层的植物都能得到充足的光照，但这种模式相对于H型支架式在单位种植密度上没有优势。
[0005]立柱栽培是基质栽培的一种，通过竖立起来的圆柱体做栽培载体，使种植向空间发展，能大幅度提高土地利用率和单位产量，但这种栽培模式不适用于株型较高的根茎菜类和对光照条件要求较高的果菜类。
[0006]管道式栽培是无土栽培中最具观赏性的一种栽培方式，但它不适合大面积生产型使用，同时植物残留在管道内的毛根不方便清理。
实用新型内容
[0007]本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提供一种自动化立体无土栽培系统，能充分利用自然光源，而且结构简单，成本低，单位种植密度高，清洁卫生，适用于各种蔬菜、花卉类的大规模种植生产。
[0008]本实用新型的技术方案是:
[0009]一种自动化立体无土栽培系统，包括栽培系统，其特征在于:所述栽培系统包括设置于地面上的一号栽培架和悬挂于上空的二号栽培架，二号栽培架上等间距设有至少两组控制其上下移动的升降装置和控制其左右移动的自动行走装置；所述升降装置包括转动轴、第一电机和两组起重滑轮组，所述两组起重滑轮组对称设置在二号栽培架两侧，其吊索的一端分别固定在二号栽培架的两侧，另一端分别朝相反方向绕装在转动轴上，所述转动轴由第一电机提供动力；所述起重滑轮组的动滑轮固定在二号栽培架的两侧，定滑轮固定在二号栽培架上方的横杆两端，转动轴通过轴承座安装在横杆中部，横杆上还设置两根安装有滚轮的竖杆；所述自动行走装置包括滑轨、主动轴、从动定滑轮、牵引绳、第二电机和第一控制器，所述滑轨平行设置在横杆上方，横杆通过竖杆与滑轨联接，竖杆的滚轮设置在滑轨内，所述牵引绳一端固定在其中一根竖杆上，另一端绕经主动轴再绕经从动定滑轮，最后固定在另一根竖杆上，主动轴由第二电机提供动力，所述第一控制器控制第二电机间歇性启动。
[0010]本实用新型所述的升降装置的每组起重滑轮组包括2个定滑轮和I个动滑轮。
[0011]本实用新型所述的一号栽培架包括支架和设置在支架上的多个水培盒，水培盒顶面具有多个定植孔；所述二号栽培架包括两块呈“人”字形固定的种植板、设置在种植板底面的回流槽以及两端的端盖，种植板上具有多个定植孔。
[0012]本实用新型所述的一号栽培架上具有补液系统，其包括营养液输送管、营养液补给管、水泵和第二控制器，所述营养液补给管一端与营养液输送管连通，连接处设有阀门，另一端位于水培盒内，所述营养液输送管连通营养液池，由水泵提供动力，所述第二控制器控制水栗间歇性启动。
[0013]本实用新型所述的水培盒侧面连接有回液管，回液管另一端连通到营养液池。
[0014]本实用新型所述的营养液补给管上具有增氧节管，其管径大于营养液补给管的管径，其上具有进气孔。
[0015]本实用新型所述的二号栽培架上具有喷雾式供液系统，其包括设置在回流槽内的一号喷雾装置和设置在种植板上方的二号喷雾装置；所述一号喷雾装置包括一号喷雾管、喷头、水泵和第三控制器，一号喷雾管连通营养液池，其上等间距安装向上喷雾的喷头，由水泵提供动力，第三控制器控制水泵间歇性启动；所述二号喷雾装置包括二号喷雾管、喷头、水泵和第四控制器，二号喷雾管连通营养液池，其上等间距安装向下喷雾的喷头，由水泵提供动力，第四控制器控制水泵间歇性启动；所述回流槽通过回流管连通到营养液池。
[0016]本实用新型所述的一号栽培架的支架底部还设有水产养殖槽。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018]1、二号栽培架的自动行走装置能够在第一控制器的控制下间歇性定时运行，牵引二号栽培架随太阳同步行走，使得日间不同时间段太阳光照射角度任意变化，都能最大可能地减少二号栽培架对一号栽培架的光照遮挡，使一号栽培架上栽培的植物都能得到充足的光照，从而保证植物能够正常地生长发育；
[0019]2、相比H型支架式栽培，本实用新型的栽培系统植物能得到充足的光照，因此不需要实用LED等进行补光，节省了大量的投资成本和能耗；
[0020]3、定植和采摘时，启动二号栽培架的升降装置到合适高度，方便快捷；
[0021]4、结构简单，单位种植密度高，营养液自动供给、循环利用，节约环保，清洁卫生，管理方便，适用于各种蔬菜、花卉类的大规模种植生产；
[0022]5、本实用新型的栽培系统在一号栽培架的支架底部进行水产养殖，充分利用了有限空间，同时能够增加经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型实施例的主视结构示意图；
[0024]图2为本实用新型实施例的右视结构示意图；[0025]图3为本实用新型实施例的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]现结合附图对本实用新型作进一步的说明:
[0027]如图1-图3所示，本实用新型实施例的一种自动化立体无土栽培系统，包括栽培系统、补液系统和喷雾式供液系统。
[0028]栽培系统包括设置于地面上的一号栽培架10和悬挂于上空的二号栽培架20。一号栽培架10包括支架11和设置在支架11上的多个水培盒12，水培盒12顶面具有多个定植孔122，每个定植孔122内定植一植株。二号栽培架20包括两块呈“人”字形固定的种植板21、设置在种植板21底面的回流槽22以及两端的端盖，种植板21、回流槽22与端盖形成一个三角形的封闭系统，种植板21上具有多个定植孔211，每个定植孔211内也定植一植株。本实施例的一号栽培架10长25m、宽lm、高0.8m，支架11上设置25mX Im的水培盒12，水培盒12顶面由25块ImX Im的水培板121组合而成，二号栽培架20底面回流槽22长25m、宽lm、高5cm，两侧的种植板21为ImX lm，上述每块水培板121和种植板21上都等间距设置5X5个定植孔122，211。
[0029]二号栽培架20上还等间距设有至少两组控制其上下移动的升降装置30和控制其左右移动的自动行走装置40，本实施例的二号栽培架20上等间距设置7组升降装置30和自动行走装置40。升降装置30包括转动轴31、第一电机33和两组起重滑轮组32，两组起重滑轮组32对称设置在二号栽培架20两侧，其吊索的一端分别固定在二号栽培架20的两侦1J,另一端分别朝相反方向绕装在转动轴31上,转动轴31由第一电机33提供动力。本实施例的每组起重滑轮组32包括2个定滑轮和I个动滑轮，其中，动滑轮固定在二号栽培架20的两侧，定滑轮固定在二号栽培架20上方的横杆34两端，转动轴31通过轴承座安装在横杆34中部，横杆34上还设置两根安装有滚轮的竖杆35。第一电机33驱动转动轴31旋转，带动转动轴31上的两组吊索一起收卷或放卷，则通过起重滑轮组32的作用控制二号栽培架20上升或下降，定植和采摘时，启动升降装置30调整二号栽培架20到合适高度，方便快捷。自动行走装置40包括滑轨41、主动轴42、从动定滑轮43、牵引绳44、第二电机45和第一控制器46，滑轨41平行设置在横杆34上方，横杆34通过竖杆35与滑轨41联接，竖杆35的滚轮设置在滑轨41内，牵引绳44 一端固定在其中一根竖杆35上，另一端绕经主动轴42再绕经从动定滑轮43，最后固定在另一根竖杆35上，主动轴42由第二电机45提供动力，第一控制器46控制第二电机45间歇性启动，驱动主动轴42旋转，带动牵引绳44对竖杆35施加拉力，从而定时牵引二号栽培架20沿着滑轨41与太阳同步行走，最大可能地减少对一号栽培架10造成的光照遮挡，使一号栽培架10上的植株能够得到充足的光照，以保证植株正常地生长发育。
[0030]本实施例的栽培系统由一个二号栽培架20和两个并列设置的一号栽培架10组成。日出的时候，二号栽培架20与东面的一号栽培架10对齐，随着太阳不断上升，自动行走装置40定时启动，控制二号栽培架20与朝西面与太阳同步行走；当太阳位于最高点时，二号栽培架20与两个一号栽培架10下好完全错开；当太阳开始下落的时候，二号栽培架20则定时朝反向行走，直到日落的时候，二号栽培架20回到与东面的一号栽培架10对齐的起始位置；夜间，自动行走装置40不运行。以此方式保证一号栽培架10上栽培的植株都能得到充足的光照。实际应用时，多个这样的栽培系统平行排列，相邻栽培系统之间留出
1.1-1.2m宽的空间作为走廊。
[0031]补液系统设置在一号栽培架10上，其包括营养液输送管51、营养液补给管52、水泵53和第二控制器54,营养液补给管52 —端与营养液输送管51连通,连接处设有阀门，另一端位于水培盒12内，本实施例的营养液输送管51上配备3组营养液补给管52，营养液输送管51连通营养液池80，由水泵53提供动力，第二控制器54控制水泵53间歇性启动，定时从营养液池80中抽取营养液到营养液输送管51，再通过营养液补给管52输送到水培盒12内，为植株生长提供足够的营养物质。水培盒12侧面连接有回液管55，回液管55另一端连通到营养液池80，随着新营养液的补充，营养物质含量降低的多余的旧营养液回流到营养液池80，实现营养液的循环。营养液补给管52上还具有增氧节管521，其管径大于营养液补给管52的管径，其上具有进气孔，在补液的同时，空气通过进气孔混入到营养液中，以满足植株对营养液中氧气的需求，保证植株根系的呼吸。
[0032]喷雾式供液系统设置在二号栽培架20上，其包括设置在回流槽22内的一号喷雾装置60和设置在种植板上方的二号喷雾装置70。一号喷雾装置包括一号喷雾管61、喷头62、水泵(图中未画出)和第三控制器(图中未画出)，一号喷雾管61连通营养液池80，其上等间距安装向上喷雾的喷头62，由水泵提供动力，第三控制器控制水泵间歇性定时启动，将营养液雾化成细雾状喷到植株的根系，使植株能更好地吸收。二号喷雾装置70包括二号喷雾管71、喷头72、水泵(图中未画出)和第四控制器(图中未画出)，二号喷雾管71连通营养液池80，其上等间距安装向下喷雾的喷头72，由水泵提供动力，第四控制器控制水泵间歇性定时启动，将营养液雾化成细雾状喷到植株的茎叶。回流槽22与水平面呈一定的倾斜角，其通过回流管73连通到营养液池80，多余的营养液回流到营养液池80。
[0033]另外，一号栽培架10的支架11底部还设有水产养殖槽13,可根据需要和条件饲养各种淡水鱼类，充分利用有限的空间，同时增加经济效益。
【权利要求】
1.一种自动化立体无土栽培系统，包括栽培系统，其特征在于:所述栽培系统包括设置于地面上的一号栽培架和悬挂于上空的二号栽培架，二号栽培架上等间距设有至少两组控制其上下移动的升降装置和控制其左右移动的自动行走装置； 所述升降装置包括转动轴、第一电机和两组起重滑轮组，所述两组起重滑轮组对称设置在二号栽培架两侧，其吊索的一端分别固定在二号栽培架的两侧，另一端分别朝相反方向绕装在转动轴上，所述转动轴由第一电机提供动力； 所述起重滑轮组的动滑轮固定在二号栽培架的两侧，定滑轮固定在二号栽培架上方的横杆两端，转动轴通过轴承座安装在横杆中部，横杆上还设置两根安装有滚轮的竖杆； 所述自动行走装置包括滑轨、主动轴、从动定滑轮、牵引绳、第二电机和第一控制器，所述滑轨平行设置在横杆上方，横杆通过竖杆与滑轨联接，竖杆的滚轮设置在滑轨内，所述牵引绳一端固定在其中一根竖杆上，另一端绕经主动轴再绕经从动定滑轮，最后固定在另一根竖杆上，主动轴由第二电机提供动力，所述第一控制器控制第二电机间歇性启动。
2.按照权利要求1所述的一种自动化立体无土栽培系统，其特征在于:所述升降装置的每组起重滑轮组包括2个定滑轮和I个动滑轮。
3.按照权利要求1所述的一种自动化立体无土栽培系统，其特征在于:所述一号栽培架包括支架和设置在支架上的多个水培盒，水培盒顶面具有多个定植孔；所述二号栽培架包括两块呈“人”字形固定的种植板、设置在种植板底面的回流槽以及两端的端盖，种植板上具有多个定植孔。
4.按照权利要求3所述的一种自动化立体无土栽培系统，其特征在于:所述一号栽培架上具有补液系统，其包括营养液输送管、营养液补给管、水泵和第二控制器，所述营养液补给管一端与营养液输送管连通，连接处设有阀门，另一端位于水培盒内，所述营养液输送管连通营养液池，由水泵提供动力，所述第二控制器控制水泵间歇性启动。
5.按照权利要求4所述的一种自动化立体无土栽培系统，其特征在于:所述水培盒侧面连接有回液管，回液管另一端连通到营养液池。
6.按照权利要求4所述的一种自动化立体无土栽培系统，其特征在于:所述营养液补给管上具有增氧节管，其管径大于营养液补给管的管径，其上具有进气孔。
7.按照权利要求3所述的一种自动化立体无土栽培系统，其特征在于:所述二号栽培架上具有喷雾式供液系统，其包括设置在回流槽内的一号喷雾装置和设置在种植板上方的二号喷雾装置；所述一号喷雾装置包括一号喷雾管、喷头、水泵和第三控制器，一号喷雾管连通营养液池，其上等间距安装向上喷雾的喷头，由水泵提供动力，第三控制器控制水泵间歇性启动；所述二号喷雾装置包括二号喷雾管、喷头、水泵和第四控制器，二号喷雾管连通营养液池，其上等间距安装向下喷雾的喷头，由水泵提供动力，第四控制器控制水泵间歇性启动；所述回流槽通过回流管连通到营养液池。
8.按照权利要求3所述的一种自动化立体无土栽培系统，其特征在于:所述一号栽培架的支架底部还设有水产养殖槽。
【文档编号】A01K61/00GK203424103SQ201320495937
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】程金平 申请人:温岭翊洲农业科技有限公司