一种工厂化水培蔬菜装置及其工作方法与流程

本发明涉及植物栽培领域，尤其涉及一种工厂化水培蔬菜装置及其工作方法。

背景技术：

植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO₂浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。植物工厂是现代农业的重要组成部分，是科学技术发展到一定阶段的必然产物。然而。现有植物工厂的植物栽培盘（槽、管）均是固定在多层植物栽培架上，还需要人工进行定植和采摘等作业，机械化和自动化程度低，人工成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种工厂化水培蔬菜装置及其工作方法，实现入料和出料同时进行，提高工作效率。

本发明解决技术问题所采用的方案是：一种工厂化水培蔬菜装置，包括一立式支架，所述立式支架上自上而下间隔设置有若干层水平隔架，每层水平隔架上沿横向间隔设有若干纵向的水平传送机构，每层水平隔架上的水平传送机构上还沿纵向间隔架设有若干个横向的培养槽，每个培养槽上沿横向间隔设有若干个培养孔，相邻两培养槽之间还设有一个以上的行距限制块；每层水平隔架的培养槽上方还分别布设有一LED灯组，所述LED灯组分别经LED驱动模块与一控制器电连。

进一步的，所述立式支架上还设有一竖向的进水主管，每层水平隔架上的每个培养槽一端部分别连通设有一矩形接水槽，每个矩形接水槽上方分别对应设有与进水主管相连通的进水软管，所述进水软管延伸至矩形接水槽正上方，每个水平隔架位于矩形接水槽的下方沿纵向设有一进水集液槽；每层水平隔架上的每个培养槽另一端部分别连通设有回水管，所述回水管沿培养槽底部向外延伸，每个水平隔架位于回水管下方沿纵向设有一回水集液槽；所述回水集液槽和进水集液槽与沿竖向设置于立式支架上的回水主管相连通，所述回水主管与进水主管与一储液箱相连通。

进一步的，每个回水管上分别设有一第一电磁阀；所述进水主管入口端与出液箱相连通，出口端处设有一第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别经一电磁阀驱动模块与一控制器电连。

进一步的，所述控制器还电连有一时间模块和按键模块。

进一步的，所述回水主管内沿回液方向间隔设有一个以上的过滤网。

进一步的，所述培养槽的截面为矩形，其底面为凹弧状衬板，所述凹弧状衬板的最低点位于培养槽截面底部的中间位置。

进一步的，所述培养槽由上下配合的端盖和槽形底框构成，所述培养孔间隔设置于所述端盖上，且所述端盖可沿槽形底框的长度方向移动，所述槽形底框的底面内侧呈凹弧状。

本发明提供一种如上述所述的工厂化水培蔬菜装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤S1：预先在每个培养槽内的培养孔上放置培养基质以及培养机制中播种；

步骤S2：将已播种后的培养槽分别经每层水平隔板上的水平传送机构沿横向传送峰均匀放置于每层水平隔板上；所述水平传送机构的一端为进料端，另一端为出料端，已播种后的培养槽经进料端输入；

步骤S3：往每个培养槽内输入用于促进植入生长的营养液，同时开启LED灯组，控制LED灯组的照明时间；

步骤S4:待培养槽上的植物成熟后，通过水平传送机构将植物成熟的培养槽经出料端输出；同时转入步骤S2。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：培养槽可以在每层水平隔架纵向移动，随着蔬菜生育期变化，培养槽从与定植设备连接的一端向与采收设备连接的另一端，间歇纵向推进，完成蔬菜定植、营养吸收、采收全过程的流水作业，有利于机械化、自动化和智能化控制。通过横纵上下设置的水平传送机构和培养槽，所述水平传送机构的一端为进料端（与定植设备连接），另一端为出料端（与采收设备连接），已播种后的培养槽经进料端输入；已成熟的培养槽从出料端出料，可以实现同时出料和入料，提高整体的工作效率，另外LED灯的照明时间与营养液的输入时间通过控制器自动控制，减少人工成本。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为本发明实施例的NFT浅液流水培蔬菜装置的结构示意图。

图2为本发明实施例的水平传送机构与培养槽的俯视图。

图3为本发明实施例的培养槽的结构示意图。

图中：1- 立式支架；2-水平隔架；3-水平传送机构；4-培养槽；40-端盖；400-培养孔；41-槽型底框；410-凹弧状衬板；5-行距限制块；6-LED灯组；7-进水主管；70-进液软管；8-回水主管；80-回水管；9-回水集液槽；10-储液桶；11-进水集液槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1～3所示，本实施例的一种工厂化水培蔬菜装置，包括一立式支架，所述立式支架上自上而下间隔设置有若干层水平隔架2，每层水平隔架2上沿横向间隔设有若干纵向的水平传送机构3，每层水平隔架2上的水平传送机构3上还沿纵向间隔架设有若干个横向的培养槽4，每个培养槽4上沿横向间隔设有若干个培养孔400，相邻两培养槽4之间还设有一个以上的行距限制块5；每层水平隔架2的培养槽4上方还分别布设有一LED灯组6，所述LED灯组6分别经LED驱动模块与一控制器电连。

所述LED灯组6可以设置于上一层水平隔架2的底部，所述最上层的水平隔架2上的培养槽4的LED灯组6设置于立式支架1顶部。每个水平传送机构3由若干个沿长度方向间隔设置的传送辊组成，所述传送辊经一链轮传送机构驱动。

从上述可知，本发明的有益效果在于：可以实现同时出料和入料，提高整体的工作效率，通过控制器实现自动控制，减少人工成本。其中行距限制块5用于根据植物的成长状况进行设置，保证两相邻培养槽4之间的距离适当，不影响植物的成长。通过行距变化可调的行距限制块5限制相邻培养槽4之间的距离，通常，蔬菜从定植后至营养吸收中前期约占整个生育期的2/3，期间植株个体较小，所需的行距也很小。行距变化可调的行距限制块5将大幅提高植物工厂单位面积种植数量和产量，增加植物工厂效益。

进一步的，所述立式支架上还设有一竖向的进水主管7，每层水平隔架2上的每个培养槽4一端部分别连通设有一矩形接水槽，每个矩形接水槽上方分别对应设有与进水主管7相连通的进水软管70，所述进水软管70延伸至矩形接水槽正上方，每个水平隔架2位于矩形接水槽的下方沿纵向设有一进水集液槽11；每层水平隔架2上的每个培养槽4另一端部分别连通设有回水管80，所述回水管80沿培养槽4底部向外延伸，每个水平隔架2位于回水管80下方沿纵向设有一回水集液槽9；所述回水集液槽9和进水集液槽11与沿竖向设置于立式支架上的回水主管8相连通，所述回水主管8与进水主管7与一储液箱10相连通。其中进水主管7、出水主管、进水软管70、进水集液槽11和回水集液槽9均固定于立式支架上，只有培养槽4沿着立式支架移动，实现入料和出料，可以实现循环灌溉，结构简单，性能可靠。

进一步的，每个回水管80上分别设有一第一电磁阀；所述进水主管7入口端与出液箱相连通，出口端处设有一第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别经一电磁阀驱动模块与一控制器电连。通过控制器控制第一电磁阀和第二电磁，可以智能控制进水和回水，操作更加方便。

进一步的，所述控制器还电连有一时间模块和按键模块。通过时间模块和按键模块设置LED灯组6的照明时间。

进一步的，所述回水主管8内沿回液方向间隔设有一个以上的过滤网。

进一步的，所述培养槽4的截面为矩形，其底面为凹弧状衬板，所述凹弧状衬板的最低点位于培养槽4截面底部的中间位置。

进一步的，所述培养槽4由上下配合的端盖40和槽形底框构成，所述培养孔400间隔设置于所述端盖40上，且所述端盖40可沿槽形底框的长度方向移动，所述槽形底框的底面内侧呈凹弧状。通过凹弧状的衬板实现矩形接水槽输入的营养液可以集中位于衬板底部中间处，更好的实现蔬菜的栽培。

本发明提供一种如上述所述的工厂化水培蔬菜装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤S1：预先在每个培养槽4内的培养孔400上放置培养基质以及培养机制中播种；

步骤S2：将已播种后的培养槽4分别经每层水平隔板上的水平传送机构3沿横向传送峰均匀放置于每层水平隔板上；所述水平传送机构3的一端为进料端，另一端为出料端，已播种后的培养槽4经进料端输入；

步骤S3：往每个培养槽4内输入用于促进植入生长的营养液，同时开启LED灯组6，控制LED灯组6的照明时间；

步骤S4:待培养槽4上的植物成熟后，通过水平传送机构3将植物成熟的培养槽4经出料端输出；同时转入步骤S2。

其中，图2所示的箭头方向为进料至出料的方向。

综上所述，本发明提供的一种工厂化水培蔬菜装置及其工作方法，结构简单，充分利用上下层空间， 栽培工作效率高。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。