一种物联网管理下的多层种植架的种植大棚制造技术

本实用新型专利技术涉及到一种物联网管理下的多层种植架的种植大棚设计方案，使用本设计方案设计出的植物种植大棚智能化程度高、土地利用率高，可广泛的适用于蔬菜、水果、花卉、中草药等多种经济作物的室内种植以及食用菌的栽培。

A greenhouse with multi-storey Planting under the management of Internet of things

The utility model relates to a planting design scheme of a multi-layer planting frame under the management of the Internet of things. The plant planting shed has high intelligent degree and high land utilization rate, and can be widely applied to the indoor planting and edible fungi of vegetables, fruit, flowers, Chinese herbal medicine and so on. Cultivation.

【技术实现步骤摘要】
一种物联网管理下的多层种植架的种植大棚
本专利技术涉及到一种物联网管理下的多层种植架的种植大棚，这种植物种植大棚的智能化程度高、土地利用率高，可广泛的适用于蔬菜、水果、花卉、中草药等多种经济作物的室内种植以及食用菌的栽培。
技术介绍
尽管目前植物种植大棚的建设和制造技术在快速的提高，但是仍然存在一些不尽之处，例如基本上所有的植物种植大棚的土地利用率都低于植物种植大棚所占用的土地面积，种植大棚的智能化和信息化技术仍然需要提高，缺少合适配套的分析检测实验室，位于气温较低的时候种植大棚的保温效果较差，在干旱的时候保湿效果较差，等诸多的缺陷。本专利技术设计了一种使用多层植物种植支架的可以实现物联网管理的、并可以接受监督的种植大棚，该植物种植大棚利用了机械、数字控制、分析检测、信息管理等相关技术，使用本技术方案可以建设土地利用率较高、保温措施良好、智能化程度高的植物种植大棚，为现代化的农业种植提供良好的技术支持，为实现绿色种植提供物联网管理、监督的技术基础。
技术实现思路
本专利技术所述的植物种植大棚的骨架优选钢结构材料、塑钢结构材料、铝合金材料，隔断材料优选玻璃、PC(聚碳酸酯)/PET(涤纶树脂)/PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)/PP(聚丙烯)等高分子材料制作的透明或半透明阳光板、聚氨酯保温板材、岩棉保温板材、无机棉保温板材。本专利技术第一要素是本专利技术所述的植物种植大棚的单层净高度在2000mm-3000mm之间，最佳在2500mm左右。植物种植大棚的侧面可以使用玻璃或阳光板作为侧墙，最高层的顶棚也可使用玻璃或阳光板为顶层棚板，首选使用阳光板，也可安装太阳能光电池作为种植大棚的能源补给。在侧面和顶层的棚板上设计可开启关闭的通风窗，通风窗采用数字电路控制，用于作为调节大棚内的通风和温湿度的控制手段之一。本专利技术第二要素是种植架的高度以1500mm-2500mm之间，最佳在1800mm左右。支架宽度在400mm-1500mm之间，最佳为600mm左右。过宽过高不利于种植操作。支架分多层支架，可以根据种植植物的生长高度选择所需要的层高，本专利技术不作具体的确定。种植支架可以使用塑钢、铝合金、钢材料，如果使用金属材料应该进行良好的防锈处理。在每一层种植大棚内有序成排摆放植物种植架，每排种植架之间的宽度以1000mm-2000mm之间，以可以过去有单人推车通过的通道宽度即可。本专利技术第三要素是在种植架的每一层的顶部安装植物所需要的人造光源，人造光源的光谱在可见光区，发光材料首选LED或氙灯类以及由此材料制作的植物光照灯具，以及相配套的光强度检测系统。为了充分的利用人造光源，支架层的层高以满足植物生长的高度为前提尽可能低，这样就能够提高人工光源的利用率，从另一个方面讲也可以有效的降低人造光源的功率，达到节能的目的。人造光源的电路控制应采用数字化控制，并在数字化控制的基础上增加智能化控制以达到可以模拟自然光的变化，或以便于可以根据所种植的植物生长的需要对人造光源的照射强度和照射时间的功能进行调节。如果选择使用氙灯光源，要安装排热装置，以防备氙灯发热产生的高温对植物灼伤。人造光源的配套技术就是太阳能电池板或风能发电的利用，与太阳能和风能发电配套的是锂电池组的应用。当前我国锂电池的制造水平发展很快，也是国家当前能源领域的重点发展方向，在这个背景下伴随的是锂电池性能的提高、寿命的延长、价格的下降。本专利技术之所以采用多层置物架和人造光源的设计理念，其重要的背景是锂电池的供给从性能上和价格上已经可以供给种植大棚这样相对产能不是很高的产业应用。太阳能和风能发电以及锂电池组(也包含其他类型的电池组)的应用技术是专业领域内的技术，是本专利技术的配套应用技术，在此就不需要赘述了。本专利技术第四要素是在种植架的两个侧面应使用保温板材，保温板材可以选择上述所有的保温板材，但优选阳光板。种植架的两个正面分别设计有薄膜卷帘机构，在种植大棚内的温度过低时，薄膜卷帘机构可以将卷帘上的薄膜放开将支架的两侧用薄膜封闭起来用于支架内部的保温、保湿。采取卷帘对种植架两侧进行封闭的原因是在中国北方比较干旱的地区，采用这种局部封闭方式可以有效的确保植物生长空间的湿度调节，这对植物的生长起到关键的作用。保温薄膜首选用可降解的农用地膜，也可以选择其他的物美价廉、对植物没有污染的薄膜。使用地膜帘封闭种植支架的另外一个优点是防止植物病虫害的快速传播和有利于局部喷洒植物病虫害防治药液和避免药液对周边环境的污染。本专利技术第五要素是为每个种植架安装一个小型增压水泵，在支架的每一层安装有置于合适空间的雾化水喷头和与种植土壤或人工土壤连接的滴灌喷头。连接雾化器和滴灌喷头通过电磁阀进行选择控制。将供水管与增压水泵连接，当增压水泵工作时，水在增压水泵的压力下从雾化水喷头喷出形成水雾或从滴灌喷嘴喷出细微的水滴，解决植物生长中所需要的水分。也可以在需要时将水泵的供水端与植物营养剂和植物病虫害药剂的药罐连接，根据需要为植物提供所需要的营养液和病虫害杀灭药液。增压水泵的电路控制也必须是数字化电路，以便与信息化管理衔接配套。本专利技术第六要素是每个或几个种植架配套有一个小型的包含有环境温湿度检测功能的空调段，空调段由温湿度检测系统、涡流风机或轴流风机与加热器、水交换器组成。水交换器的供水首选地下水井的地热供水，也可使用来自太阳能热水器的供水。加热器可以选择电加热器，电加热器如碳纤维加热器、PTC陶瓷加热器等多种新型材料的电加热器都可供选择。空调段的作用是在气温较低时向种植空间提供暖风，暖风首选地下水和太阳能热水器的温热水作为热源，不足时可以增加电加热器辅助加热。空调段所涉及到的风机、电磁阀、循环水泵需要使用一套数字控制电路，并且与信息管理系统链接。由于种植对温湿度检测精度的要求不是很高，所以每个种植架需要设计配套一个温湿度检测系统，并根据具体情况将温湿度监测系统的传感器设置在种植架的合适位置，推荐放在种植架的中部为首选。对种植大棚的加温还有一个简单的设计，就是在种植架的两个侧面，交替在每层设计安装一个由微型轴流风扇组合PTC陶瓷加热体的加热器，供电后PTC产生热量，小型轴流风扇将热量送入种植架，由于是每层交替安装一套，所以可以将热量均匀的送入每个种植层面。通过控制电压/电流控制PTC的产热量，达到热量可调整的目的。由于小型轴流风扇和PTC加热器批量订购的价格很低，所以并不会给种植架的制造成本提升太多。本专利技术第七要素是在每一个种植大棚内安装有一个植物营养液配制系统，配制系统由电子天平或电子秤、带有搅拌桨的配液罐、计量泵、增压泵和自来水级别的洁净水源组成。天平或电子秤、计量泵、配液罐的通讯接口应该与种植大棚的信息管理系统链接，种植大棚的信息管理系统应具备可以实时将营养液的配制情况进行记录的功能。营养液通过计量泵和管道与种植大棚内的浇灌系统连接，通过浇灌系统将植物需要的营养液输送给所需要的地方。本专利技术第八要素是在每一个种植大棚内安装有一个植物病虫害防治药液配制系统，配制系统由电子天平或电子秤、带有搅拌桨的配液罐、计量泵、增压泵和自来水级别的洁净水源组成。天平或电子秤、计量泵、配液罐的通讯接口应该与种植大棚的信息管理系统链接，种植大棚的信息管理系统应具备可以实时将植物病虫害防治药液的配制情况进行记录的功能。植物病虫害防治药液通过计量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物联网管理下的多层种植架的种植大棚，其特征是种植大棚的单层净高度在2000mm‑3000mm之间，内部种植架的高度在1500mm‑2500mm之间，种植架宽度在400mm‑1500mm之间，种植架的每一层的顶部安装植物所需要的人造光源，人造光源的光谱在可见光区，发光材料为LED或氙灯类以及由此材料制作的植物光照灯具，以及相配套的光强度检测系统，种植架的两个侧面应使用保温板材，种植架的两个正面分别设计有薄膜卷帘机构，薄膜卷帘机构可以将卷帘上的薄膜放开将支架的两侧用薄膜封闭起来，每个种植架设计一个小型增压水泵，在种植架的每一层的合适空间安装有雾化水喷头和与种植土壤或人工土壤连接的滴灌喷头，连接雾化器和滴灌喷头通过电磁阀进行选择控制，每个或几个种植架需要设计配套一个小型的包含有环境温湿度检测功能的空调段，空调段由温湿度检测系统、涡流风机或轴流风机与加热器、水交换器组成，水交换器的供水首选地下水井的地热供水，也可使用来自太阳能热水器的供水，每个种植架需要设计配套一个温湿度检测系统，种植大棚内设计一个植物营养液配制系统，配制系统由电子天平或电子称、带有搅拌桨的配液罐、计量泵、增压泵和自来水级别的洁净水源组成，种植大棚内设计一个植物病虫害防治药液配制系统，配制系统由电子天平或电子称、带有搅拌桨的配液罐、计量泵、增压泵和自来水级别的洁净水源组成，种植大棚设计配套无菌实验室或称洁净实验室、理化分析室，推荐使用分析检测基础装备建筑模块作为与种植大棚配套的洁净实验室和理化分析室，种植大棚的管理采用物联网的管理技术进行管理。...

【技术特征摘要】
1.一种物联网管理下的多层种植架的种植大棚，其特征是种植大棚的单层净高度在2000mm-3000mm之间，内部种植架的高度在1500mm-2500mm之间，种植架宽度在400mm-1500mm之间，种植架的每一层的顶部安装植物所需要的人造光源，人造光源的光谱在可见光区，发光材料为LED或氙灯类以及由此材料制作的植物光照灯具，以及相配套的光强度检测系统，种植架的两个侧面应使用保温板材，种植架的两个正面分别设计有薄膜卷帘机构，薄膜卷帘机构可以将卷帘上的薄膜放开将支架的两侧用薄膜封闭起来，每个种植架设计一个小型增压水泵，在种植架的每一层的合适空间安装有雾化水喷头和与种植土壤或人工土壤连接的滴灌喷头，连接雾化器和滴灌喷头通过电磁阀进行选择控制，每个或几个种植架需要设计配套一个小型的包含有环境温湿度检测功能的空调段，空调段由温湿度检测系统、涡流风机或轴流风机与加热器、水交换器组成，水交换器的供水首选地下水井的地热供水，也可使用来自太阳能热水器的供水，每个种植架需要设计配套一个温湿度检测系统，种植大棚内设计一个植物营养液配制系统，配制系统由电子天平或电子称、带有搅拌桨的配液罐、计量泵、增压泵和自来水级别的洁净水源组成，种植大棚内设计一个植物病虫害防治药液配制系统，配制系统由电子天平或电子称、带有搅拌桨的配液罐、计量泵、增压泵和自来水级别的洁净水源组成，种植大棚设计配套无菌实验室或称洁净实验室、理化分析室，推荐使用分析检测基础装备建筑模块作为与种植大棚配套的洁净实验室和理化分析室，种植大棚的管理采用物联网的管理技术进行管理。2.根据权利要求1一种物联网管理下的多层种植架的种植大棚，其特征是种植大棚的单层净高最佳在2500mm、内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李思思，高艺歌，李大治，柳桃，韩思远，任予生，祝贺宇，
申请(专利权)人：李思思，高华，
类型：新型
国别省市：河南,41