植物工厂蔬菜种植系统及装备技术方案

本发明专利技术提供了植物工厂蔬菜种植系统及装备，包括植物工厂、四个植物生长架、水循环系统、植物照明系统、温湿度控制系统、气体循环系统、营养液供给系统、液晶显示模块和按键输入模块，所述植物生长架包括四根支撑柱，所述支撑柱之间安装有三层均匀分布的第一种植架，本发明专利技术第二种植架可以通过活动臂拉伸，将第二种植架往上拉起，并通过转动支杆与第二种植架底部的凹槽抵接，从而对第二种植架进行固定，由于菌类植物生长不需要光照，可以在第三种植架内种植菌类植物，且菌类植物生长可以产生蔬菜光合作用所需的二氧化碳，可以有效减少二氧化碳的供应，并且可以将第二种植架通过活动臂收复，缩小了占用空间，更方便使用。

Vegetable Planting System and Equipment in Plant Factory

The invention provides vegetable planting system and equipment of plant factory, including plant factory, four plant growth racks, water circulation system, plant lighting system, temperature and humidity control system, gas circulation system, nutrient liquid supply system, liquid crystal display module and key input module. The plant growth rack includes four support pillars, and the support pillars are equipped with three layers of uniform distribution. The second planting rack of the present invention can be stretched by a movable arm to pull up the second planting rack and connect with the groove at the bottom of the second planting rack by rotating the support rod so as to fix the second planting rack. Since the growth of fungi plants does not require light, fungi plants can be planted in the third planting rack, and the growth of fungi plants can produce vegetable photosynthesis. With the required carbon dioxide, the supply of carbon dioxide can be effectively reduced, and the second planting rack can be recovered through the movable arm, which reduces the occupied space and is more convenient to use.

【技术实现步骤摘要】
植物工厂蔬菜种植系统及装备
本专利技术涉及植物工厂
，具体为植物工厂蔬菜种植系统及装备。
技术介绍
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，是利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物的生长发育不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式。植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、工程技术和系统管理于一体，使农业生产从自然生态束缚中脱离出来。按计划周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一，代表着未来农业的发展方向。现有的植物工厂蔬菜种植系统及装备存在以下缺陷：没有减少二氧化碳的供应的设计，且占用空间大；不能很好地对水分进行循环利用，造成了水资源的浪费；不能根据蔬菜的各个生长期来调节所需的光照、水分和营养液的供给；不能很好地对植物工厂内的环境进行调控，且安全性差，使用效果不佳。如何设计植物工厂蔬菜种植系统及装备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供植物工厂蔬菜种植系统及装备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：植物工厂蔬菜种植系统及装备，包括植物工厂、四个植物生长架、水循环系统、植物照明系统、温湿度控制系统、气体循环系统、营养液供给系统、液晶显示模块和按键输入模块；所述植物生长架包括四根支撑柱，所述支撑柱之间安装有三层均匀分布的第一种植架，且所述第一种植架与支撑柱焊接，所述第一种植架的底部安装有第二种植架，所述第二种植架的底部安装有第三种植架，且所述第三种植架与支撑柱焊接，所述第一种植架、第二种植架和第三种植架的内部均安装有多个定植篮，所述定植篮的内部安装有定制棉，且所述定制棉嵌入设置于定植篮的内部，所述定植篮之间设有通水孔，所述第一种植架、第二种植架和第三种植架的底部边缘均设有通水孔，且所述通水孔之间呈对称分布，所述第一种植架、第二种植架和第三种植架的底部均设有凹槽，所述第二种植架和第三种植架的两侧均安装有活动螺栓，所述两侧活动螺栓之间均安装有活动臂，且所述活动臂与第二种植架和第三种植架之间均通过活动螺栓连接，所述第三种植架的顶部的两侧均安装有连接板，且所述连接板与第三种植架焊接，所述连接板之间安装有转杆，且所述转杆贯穿连接板的中心位置，并与连接板间隙配合，所述转杆顶部的两端均安装有支杆，且所述支杆的一端与转杆焊接，另一端与第二种植架底部的凹槽抵接，所述第二种植架的一侧安装有把手，且所述把手与第二种植架通过螺钉固定连接。优选地，所述水循环系统包括恒压变频水泵和导水管，所述恒压变频水泵与最顶层的第一种植架通过导水管导通，所述顶部的通水孔与底部定植篮之间通过导水管导通，所述第三种植架的底部安装有子液池，所述子液池与第三种植架底部的通水孔之间通过导水管导通，所述子液池的内部安装有催化电解器，所述恒压变频水泵的一侧安装有母液池，所述恒压变频水泵与母液池之间通过导水管导通，所述母液池的一侧安装有净水器，且所述净水器与母液池和子液池之间均通过导水管导通，所述子液池一侧导水管的侧面安装有电磁阀，所述恒压变频水泵的顶部安装有配电箱，且所述催化电解器、电磁阀和恒压变频水泵均与配电箱电性连接。优选地，所述植物照明系统包括多个LED灯和第二控制器，且所述第二控制器与LED灯电性连接。优选地，所述温湿度控制系统包括温度传感器、湿度传感器、第一控制器、暖锅炉、空调、喷雾器和干燥机以及分别与暖锅炉、空调、喷雾器和干燥机串联的四个继电器。优选地，所述气体循环系统包括二氧化碳传感器、第一控制器、继电器和FFU风机过滤机组，且所述继电器和FFU风机过滤机组串联。优选地，所述营养液供给系统包括营养液罐、输液泵和第二控制器，且所述输液泵和第二控制器电性连接。优选地，所述第一控制器为STC89C52RC单片机，所述第二控制器为S7-200PLC。优选地，所述温度传感器为YX-WD温度传感器，所述湿度传感器为VP-4湿度传感器，所述二氧化碳传感器为MH-Z16二氧化碳传感器，所述继电器为HH52P11继电器，且所述继电器为常开继电器。优选地，所述液晶显示模块为HTG12848A液晶显示屏。优选地，所述按键输入模块为独立式键盘来进行控制操作，包括K1按键、K2按键和K3按键，且所述K1按键、K2按键和K3按键分别对应STC89C52RC单片机的一个I/O口管脚，依次分别为设置键、加键和减键。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术第二种植架可以通过活动臂拉伸，将第二种植架往上拉起，并通过转动支杆与第二种植架底部的凹槽抵接，从而对第二种植架进行固定，由于菌类植物生长不需要光照，可以在第三种植架内种植菌类植物，且菌类植物生长可以产生蔬菜光合作用所需的二氧化碳，可以有效减少二氧化碳的供应，并且可以将第二种植架通过活动臂收复，缩小了占用空间，更方便使用。(2)本专利技术通过种植架之间呈S形分布的导水管，可以全面地对种植架供应水分，并通过第三种植架底部的子液池将种植架上的废水进行收集，然后通过催化电解器大量絮凝水体中分散的微小颗粒，对废水进行预处理，然后通过净水器对废水进行进一步净水处理，最后通过母液池将处理后的净水进行收集，并由恒压变频水泵通过导水管将净水供应给种植架，实现了水分的循环利用，有效地减少了水资源的浪费。(3)本专利技术通过第二控制器写入的程序，可以根据蔬菜的生长期来调节LED灯的亮度和LED灯的光照周期，也可以根据蔬菜的生长期来调节恒压变频水泵的水分供应周期和水分供应量，还可以根据蔬菜的生长期来调节输液泵的营养液供应周期和营养液的供应量，可以满足蔬菜的各个生长期所需的光照、水分和营养液的供给，从而实现蔬菜的多产、优质和稳产。(4)本专利技术通过温度传感器和湿度传感器可以对植物工厂内的温湿度数据进行实时地检测，并将检测的温湿度信号发送给第一控制器，通过二氧化碳传感器可以对植物工厂内的二氧化碳浓度进行实时地检测，并将测得的浓度数据发送给第一控制器，然后第一控制器将接受到的信号传给HTG12848A液晶显示屏，通过HTG12848A液晶显示屏将温度、湿度和二氧化碳浓度数据实时地显示，通过按键输入模块，可以分别对温度、湿度的上下限值和二氧化碳浓度的下限值进行设置，当测得的温度数据超出限定值时，通过第一控制器使与暖锅炉或空调串联的继电器闭合，进行升温或降温工作，当测得的湿度数据超出限定值时，通过第一控制器使与喷雾器或干燥机串联的继电器闭合，进行加湿或除湿工作，当测得的二氧化碳浓度数据低于下限值时，通过第一控制器使与FFU风机过滤机组串联的继电器闭合，将外界空气过滤后吸入植物工厂内，供应蔬菜光合作用所需的二氧化碳，可以满足蔬菜的各个生长期所需的温度、湿度和二氧化碳浓度，从而实现蔬菜的多产、优质和稳产，由于使用继电器来控制这些大功率的设备进行工作，通过弱电控制强电，使用起来方便简单，且更加安全。附图说明图1为本专利技术植物生长架主体结构示意图；图2为本专利技术第二种植架收复结构示意图；图3为本专利技术第二种植架拉伸结构示意图；图4为本专利技术第一种植架纵向剖视图；图5为本专利技术水循环系统图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.植物工厂蔬菜种植系统及装备，其特征在于：包括植物工厂(23)、四个植物生长架、水循环系统、植物照明系统、温湿度控制系统、气体循环系统、营养液供给系统、液晶显示模块(34)和按键输入模块(35)；所述植物生长架包括四根支撑柱(4)，所述支撑柱(4)之间安装有三层均匀分布的第一种植架(1)，且所述第一种植架(1)与支撑柱(4)焊接，所述第一种植架(1)的底部安装有第二种植架(2)，所述第二种植架(2)的底部安装有第三种植架(3)，且所述第三种植架(3)与支撑柱(4)焊接，所述第一种植架(1)、第二种植架(2)和第三种植架(3)的内部均安装有多个定植篮(8)，所述定植篮(8)的内部安装有定制棉(12)，且所述定制棉(12)嵌入设置于定植篮(8)的内部，所述定植篮(8)之间设有通水孔(13)，所述第一种植架(1)、第二种植架(2)和第三种植架(3)的底部边缘均设有通水孔(13)，且所述通水孔(13)之间呈对称分布，所述第一种植架(1)、第二种植架(2)和第三种植架(3)的底部均设有凹槽(14)，所述第二种植架(2)和第三种植架(3)的两侧均安装有活动螺栓(6)，所述两侧活动螺栓(6)之间均安装有活动臂(5)，且所述活动臂(5)与第二种植架(2)和第三种植架(3)之间均通过活动螺栓(6)连接，所述第三种植架(3)的顶部的两侧均安装有连接板(9)，且所述连接板(9)与第三种植架(3)焊接，所述连接板(9)之间安装有转杆(10)，且所述转杆(10)贯穿连接板(9)的中心位置，并与连接板(9)间隙配合，所述转杆(10)顶部的两端均安装有支杆(11)，且所述支杆(11)的一端与转杆(10)焊接，另一端与第二种植架(2)底部的凹槽(14)抵接，所述第二种植架(2)的一侧安装有把手(7)，且所述把手(7)与第二种植架(2)通过螺钉固定连接。...

【技术特征摘要】
1.植物工厂蔬菜种植系统及装备，其特征在于：包括植物工厂(23)、四个植物生长架、水循环系统、植物照明系统、温湿度控制系统、气体循环系统、营养液供给系统、液晶显示模块(34)和按键输入模块(35)；所述植物生长架包括四根支撑柱(4)，所述支撑柱(4)之间安装有三层均匀分布的第一种植架(1)，且所述第一种植架(1)与支撑柱(4)焊接，所述第一种植架(1)的底部安装有第二种植架(2)，所述第二种植架(2)的底部安装有第三种植架(3)，且所述第三种植架(3)与支撑柱(4)焊接，所述第一种植架(1)、第二种植架(2)和第三种植架(3)的内部均安装有多个定植篮(8)，所述定植篮(8)的内部安装有定制棉(12)，且所述定制棉(12)嵌入设置于定植篮(8)的内部，所述定植篮(8)之间设有通水孔(13)，所述第一种植架(1)、第二种植架(2)和第三种植架(3)的底部边缘均设有通水孔(13)，且所述通水孔(13)之间呈对称分布，所述第一种植架(1)、第二种植架(2)和第三种植架(3)的底部均设有凹槽(14)，所述第二种植架(2)和第三种植架(3)的两侧均安装有活动螺栓(6)，所述两侧活动螺栓(6)之间均安装有活动臂(5)，且所述活动臂(5)与第二种植架(2)和第三种植架(3)之间均通过活动螺栓(6)连接，所述第三种植架(3)的顶部的两侧均安装有连接板(9)，且所述连接板(9)与第三种植架(3)焊接，所述连接板(9)之间安装有转杆(10)，且所述转杆(10)贯穿连接板(9)的中心位置，并与连接板(9)间隙配合，所述转杆(10)顶部的两端均安装有支杆(11)，且所述支杆(11)的一端与转杆(10)焊接，另一端与第二种植架(2)底部的凹槽(14)抵接，所述第二种植架(2)的一侧安装有把手(7)，且所述把手(7)与第二种植架(2)通过螺钉固定连接。2.根据权利要求1所述的植物工厂蔬菜种植系统及装备，其特征在于：所述水循环系统包括恒压变频水泵(18)和导水管(22)，所述恒压变频水泵(18)与最顶层的第一种植架(1)通过导水管(22)导通，所述顶部的通水孔(13)与底部定植篮(8)之间通过导水管(22)导通，所述第三种植架(3)的底部安装有子液池(16)，所述子液池(16)与第三种植架(3)底部的通水孔(13)之间通过导水管(22)导通，所述子液池(16)的内部安装有催化电解器(17)，所述恒压变频水泵(18)的一侧安装有母液池(19)，所述恒压变频水泵(18)与母液池(19)之间通过导水管(22)导通，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴娇，童玉珍，
申请(专利权)人：北京大学宽禁带半导体研究中心高安研究院，
类型：发明
国别省市：江西,36