一种种植环境调节系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及密闭空间种植领域，提供一种种植环境调节系统及方法，用于解决种植环境中单因素实验过程中空气质量不稳定的问题。本发明专利技术提供的一种种植环境调节系统，包括密闭种植装置、输出装置和回收装置，所述输出装置同密闭种植装置连接，所述密闭种植装置同回收装置连接，所述回收装置同输出装置连接；所述输出装置包括输出风机、输出气罐；所述回收装置包括回收风机、回收气罐；所述密闭种植装置包括至少一组密闭种植单元，所述密闭种植单元之间并联或串联连接。通过送风机和回风机形成空气回路，增加空气循环效果，促进植物生长。

A system and method of planting environment regulation

【技术实现步骤摘要】
一种种植环境调节系统及方法
本专利技术涉及密闭空间种植领域，具体涉及一种种植环境调节系统及方法。
技术介绍
绝大多数植物生长需要进行光合作用，常规种植的植物其光合作用的光源主要来自于太阳光。植物生长随着日出日落昼夜交替呈现出周期性有惯性的规律，但也随着季节阴晴冷暖干涝的气候而产生变化，这些变化影响到植物的生长速率。影响植物光合作用效率的外部因素主要有以下几种：（1）光照；（2）二氧化碳；（3）温度；（4）水分；（5）矿质营养。为提高植物的生长效率，可通过科学综合调节上述5种外部因素来实现。目前常用的方式是地膜履盖、大棚种植、定时浇水施肥等，这些常规的手段只能单一的解决温度、光照、水分、营养等问题，无法从根本上为植物设计出标准稳定的外部生长环境。因此提高植物生长效率与质量依然不可控。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为种植环境中单因素实验过程中空气质量不稳定的问题，提供一种种植环境调节系统及方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种种植环境调节系统，包括密闭种植装置、输出装置和回收装置，所述输出装置同密闭种植装置连接，所述密闭种植装置同回收装置连接，所述回收装置同输出装置连接；所述输出装置包括输出风机、输出气罐，所述输出气罐同输出风机连接，所述输出风机同密闭种植装置连接，所述输出气罐的进风口设置有过滤装置；所述回收装置包括回收风机、回收气罐，所述回收气罐同回收风机连接，所述回收风机同密闭种植装置连接，所述回收气罐同输出气罐连接；所述回收气罐同补风风机连接，所述回收风机和补风风机的进风口设置有过滤装置；所述回收风机的风量小于输出风机的风量；所述密闭种植装置包括至少一组密闭种植单元，所述密闭种植单元之间并联或/和串联连接。输出装置和回收装置形成一个空气回路，使得密闭种植装置内的空气成分是可控的、可量化的，同时进入密闭种植空间的空气均经过了过滤，减少杂质对植物生长的影响。整个植物种植过程中的空气质量是可控的，稳定的，因此可以在植物种植过程中进行更精确的单因素影响实验，获取更加准确的实验数据，也可以验证部分新式的杀菌除虫的设备或药剂的功效。优选地，所述回收气罐和输出气罐之间设置有缓存装置，所述缓存装置包括缓存气罐和缓存风机，所述缓存气罐同回收气罐连接，所述缓存风机同缓存气罐连接，所述输出气罐同缓存风机连接；所述缓存风机和回收风机的总风量小于等于输出风机的总风量；所述输出气罐、缓存气罐的出风口设置有流量阀；所述缓存气罐设置有进风口，所述进风口上设置有空气过滤装置。空气循环过程是一个动态的过程，在回收装置处补充了风量或温度、湿度后，空气混合可能并不均匀，缓存装置则可以充分的混合回收来的气体和补充的气体，进一步确保密闭种植环境中空气成分的稳定。优选地，所述种植系统还包括微控制单元、预补充单元、缓存单元，所述微控制单元、预补充单元、缓存单元均包含检测模块、控制模块和补充设备；所述微控制单元的检测模块设置在回收气罐内，所述微控制单元的补充设备同输出气罐连接；所述预补充单元的检测模块设置在输出气罐内，所述预补充单元的补充设备同回收气罐连接；所述缓存单元的检测模块设置在缓存气罐内，所述缓存单元的补充设备同缓存气罐连接。输出、回收、缓存三个阶段均设置有补充设备，以实现动态循环过程中空气成分的稳定。优选地，所述微控制单元的控制模块同输出气体显示模块连接，所述预补充单元的控制模块同回收气体显示模块连接，所述缓存单元的控制模块同缓存气体显示模块连接。显示模块用于将气罐内的实时数据显示出来，方便运维人员操作整理。优选地，所述检测模块包括温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、负离子传感器，所述控制模块包括温度控制器、湿度控制器、氧气控制器、二氧化碳控制器、负离子控制器，所述补充设备包括氧气补充设备、二氧化碳补充设备、湿度补充设备、温度补充设备、负离子补充设备；所述温度传感器同温度控制器连接，温度控制器同温度补充设备连接；所述湿度传感器同湿度控制器连接，所述湿度控制器同湿度补充设备连接；所述氧气传感器同氧气控制器连接，所述氧气控制器同氧气补充设备连接；所述二氧化碳传感器同二氧化碳控制器连接，所述二氧化碳控制器同二氧化碳补充设备连接；所述负离子传感器同负离子控制器连接，所述负离子控制器同负离子补充设备连接。检测模块检测气罐内各种成分的含量，控制模块根据检测模块检测来的数据控制相应的补充设备的开启与关闭，以向循环空气中补充相应的成分。优选地，所述密闭种植装置中设置有喷淋头、水泵、喷淋管路，所述喷淋头通过喷淋管路同水泵连接，所述水泵同培养液箱连接；所述密闭种植装置内还设置有种植层，所述种植层上种植有植物，所述种植层上设置有沟渠，所述沟渠设置每两排植物之间；所述种植层内埋设有多孔通气管路、气泵，所述气泵同通气管路连接。种植层上种植有植物，气泵保证植物根部的通风。优选地，所述密闭种植单元为种植罩，所述种植罩的数量不少于一个，所述不少于一个的种植罩之间串联连接；所述种植罩呈长方体型，所述种植罩由透明材料制成，所述种植罩上设置有活动开口，所述开口设置在种植罩的顶部或侧壁，所述种植罩内设置有植物，所述多个种植罩串联或并联形成的密闭种植装置的一端同输出装置连接，所述多个种植罩串联形成的密闭种植装置的另一端同回收装置连接；所述种植罩顶部的透明材料为硬质塑料或玻璃；所述种植罩侧壁的透明材料为软质塑料薄膜或独立充气塑料薄膜；所述种植罩内部设置有支架。在现有的农田中，种植罩体积小便于布设，在一垄田地上设置多个小型种植罩，多个种植罩首尾串联连接，覆盖整垄的土壤。优选地，所述多个串联的种植罩中的相邻的两个种植罩的首尾之间通过牵引风机连接，所述牵引风机的数量≤种植罩的数量-1。一垄土地可能过长，牵引风机可以用于补风稳压，保证风路畅通。优选地，所述输出装置同至少一组备用输出装置并联后同密闭种植装置连接；所述回收装置同至少一组备用回收装置并联后同密闭种植装置连接；所述缓存装置同至少一组备用缓存装置并联后同输出装置和回收装置连接。备用装置用于防止设备损坏。优选地，所述密闭种植装置包括温室、种植工厂、种植通道和种植罩的其中一种或几种，所述种植通道、种植罩的横截面为半圆形或冂型；所述种植通道的预设规格为：长3~30m，宽0.6~3m，高0.2~1m。优选地，所所述种植装置内设置有音波发生装置、电磁波发生装置、磁场发生装置、光线发生装置、脉冲发生装置的其中一种或几种。可在密闭种植装置内观察声波、电磁波、磁场、不同光强不同色彩的光对植物生长的影响。一种种植环境调节方法，包括：S11.所述循环气体控制装置包括数据接收模块，所述数据接收模块接收预设参数，所述控制模块判断检测模块传递来的气罐内的各项数据是否同预设参数相符；S12.若微控制单元的检测模块传递来的温度、湿度、氧气、二氧化碳、负离子的实测浓度其中一项或几项小于预设参数，则控制模块中相应的模块控制相应的补充设备开启，补充设备向输出气罐内补充相应的成分，补充的量为预设参数同实测浓度之间的差值；若预补充单元检测模块传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种种植环境调节系统，其特征在于，包括密闭种植装置、输出装置和回收装置，所述输出装置同密闭种植装置连接，所述密闭种植装置同回收装置连接，所述回收装置同输出装置连接；所述输出装置包括输出风机、输出气罐，所述输出气罐同输出风机连接，所述输出风机同密闭种植装置连接，所述输出气罐的进风口设置有过滤装置；所述回收装置包括回收风机、回收气罐，所述回收气罐同回收风机连接，所述回收风机同密闭种植装置连接，所述回收气罐同输出气罐连接；所述回收气罐同补风风机连接，所述回收风机和补风风机的进风口设置有过滤装置；所述回收风机的风量小于输出风机的风量；所述密闭种植装置包括至少一组密闭种植单元，所述密闭种植单元之间并联或/和串联连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种种植环境调节系统，其特征在于，包括密闭种植装置、输出装置和回收装置，所述输出装置同密闭种植装置连接，所述密闭种植装置同回收装置连接，所述回收装置同输出装置连接；所述输出装置包括输出风机、输出气罐，所述输出气罐同输出风机连接，所述输出风机同密闭种植装置连接，所述输出气罐的进风口设置有过滤装置；所述回收装置包括回收风机、回收气罐，所述回收气罐同回收风机连接，所述回收风机同密闭种植装置连接，所述回收气罐同输出气罐连接；所述回收气罐同补风风机连接，所述回收风机和补风风机的进风口设置有过滤装置；所述回收风机的风量小于输出风机的风量；所述密闭种植装置包括至少一组密闭种植单元，所述密闭种植单元之间并联或/和串联连接。


2.根据权利要求1所述的种植环境调节系统，其特征在于，所述回收气罐和输出气罐之间设置有缓存装置，所述缓存装置包括缓存气罐和缓存风机，所述缓存气罐同回收气罐连接，所述缓存风机同缓存气罐连接，所述输出气罐同缓存风机连接；所述缓存风机和回收风机的总风量小于等于输出风机的总风量；所述输出气罐、缓存气罐的出风口设置有流量阀；所述缓存气罐设置有进风口，所述进风口上设置有空气过滤装置。


3.根据权利要求1所述的种植环境调节系统，其特征在于，所述种植系统还包括微控制单元、预补充单元、缓存单元，所述微控制单元、预补充单元、缓存单元均包含检测模块、控制模块和补充设备；所述微控制单元的检测模块设置在回收气罐内，所述微控制单元的补充设备同输出气罐连接；所述预补充单元的检测模块设置在输出气罐内，所述预补充单元的补充设备同回收气罐连接；所述缓存单元的检测模块设置在缓存气罐内，所述缓存单元的补充设备同缓存气罐连接。


4.根据权利要求3所述的种植环境调节系统，其特征在于，所述微控制单元的控制模块同输出气体显示模块连接，所述预补充单元的控制模块同回收气体显示模块连接，所述缓存单元的控制模块同缓存气体显示模块连接。


5.根据权利要求1所述的种植环境调节系统，其特征在于，所述密闭种植装置中设置有喷淋头、水泵、喷淋管路，所述喷淋头通过喷淋管路同水泵连接，所述水泵同培养液箱连接；所述密闭种植装置内还设置有种植层，所述种植层上种植有植物，所述种植层内埋设有多孔通气管路、气泵，所述气泵同通气管路连接。


6.根据权利要求5所述的种植环境调节系统，其特征在于，所述密闭种植装置包括温室、种植工厂、种植通道和种植罩的其中一种或几种，所述种植...

【专利技术属性】
技术研发人员：万贤能，
申请(专利权)人：万贤能，
类型：发明
国别省市：中国台湾;TW