帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統的製作方法

2023-06-07 12:57:01

本發明涉及一種農業設備，特別涉及一種蔬菜大棚。

背景技術：

蔬菜大棚是一種具有出色的保溫性能的框架覆膜結構，它的出現使得人們可以吃到反季節蔬菜。一般蔬菜大棚使用竹結構或者鋼結構的骨架，上面覆上一層或多層保溫塑料膜，這樣就形成了一個溫室空間。外膜很好地阻止內部蔬菜生長所產生的二氧化碳的流失，使棚內具有良好的保溫效果。

但是現有的蔬菜大棚智能化程度較低，在降低人工勞動強度、提高生產效率方面還有待改進。

雖然蔬菜大棚在冬天可以很好的保持大棚內的溫度，但是在炎熱的夏天，大棚又存在室內溫度過高的問題。雖然現有的蔬菜大棚能打開大棚兩端或窗口進行透氣降溫，但由於大棚長度較大，打開大棚兩端或窗口透氣降溫效果較差，且操作麻煩。

而且現有的蔬菜大棚，其不具有遠程監控功能，要了解大棚內蔬菜的生長情況，必須到現場檢查，較為費時費力，人工成本較高。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的是提供一種帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，以解決現有蔬菜大棚不能較好的降低人工勞動強度、提高蔬菜種植生產效率、以及現有蔬菜大棚不具有遠程監控功能的技術問題。

本發明帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，包括外棚架、內棚架、水培單元、收穫單元和遠程監控單元，所述水培單元包括固定在內棚架上並與內棚架縱向平行的水培管、均勻設置在水培管上的培養孔、設置在培養孔內的培養網框、以及與水培管連接的營養液循環系統，所述營養液循環系統包括營養液存儲池、將營養液存儲池中的營養液泵入水培管的水泵、連接水培管和營養液存儲池的回水管、以及設置在回水管上的雜質過濾器；所述培養網框內設置有固定蔬菜根系的顆粒物；

所述收穫單元包括設置在水培管上方的電動直線滑軌、固定在電動直線滑軌的滑塊上的豎向連板、水平固定在豎向連板上的轉角缸、缸體與轉角缸的活塞杆固定連接的採摘氣缸、固定在採摘氣缸活塞杆上的水平連板、垂直固定在水平連板上的拉杆、固定在拉杆下端上的生長限位套、垂直固定在水平連板上的推菜氣缸、通過連接片與推菜氣缸的活塞杆連接的網狀推菜板、平行布置在水培管旁的菜根輸送帶、固定在菜根輸送帶上方的菜根切割刀、以及平行布置在菜根輸送帶旁的蔬菜輸送帶，所述生長限位套的下端穿過培養孔貼靠在培養網框上，所述網狀推菜板位於生長限位套中，且網狀推菜板貼在培養網框的頂面上；所述電動直線滑軌的滑塊移動方向與水培管的縱向垂直；

所述外棚架包括平行固定在內棚架縱向兩側的導軌、固定在導軌端部的靜止U形支架、沿導軌布置的若干個移動U形支架、設置在每個移動U形支架端部並與軌道配合的行走滾輪、連接相鄰U形支架的拉繩、設置在U形支架上的保溫膜、以及驅動移動U形支架沿導軌移動的卷揚機，導軌的兩端分別設置有對卷揚機的鋼繩進行導向的前導向輪和後導向輪，且靠近前導向輪的第一個移動U形支架與卷揚機的鋼繩固定連接；

所述保溫膜由外層保護膜、內層保護膜、以及設置在外層保護膜和內層保護膜之間的液晶調光膜組成。

進一步，所述帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統還包括檢測水培管內營養液中離子濃度的離子傳感器，所述離子傳感器的檢測信號輸入無線信號收發器，所述無線信號收發器將離子傳感器輸入的檢測信號發送給工控機。

進一步，所述移動U形支架的下端設置有間距限定棒。

進一步，所述內棚架上還設置有風機。

進一步，所述內棚架包括豎向並列布置的若干排橫杆和連接橫杆的豎杆，所述水培管、菜根輸送帶和蔬菜輸送帶垂直固定在橫杆上。

本發明的有益效果：

1、本發明帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，其通過在內棚架內設置水培管，將蔬菜水培種植和大棚種植結合，可很大的節約土地資源，提高蔬菜產量和品質。

2、本發明帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，其能通過收穫單元將成熟的蔬菜自動從水培管中採出，並對蔬菜自動切根，以及將菜根和蔬菜分別通過輸送帶輸出，可很大的提高蔬菜的收穫生產效率，降低勞動強度。

3、本發明帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，其外棚架的移動U形支架能在卷揚機的驅動下沿導軌移動，從而使外棚架能全部打開，這樣在溫度較高的夏天可根據需要部分打開或全部打開大棚，可方便快速的降低棚內溫度；而且外棚架的保溫膜中具有一層液晶調光膜，在夏天陽光強烈天氣下，可通過液晶調光膜調節進入大棚的光線，從而控制大棚內的溫度；因此本水培式蔬菜大棚能更方便的調節控制棚內溫度，可避免棚內高溫對蔬菜生長的不利影響。

4、本發明帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，其遠程監控單元的攝像機可實時時採集棚內蔬菜畫面，溫度傳感器可實時採集棚內溫度信息；且採集的信息能通過無線信號收發器傳送給工控機，並由顯示器顯示出來，使得管理者不用到大棚現場即可了解大棚中蔬菜生長情況和棚內溫度情況，而且當棚內溫度較高時，還可通過工控機向卷揚機發出命令，控制卷揚機打開大棚進行降溫，可很大的節約大棚管理人力物力。

附圖說明

圖1為本實施例帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統的結構示意圖；

圖2為外棚架的結構示意圖；

圖3為水培單元的結構示意圖；

圖4為水培單元和收穫單元的局部結構示意圖；

圖5為保溫膜的結構示意圖；

圖6為遠程控制單元的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。

如圖所示，本實施例帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，包括外棚架、內棚架1、水培單元、收穫單元和遠程監控單元，所述水培單元包括固定在內棚架上並與內棚架縱向平行的水培管2、均勻設置在水培管上的培養孔、設置在培養孔內的培養網框3、以及與水培管連接的營養液循環系統，所述營養液循環系統包括營養液存儲池4、將營養液存儲池中的營養液泵入水培管的水泵5、連接水培管和營養液存儲池的回水管6、以及設置在回水管上的雜質過濾器7；所述培養網框內設置有固定蔬菜根系的顆粒物8；

所述收穫單元包括設置在水培管上方的電動直線滑軌9、固定在電動直線滑軌的滑塊上的豎向連板10、水平固定在豎向連板上的轉角缸11、缸體與轉角缸的活塞杆固定連接的採摘氣缸12、固定在採摘氣缸活塞杆上的水平連板13、垂直固定在水平連板上的拉杆14、固定在拉杆下端上的生長限位套15、垂直固定在水平連板上的推菜氣缸16、通過連接片與推菜氣缸的活塞杆連接的網狀推菜板17、平行布置在水培管旁的菜根輸送帶18、固定在菜根輸送帶上方的菜根切割刀19、以及平行布置在菜根輸送帶旁的蔬菜輸送帶20，所述生長限位套的下端穿過培養孔貼靠在培養網框上，所述網狀推菜板位於生長限位套中，且網狀推菜板貼在培養網框的頂面上；所述電動直線滑軌的滑塊移動方向與水培管的縱向垂直；

所述外棚架包括平行固定在內棚架縱向兩側的導軌23、固定在導軌端部的靜止U形支架24、沿導軌布置的若干個移動U形支架25、設置在每個移動U形支架端部並與軌道配合的行走滾輪26、連接相鄰U形支架的拉繩27、設置在U形支架上的保溫膜28、以及驅動移動U形支架沿導軌移動的卷揚機29，導軌的兩端分別設置有對卷揚機的鋼繩進行導向的前導向輪30和後導向輪31，且靠近前導向輪的第一個移動U形支架與卷揚機的鋼繩固定連接；

所述保溫膜28由外層保護膜281、內層保護膜282、以及設置在外層保護膜和內層保護膜之間的液晶調光膜283組成；

所述遠程監控單元包括設置在內棚架上的攝像機33、採集棚內溫度的溫度傳感器34、工控機35、將攝像機和溫度傳感器採集的信號發送給工控機的無線信號收發器36、以及與工控機連接的顯示器37。

本實施例帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，其通過在內棚架內設置水培管，將蔬菜水培種植和大棚種植結合，可很大的節約土地資源，提高蔬菜產量和品質。

本發明帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，種植時菜种放置在網狀推菜板，蔬菜生長過程中菜根通過網狀推菜板和培養網框頂部的網孔進入到培養網框中，菜根根系能被培養網框中的顆粒物固定，可避免蔬菜在生長過程中脫落，並且生長限位套在蔬菜生長過程中對蔬菜的莖葉生長方向有引導和約束作用，能使蔬菜的生長形態更美觀。

當蔬菜生長成熟時，通過控制收穫單元工作，收穫單元採摘氣缸的活塞杆縮回帶動生長限位套和網狀推菜板上升，從而將蔬菜從培養網框中拔出；然後電動直線滑軌驅動採摘氣缸沿橫向移動，當網狀推菜板經過菜根切割刀時，菜根切割刀靠在網狀推菜板底面滑動，從而將位於網狀推菜板底面下方的菜根切除，切掉的菜根掉在菜根輸送帶上輸出；當電動直線滑軌驅動採摘氣缸移動至蔬菜輸送帶上方時，轉角缸便驅動採摘氣缸旋轉一定角度，然後推菜氣缸的活塞杆縮回使網狀推菜板從生長限位套的底部向口部移動，從而將蔬菜從生長限位套中推出，蔬菜從生長限位套中滑出掉在蔬菜輸送帶上輸出。收穫單元能自動將成熟的蔬菜自動從水培管中採出，並對蔬菜自動切根，以及將菜根和蔬菜分別通過輸送帶輸出，可很大的提高蔬菜的收穫生產效率，降低勞動強度。

本實施例帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，其外棚架的移動U形支架能在卷揚機的驅動下沿導軌移動，從而使外棚架能全部打開，這樣在溫度較高的夏天可根據需要部分打開或全部打開大棚，可方便快速的降低棚內溫度；而且外棚架的保溫膜中具有一層液晶調光膜，在夏天陽光強烈天氣下，可通過液晶調光膜調節進入大棚的光線，從而控制大棚內的溫度；因此本水培式蔬菜大棚能更方便的調節控制棚內溫度，可避免棚內高溫對蔬菜生長的不利影響。

本實施例帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統，其遠程監控單元的攝像機可實時時採集棚內蔬菜畫面，溫度傳感器可實時採集棚內溫度信息；且採集的信息能通過無線信號收發器傳送給工控機，並由顯示器顯示出來，使得管理者不用到大棚現場即可了解大棚中蔬菜生長情況和棚內溫度情況，而且當棚內溫度較高時，還可通過工控機向卷揚機發出命令，控制卷揚機打開大棚進行降溫，可很大的節約大棚管理人力物力。

本實施例中，所述水培管為矩形管，所述培養網框為矩形框，所述培養網框的頂部設置有掛靠在培養孔邊部的L形板，L形板通過螺釘21和水培管連接，培養網框固定可靠，且拆裝方便。

本實施例中，所述帶遠程監控的水培式蔬菜大棚系統還包括檢測水培管內營養液中離子濃度的離子傳感器38，所述離子傳感器的檢測信號輸入無線信號收發器，所述無線信號收發器將離子傳感器輸入的檢測信號發送給工控機；通過不同的離子傳感器檢測營養液中各種營養物質的含量，可及時的了解營養液的狀態，便於及時補充營養液中缺少的成分，有利於蔬菜的健康生長。

本實施例中，所述移動U形支架的下端設置有間距限定棒32，間距限定棒能避免在外棚架打開過程中相鄰行走滾輪發生碰撞。

本實施例中，所述內棚架上還設置有風機22，當天氣較熱時，可通過工控機或人工開啟風機22，增強大棚內空氣流動性，降低大棚內溫度，有利於蔬菜的生長。

本實施例中，所述內棚架包括豎向並列布置的若干排橫杆和連接橫杆101的豎杆102，所述水培管、菜根輸送帶和蔬菜輸送帶垂直固定在橫杆上；內棚架結構簡單，搭建方便。

最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。