CN106444661A - 植物栽培温室梯度管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种植物栽培温室梯度管理系统，包括若干个密闭的温室本体，所述密闭的温室本体分别经控制子模块控制，所述控制子模块与一总控制模块电连；每个温室本体内均设有用于栽培的NFT浅液水培装置、用于控制NFT浅液水培装置的水培检测模块以及用于监测温室内环境变化的环境监控模块，所述水培检测模块和环境监控模块与对应温室本体内的控制子模块电连。总控制模块记录每个温室本体中每个培养槽内植物在当前照明时间、温度、湿度、营养液浓度下的生产状况，并进行汇总分析，通过每个控制子模块调整温室内的环境指标，通过总控制模块进行记录汇总分析，得到植物最优生长状态下的环境指标。

Description

植物栽培温室梯度管理系统
技术领域
本发明涉及植物栽培领域，尤其涉及一种植物栽培温室梯度管理系统。
背景技术
营养液膜栽培即NFT栽培，是一种新型的无土栽培技术，与传统的无土栽培技术相比．具有设备简易，投资小成本低、便于生产上推广应用等优点。现有的温室控制一般通过单独控制温室，进行单独的实验，完成对植物生长状况的跟踪和优化，单独的温室相对试验参考因素比较局限。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种植物栽培温室梯度管理系统，结构简单，可以实现多个温室集中管理试验。
本发明解决技术问题所采用的方案是：一种植物栽培温室梯度管理系统，包括若干个密闭的温室本体，所述密闭的温室本体分别经控制子模块控制，所述控制子模块与一总控制模块电连；每个温室本体内均设有用于栽培的NFT浅液水培装置、用于控制NFT浅液水培装置的水培检测模块以及用于监测温室内环境变化的环境监控模块，所述水培检测模块和环境监控模块与对应温室本体内的控制子模块电连。
进一步的，所述NFT浅液水培装置包括一水平支架和沿纵向间隔设置于水平支架上的横向培养槽，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一设置于水平支架上的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，所述水平支架上位于矩形接水槽的下方沿纵向设有一进水集液槽；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，所述水平支架上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设置于水平支架上的回水主管相连通，所述回水主管与进水主管与一设置于水平支架旁侧的储液箱相连通。
进一步的，所述培养槽的截面为矩形，由上下配合的端盖和槽形底框构成，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还沿长度方向设有一呈凹弧状的衬板，所述衬板的最低点位于培养槽截面底部的中间位置。
进一步的，所述端盖上沿横向间隔设有若干个培养孔，每个培养槽旁侧对应每个培养孔还分别设有一用于植物攀藤的攀绳，所述攀绳一端绕设于一固定于培养槽上方的绕绳器上，另一端向下延伸至对应的培养孔处。
进一步的，所述水培检测模块包括用于检测培养槽内培养液的培养液温度检测模块、用于检测培养槽内培养液深度的培养液深度检测模块和用于检测培养液酸碱度的酸碱度检测模块，所述培养液温度检测模块、培养液深度检测模块和酸碱度检测模块与对应温室本体内的控制子模块电连。
进一步的，所述环境监控模块包括用于检测温室本体内温度的温度检测模块、湿度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、光照度检测模块、氧气浓度检测模块和图像采集模块，所述温度检测模块、湿度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、光照度检测模块、氧气浓度检测模块和图像采集模块均与对应温室本体内的控制子模块电连。
进一步的，每个温室本体内还设有用于控制温室本体内温度的空调和风机，以及用于控制温室本体内湿度的超声波加湿机和调温型除湿机，每个温室本体内还设有用于分别增加二氧化碳和氧气的二氧化碳机和氧气机，所述空调、风机、超声波加湿机、调温型除湿机、二氧化碳机和氧气机分别与对应温室本体内的控制子模块电连。
进一步的，每个温室本体内的顶板上均匀布设有LED灯组，每个温室本体外的顶板上均匀布设有高压钠灯，所述LED灯组和高压钠灯与对应温室本体内的子控制单元电连。
进一步，所述总控制模块包括一主控制单元、与所述主控制单元电连的触摸显示屏和按键模块。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：通过每个温室本体中的控制子模块控制对应温室本体内照明时间、温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度，以及每个培养槽的进水管的灌溉时间和灌溉时长，以及控制每个培养槽培养液的浓度和酸碱度；然后通过总控制模块记录每个温室本体中每个培养槽内的植物在当前环境下的生产状况，并进行汇总分析，得到植物最佳生长状况下的环境指标以及最佳的培养液浓度，可以通过在温室里种植不同的植物，得到不同植物在最佳生长状况下的环境指标等。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明实施例的温室梯度管理系统的总体控制框图。
图2为本发明实施例的每个温室本体内的控制框图。
图3为本发明实施例的NFT浅液水培装置的结构示意图。
图4为本发明实施例的培养槽的截面剖视图。
图中：1- 培养槽；10-端盖；100-培养孔；11-槽形底框；110-衬板；2-水平支架；3-进水集液槽；4-回水集液槽。
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1～2所示，本实施例的一种植物栽培温室梯度管理系统，包括若干个密闭的温室本体，所述密闭的温室本体分别经控制子模块控制，所述控制子模块与一总控制模块电连；每个温室本体内均设有用于栽培的NFT浅液水培装置、用于控制NFT浅液水培装置的水培检测模块以及用于监测温室内环境变化的环境监控模块，所述水培检测模块和环境监控模块与对应温室本体内的控制子模块电连。
从上述可知，本发明的有益效果在于：通过每个温室本体内控制子模块控制环境监控模块，使得每个温室本体内的环境指标控制如下：大气温度／℃：15～55，控制精度±1，冠层差异<2；相对湿度／%RH：35～95，控制精度±3，冠层差异<5；气压／KPa：90～110；CO2浓度／ppm：0～10000；气流速度／m·s-1：0.11～0.18（温室内，90 %），且最低≤0.05，最高≥0.33。本发明采用NFT浅液水培装置，可以同时进行不同植物、不同生育期、不同栽培环境的对比试验，通过水培检测模块自动控制培养液的浓度和酸碱度，并且自动供水供液。
在本实施例中，所述NFT浅液水培装置包括一水平支架2和沿纵向间隔设置于水平支架2上的横向培养槽1，每个培养槽1一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一设置于水平支架2上的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，所述水平支架2上位于矩形接水槽的下方沿纵向设有一进水集液槽3；每个培养槽1另一端部分别连通设有回水管，所述回水管沿培养槽1底部向外延伸，所述水平支架2上位于回水管下方沿纵向设有一回水集液槽4；所述回水集液槽4和进水集液槽3与设置于水平支架2上的回水主管相连通，所述回水主管与进水主管与一设置于水平支架2旁侧的储液箱相连通。通过本发明提供的NFT浅液水培装置可以实现循环灌溉或提供培养液，结构简单，性能可靠。
在本实施例中，所述培养槽1的截面为矩形，由上下配合的端盖10和槽形底框11构成，所述端盖10可沿槽形底框11的长度方向移动，所述槽形底框11的底面内侧还沿长度方向设有一呈凹弧状的衬板110，所述衬板110的最低点位于培养槽1截面底部的中间位置。通过凹弧状的衬板110实现矩形接水槽输入的营养液可以集中位于衬板110底部中间处，更好的实现植物的栽培。
在本实施例中，所述端盖10上沿横向间隔设有若干个培养孔100，每个培养槽1旁侧对应每个培养孔100还分别设有一用于植物攀藤的攀绳，所述攀绳一端绕设于一固定于培养槽1上方的绕绳器上，另一端向下延伸至对应的培养孔100处。通过攀绳，适用于藤类植物的栽培。
在本实施例中，所述水培检测模块包括用于检测培养槽1内培养液的培养液温度检测模块、用于检测培养槽1内培养液深度的培养液深度检测模块和用于检测培养液酸碱度的酸碱度检测模块，所述培养液温度检测模块、培养液深度检测模块和酸碱度检测模块与对应温室本体内的控制子模块电连。通过培养液温度检测模块、培养液深度检测模块和酸碱度检测模块实时检测培养槽1内培养液的状况，根据植物的生长状况进行自动调整。
在本实施例中，所述环境监控模块包括用于检测温室本体内温度的温度检测模块、湿度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、光照度检测模块、氧气浓度检测模块和图像采集模块，所述温度检测模块、湿度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、光照度检测模块、氧气浓度检测模块和图像采集模块均与对应温室本体内的控制子模块电连。通过环境监控模块检测控制对应温室本体内的环境指标，所述环境指标包括温度、湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度、光照度，以及通过图像采集模块采集温室内植物生长状况的图像信息，所述图像采集模块包括布设于温室内的摄像头，通过摄像头与控制子模块电连，实现对植物生长状况进行实时监控。
在本实施例中，每个温室本体内还设有用于控制温室本体内温度的空调和风机，以及用于控制温室本体内湿度的超声波加湿机和调温型除湿机，每个温室本体内还设有用于分别增加二氧化碳和氧气的二氧化碳机和氧气机，所述空调、风机、超声波加湿机、调温型除湿机、二氧化碳机和氧气机分别与对应温室本体内的控制子模块电连。通过空调、风机用于根据温度检测模块得到的温度信息，进行调整温室本体内的温度，通过加湿器和除湿器根据湿度检测模块得到的湿度信息，调整温室本体内的湿度，同样的通过LED灯组、高压钠灯调整温室本体内的光照度，通过二氧化碳机和氧气机调整温室本体内的二氧化碳浓度和氧气浓度。
在本实施例中，每个温室本体内的顶板上均匀布设有LED灯组，每个温室本体外的顶板上均匀布设有高压钠灯，所述LED灯组和高压钠灯与对应温室本体内的子控制单元电连。
在本实施例中，所述总控制模块包括一主控制单元、与所述主控制单元电连的触摸显示屏。通过触摸显示屏方便对每个温室本体进行监控，可以实时查看数据指标，并且设定每个温室本体内的环境指标以及培养液的浓度或酸碱度。
综上所述，本发明提供的一种植物栽培温室梯度管理系统，结构简单，通过总控制模块对多个温室本体进行集中控制，可以对每个温室本体中的植物生长状况对应的环境因素进行监控，得到最优的植物生长指标。
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。

Claims (9)

1.一种植物栽培温室梯度管理系统，其特征在于：包括若干个密闭的温室本体，所述密闭的温室本体分别经控制子模块控制，所述控制子模块与一总控制模块电连；每个温室本体内均设有用于栽培的NFT浅液水培装置、用于控制NFT浅液水培装置的水培检测模块以及用于监测温室内环境变化的环境监控模块，所述水培检测模块和环境监控模块与对应温室本体内的控制子模块电连。
2.根据权利要求1所述的植物栽培温室梯度管理系统，其特征在于：所述NFT浅液水培装置包括一水平支架和沿纵向间隔设置于水平支架上的横向培养槽，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一设置于水平支架上的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，所述水平支架上位于矩形接水槽的下方沿纵向设有一进水集液槽；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，所述水平支架上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设置于水平支架上的回水主管相连通，所述回水主管与进水主管与一设置于水平支架旁侧的储液箱相连通。
3.根据权利要求2所述的植物栽培温室梯度管理系统，其特征在于：所述培养槽的截面为矩形，由上下配合的端盖和槽形底框构成，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还沿长度方向设有一呈凹弧状的衬板，所述衬板的最低点位于培养槽截面底部的中间位置。
4.根据权利要求3所述的植物栽培温室梯度管理系统，其特征在于：所述端盖上沿横向间隔设有若干个培养孔，每个培养槽旁侧对应每个培养孔还分别设有一用于植物攀藤的攀绳，所述攀绳一端绕设于一固定于培养槽上方的绕绳器上，另一端向下延伸至对应的培养孔处。
5.根据权利要求2所述的植物栽培温室梯度管理系统，其特征在于：所述水培检测模块包括用于检测培养槽内培养液的培养液温度检测模块、用于检测培养槽内培养液深度的培养液深度检测模块和用于检测培养液酸碱度的酸碱度检测模块，所述培养液温度检测模块、培养液深度检测模块和酸碱度检测模块与对应温室本体内的控制子模块电连。
6.根据权利要求1所述的植物栽培温室梯度管理系统，其特征在于：所述环境监控模块包括用于检测温室本体内温度的温度检测模块、湿度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、光照度检测模块、氧气浓度检测模块和图像采集模块，所述温度检测模块、湿度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、光照度检测模块、氧气浓度检测模块和图像采集模块均与对应温室本体内的控制子模块电连。
7.根据权利要求1所述的植物栽培温室梯度管理系统，其特征在于:每个温室本体内还设有用于控制温室本体内温度的空调和风机，以及用于控制温室本体内湿度的超声波加湿机和调温型除湿机，每个温室本体内还设有用于分别增加二氧化碳和氧气的二氧化碳机和氧气机，所述空调、风机、超声波加湿机、调温型除湿机、二氧化碳机和氧气机分别与对应温室本体内的控制子模块电连。
8.根据权利要求1所述的植物栽培温室梯度管理系统，其特征在于：每个温室本体内的顶板上均匀布设有LED灯组，每个温室本体外的顶板上均匀布设有高压钠灯，所述LED灯组和高压钠灯与对应温室本体内的子控制单元电连。
9.根据权利要求1所述的植物栽培温室梯度管理系统，其特征在于：所述总控制模块包括一主控制单元、与所述主控制单元电连的触摸显示屏和按键模块。
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