CN106613875B - 一种农作物水培装置及水培蔬菜种植大棚 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农作物水培装置以及水培蔬菜种植大棚，包括水培床和床区地面，所述水培床位于所述床区地面上，且所述水培床的底部与所述床区地面直接接触，所述水培床的一端连接有循环水进水机构，另一端连接有循环水回流机构，所述循环水进水机构和所述循环水回流机构均连通至同一集水筒；所述水培床内设置有用以培养农作物的漂浮板。本发明充分利用了地温对水培床的温度进行调整，而且循环水内含氧量较高，无需配置额外的溶氧设备，漂浮板更加适合水培床，水培床内的水位能够进行有效的调整。

Description

一种农作物水培装置及水培蔬菜种植大棚

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种农作物水培装置及水培蔬菜种植大棚。

背景技术

随着社会的进步，经济的发展，传统农业蔬菜种植方式是地面土壤种植，慢慢的发展为温室大棚地面土壤种植，然后进一步的发展为温室大棚无土栽培种植，现在温室大棚地上无土栽培成为一个新的种植方式，随着新的种植方式的产生，其中具有代表的就蔬菜基质栽培技术。

蔬菜基质栽培技术是指用固体基质固定植物根系，并通过基质吸收营养液和氧的一种无土栽培方式，固体基质固定于覆膜中的圆孔内部，蔬菜基质栽培技术以其省工省力、省水省肥、优质高效、环保少污染以及避免连作障碍等优点正逐渐被广大菜农所认可，栽培范围也不断扩大。

现有水培技术为来自以色列的技术，一般采用一高于地面的水培床，在水培床内通入循环培养液，将农作物种植在循环培养液中。但是这种水培床具有明显的缺陷：1、不能充分利用地温；2、循环系统需要加溶氧设备，增加了成本，而且培养液中的溶氧量比较低，使用起来效果一般；3、育苗盘的结构单一，基质容易从在栽培孔漏出且放置基质不方便，放置在地面上容易粘上尘土，不能漂浮在水面上使用以及无法用于水培技术中；4、水培床内水位为固定的高度，不能根据不同农作物的需求进行灵活的调节；5、农作物一般采用覆膜的方式培养，需要配置收获机，而且在种植时，需要人工搬运苗盘。

同时，水培种植对育苗用户来说，需要付出较大的人力成本，实现对水培种植大棚进行管理，包括育苗、加肥和灌溉等操作，尤其是对于大棚数量较多的育苗用户，其工作量较大，不利于水培技种植大棚的推广。

因此，开发一种农作物水培装置及水培蔬菜种植大棚，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种农作物水培装置及水培蔬菜种植大棚，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种农作物水培装置，包括水培床和床区地面，所述水培床位于所述床区地面上，且所述水培床的底部与所述床区地面直接接触，

所述水培床的一端连接有循环水进水机构，另一端连接有循环水回流机构，所述循环水进水机构和所述循环水回流机构均连通至同一集水筒；

所述水培床内设置有用以培养农作物的漂浮板。

作为一种优选的技术方案，所述床区地面的两端均设置有下挖形成的工作走道，所述工作走道另一侧的地面上设置有用以行走周转车的导轨，所述导轨沿所述工作走道的延伸方向设置。

作为一种优选的技术方案，所述周转车包括车架、用以实现所述车架在所述导轨上行走的导轨轮以及用以实现所述车架在地面行走的万向脚轮；所述导轨轮安装于所述车架上；所述万向脚轮安装于所述车架上，所述万向脚轮具有用以避免所述万向脚轮与所述导轨接触的避让机构；所述万向脚轮与所述导轨轮之间具有用以避免所述导轨轮与地面接触的高度差。

作为一种进一步优选的技术方案，所述避让机构包括支撑板，所述支撑板设置于所述车架的底部，且具有延伸至所述车架外的延伸端，所述万向脚轮利用螺栓固定安装于所述支撑板的延伸端；所述支撑板与所述车架的宽度方向一致，且所述支撑板的长度大于所述车架的宽度。

作为一种进一步优选的技术方案，所述车架底部设置有两组支撑臂，每组支撑臂有两个，其中一个支撑臂设置于所述车架的一侧，另一个支撑臂相对设置于所述车架的另一侧；每组支撑臂均设置有支撑轴；所述导轨轮与所述支撑臂一一对应；所述导轨轮是由一个圆盘和一个圆柱同轴线连接而成，所述圆盘的直径大于所述圆柱的直径，且具有圆盘的一端朝外安装，所述圆盘和所述圆柱设有通孔，所述通孔的两端内分别设有与所述通孔内径相配合的轴承，所述轴承安装于所述支撑轴上。

作为一种优选的技术方案，所述循环水进水机构包括进水箱管、输气单元、输气管以及导水管，所述进水箱管设置于所述水培床的进水端，其上开设有若干与所述水培床连通的进水孔，所述导水管一端与所述进水箱管连通，另一端与所述集水筒内部连通，所述输气管的一端延伸至所述导水管内部，且具有沿出水方向的延伸段，所述输气管的另一端与所述输气单元相连。

作为一种进一步优选的技术方案，所述导水管的末端延伸至所述集水筒内部，在正常工作时，所述导水管的末端处于所述集水筒的液位以下；所述输气管的延伸段出气口处于所述集水筒的液位以下。

作为一种改进的方案，所述输气单元采用气泵；所述气泵设有气缸，所述气缸具有出气孔的管口连接有一流量控制阀，所述流量控制阀与所述输气管连接。

作为一种优选的技术方案，所述导水管另一个末端延伸至所述进水箱管的中间位置。

为了实现多根导水管的同时工作，同时实现管道的快速安装，所述输气管上设置有集气筒，所述集气筒将所述输气管划分为第一输气管和第二输气管；所述集气筒两端设有密封端盖，其中一所述密封端盖设有进气口，所述进气口设有凸起管，所述第一输气管热熔连接有管头，所述管头与所述凸起管配合连接；所述集气筒的外表面设有出气口，所述出气口连接所述第二输气管；并且在集气筒设置有两个甚至多个出气口，出气口设有凸起管，且所述凸起管与所述集气筒内部相通，所述凸起管外接一双通管头，并利用所述双通管头与所述第二输气管连接。例如，可以采用三个出气口，连接三条第二输气管，为三根导水管提供动力。

作为一种优选的技术方案，所述循环水回流机构包括回水箱管、回水管以及水位调节单元，所述回水箱管设置于所述水培床的出水端，其上开设有若干与所述水培床连通的回水孔，所述回水箱管的底部开设有若干出水孔，所述出水孔利用所述回水管与所述集水筒连通，所述水位调节单元设置于所述出水孔位置，对所述水培床内的水位高度进行调节，所述回水箱管上开设有观察孔，所述观察孔与所述水位调节单元的位置相适应，所述观察孔设置有抽拉式挡板。

为了方便抽拉式挡板的安装和使用，所述回水箱管设有与所述抽拉式挡板相配合的安装槽，且所述安装槽采用一侧开口的方形安装槽，所述抽拉式挡板滑动插装于所述安装槽内。同时，所述抽拉式挡板设有推拉部位，所述推拉部位设置于抽拉式挡板安装状态下与所述安装槽具有开口的一侧相对应的位置。

作为一种优选的技术方案，所述回水管设有流量调节阀，且所述流量调节阀采用球阀，所述流量调节阀包括调节柄以及阀体，所述阀体设置在所述回水管内部，所述调节柄设置在所述回水管外侧与所述阀体相对应的位置。所述调节柄设有橡胶层，且所述橡胶层设有防滑纹。

作为一种优选的技术方案，所述回水管设有补水箱。

作为一种优选的技术方案，所述回水孔设置为三角形，且所述回水孔上滑动设置有挡板。

作为一种优选的技术方案，所述水位调节单元包括

凸起管，所述凸起管围绕设置于所述出水孔的周边；

以及水位调节管，所述水位调节管滑动安装于所述凸起管内部，且所述凸起管内壁上的第一凹槽环和设置于所述水位调节管外壁上的第二凹槽环，所述第一凹槽环内设有与所述第一凹槽环大小相适应的橡胶圈，所述第一凹槽环的横截面圆弧与所述第二凹槽环的横截面圆弧配合构成一圆形，且第一凹槽环的横截面圆弧弧长大于所述第二凹槽环的横截面圆弧的弧长。

作为一种优选的技术方案，所述所述水培床为长方体板，所述长方体板的四周均设有挡水堰，所述漂浮板放置于所述水培床内，所述水培床内设有一挡板，且所述挡板的两端分别与对应的所述挡水堰之间设有用以实现所述漂浮板横向移动的横移通道，所述漂浮板上设有若干个与基质大小相适应的栽培孔。

作为一种优选的技术方案，所述漂浮板包括漂浮板本体；所述漂浮板本体为一长方体板，所述长方体板上开设有若干栽培孔，且所述栽培孔呈矩阵式排列，所述栽培孔是由一个下凹式矩形孔和一个圆形通孔组成，所述圆形通孔开设于所述下凹式矩形孔的底面上，且所述圆形通孔的孔径小于所述矩形孔的最小边长，所述漂浮板本体的一侧面上设置有从底部延伸到顶部的拼接凸起，所述漂浮板本体的另外一侧面上对应设置有从底部延伸到顶部的拼接凹槽，相邻两个漂浮板本体之间利用所述拼接凹槽和所述拼接凸起插装连接，所述漂浮板本体的两个端面上分别开设有所述内凹式搬运孔，所述内凹式搬运孔位于所述端面的中间位置；所述漂浮板本体的四个角呈不等边倒角。

水培蔬菜种植大棚，包括上述的农作物水培装置，还包括控制系统。所述控制系统包括中央控制服务器端和若干个大棚控制装置；

所述大棚控制装置包括主处理板、一个加肥系统板和至少一个育苗系统板，其中：

所述主处理板包括第一嵌入式中央处理器、一个加肥板通讯接口、至少一个育苗板通讯接口、远程通讯接口电路和若干个第一继电器电路，若干个所述第一继电器电路用于连接环境检测负载设备，所述环境检测负载设备包括温度传感器、湿度传感器和紫外线传感器，所述主处理板用于将采集到的大棚内环境参数、所述育苗系统板反馈的育苗数据和所述加肥系统板反馈的加肥数据通过所述远程通讯接口电路传送给所述中央控制服务器端，并将所述中央控制服务器端发送的控制指令发送给所述加肥系统板和所述育苗系统板；

所述加肥系统板包括第二嵌入式中央处理器、第一主板通讯接口和若干个第二继电器电路，所述第一主板通讯接口与所述加肥板通讯接口线路连接，用以在所述主处理板和所述加肥系统板之间建立通讯连接，若干个所述第二继电器电路分别连接控制计量泵的开关，所述计量泵的连接管道上设有与所述第二嵌入式中央处理器连接的液位传感器、水质分析设备和压力传感器，所述液位传感器用于对肥料罐内的液位进行监测，所述水质分析设备用于对EC参数进行采集，所述压力传感器对循环水压开关量进行采集，所述加肥系统板通过所述第一主板通讯接口将EC参数、PH数据以及循环水开关量数据传送给所述主处理板，并接收解析所述主处理板发送的控制指令，所述肥料罐包括A罐、B罐和加酸罐，所述肥料罐与所述农作物水培装置的集水筒连通，用以将肥料加入集水筒内；

所述育苗系统板包括第三嵌入式中央处理器、第二主板通讯接口和若干个第三继电器电路，所述第二主板通讯接口与所述育苗板通讯接口线路连接，用以在所述主处理板和所述育苗系统板之间建立通讯连接，若干个所述第三继电器电路分别连接控制喷淋电磁阀的开关、加肥水泵和加水水泵，所述育苗系统板通过所述第二主板通讯接口将所述育苗参数反馈给所述主处理板，并接收解析所述主处理板发送的控制指令；

所述中央控制服务器端包括主控制器、显示屏和通讯芯片接口，所述显示屏和通讯芯片接口分别与所述主控制器连接，所述通讯芯片接口与所述主处理板的远程通讯接口电路通讯连接，用于接收并解析所述主处理板发送的大棚内环境参数、育苗数据和加肥数据，并在所述显示屏上进行显示，同时，通过所述通讯芯片接口向所述主处理板发送用于控制育苗和加肥的控制指令。

作为一种改进的方案，所述主控制器包括控制模块以及与所述控制模块连接的肥料模块、环境模块、育苗模块和报警模块；

所述肥料模块，用于接收输入的与肥料相关的数据，形成肥料参数以及肥料实时状态，并将所述肥料参数和肥料实时状态以表格形式进行记录和显示，所述肥料参数包括对应每个大棚的EC最低值、EC最高值、EC最低报警值、EC最高报警值、PH最低值、PH最高值、PH最低报警值、PH最高报警值、A肥料罐加肥时间、B肥料罐加肥时间、加酸时间、A肥料罐延时时间、B肥料罐延时时间、加酸延时时间、A罐每天加肥上限、B罐每天加肥上限以及加酸每天上限，所述实时状态包括对应每个大棚的EC值及对应状态、PH值及对应状态、A肥料罐液位及状态、B肥料罐液位及状态和酸液位及状态；

所述环境模块，用于接收所述主处理板发送的大棚内环境参数，生成环境实时状态，根据输入的数据生成环境参数，并将所述环境参数和环境实时状态以表格形式进行记录和显示，同时根据环境实时状态对风机、水帘、遮阳网、放风口进行设备操作，所述环境参数包括对应每个大棚的温度高设定值、温度低设定值、紫外线高设定值和紫外线低设定值，所述环境实时状态包括对应每个大棚的温度及当前状态、湿度及当前状态、紫外线及当前状态、风机、水帘以及放风口；

所述育苗模块，用于接收所述主处理板发送的大棚内环境参数，生成实时气候，同时根据输入的数据生成喷淋系统参数，并将所述实时气候和喷淋系统参数以表格形式进行记录和显示，所述实时气候包括对应每个育苗大棚的当前温度及状态、当前湿度及状态和当前紫外线及状态，所述喷淋系统参数包括对应每个育苗大棚的喷淋头名称、加水/加肥选择以及设备操作方式；

所述报警模块，用于记载每个大棚对应的报警时间、报警IP地址、报警参数以及报警值；

所述控制模块，与所述显示屏和通讯芯片接口连接，用于通过所述通讯芯片接口收发数据，并根据用户的操作，在所述显示屏显示对应的内容，同时用于控制肥料模块、环境模块、育苗模块和报警模块执行相应的功能。

作为一种改进的方案，所述设备操作的方式包括手动、自动、时间控制以及自动加时间控制混合控制的方式。

作为一种改进的方案，所述肥料模块、环境模块、育苗模块和报警模块对应有显示操作界面，所述显示操作界面包括肥料选项、环境选项、育苗选项以及报警选项。

作为一种改进的方案，所述肥料选项包括肥料实时状态表格项、肥料参数表格项以及日志曲线内容项；

所述肥料实时状态表格项、肥料参数表格项内显示的内容分别与所述肥料实时状态和肥料参数的表格内容相对应；

所述日志曲线内容项将所述肥料实时状态表格项、肥料参数表格项的内容以日志曲线图的方式进行显示。

作为一种改进的方案，所述环境选项包括环境实时状态表格项、设备操作表格项、环境参数表格项和日志曲线内容项；

所述环境实时状态表格项、设备操作表格项、环境参数表格项内显示的内容分别与所述环境实时状态、设备操作、环境参数的表格内容相对应；

所述日志曲线内容项将所述环境实时状态表格项和所述环境参数表格项的内容以曲线图的方式进行显示。

作为一种改进的方案，所述育苗选项包括实时气候表格项和喷淋系统参数表格项；

所述实时气候表格项和喷淋系统参数表格项内显示的内容分别与所述实时气候和喷淋系统参数的表格内容相对应。

作为一种改进的方案，所述报警选项包括日志表格项，所述日志表格项内显示所述每个大棚对应的报警时间、报警IP地址、报警参数以及报警值。

作为一种改进的方案，所述主处理板的远程通讯接口电路和所述中央控制服务器端的通讯芯片接口均为无线通讯模块。

作为一种改进的方案，所述大棚控制装置设置在水培育苗大棚内的控制柜内，所述大棚控制装置的数量为1-50个，所述育苗系统板的数量为1-6个。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种农作物水培装置，包括水培床和床区地面，所述水培床位于两条所述工作走道之间的床区地面上，且所述水培床的底部与所述床区地面直接接触，所述床区地面的两端均设置有下挖形成的工作走道，所述工作走道另一侧的地面上设置有用以行走周转车的导轨，所述导轨沿所述工作走道的延伸方向设置。基于以上结构，水培床的底部与床区地面直接接触，可以使得水培床充分利用地温进行温度的自行调整，使得水培床内的温度环境与地面种植更加贴近，也更适合中国农作物的种植；在工作走道内可铺设管道，并且人可行走于工作走道内，工作走道内壁与底面均已硬化，工作人员无需弯腰工作，在靠近其中一工作走道的地面上设有导轨，导轨上可以放置周转车，这样从运苗到收获成熟的采摘，都可以很方便的利用导轨的周转车来收获蔬菜，可提高种植与收获的效率，同时也可以利用周转车运输苗盘，无需人工搬取，节约人力。

本发明的周转车包括车架、用以实现所述车架在所述导轨上行走的导轨轮以及用以实现所述车架在地面行走的万向脚轮；所述导轨轮安装于所述车架上；所述万向脚轮安装于所述车架上，所述万向脚轮具有用以避免所述万向脚轮与所述导轨接触的避让机构；所述万向脚轮与所述导轨轮之间具有用以避免所述导轨轮与地面接触的高度差。基于这种结构，利用导轨轮的设置可以使周转车在导轨上使用，而万向脚轮的设置可以使周转车能够方便在路面上行走，其中导轨轮为圆盘和圆柱连接，具有非常好的导向作用，可以防止周转车在导轨上使用时掉落，其中具有圆盘的一侧的支撑轴上设有双螺母，其作用是可以轴向的调节相对的导轨轮的距离以适应距离不同的导轨，其中套管内安装有扶手，可以更方便的操作周转车。

本发明中所述循环水进水机构包括进水箱管、输气单元、输气管以及导水管，所述进水箱管设置于所述水培床的进水端，其上开设有若干与所述水培床连通的进水孔，所述导水管一端与所述进水箱管连通，另一端与所述集水筒内部连通，所述输气管的一端延伸至所述导水管内部，且具有沿出水方向的延伸段，所述输气管的另一端与所述输气单元相连。基于以上结构，输气单元能够通过输气管将高速气流导入导水管内，由于输气管在导水管内部具有沿出水方向的延伸段，因此，高速气流会相对集中的沿出水方向喷射，从而使得导水管内的气流速度加快，导水管内气压降低，集水筒内的水会随着高速气流沿着导水管流动，实现了供水。在供水过程中，由于导水管内的水是由输气管进入的气体推动的，因此两者会充分混合，输气管进入的气体中含有的氧气会充分混合在水中，从而在一定程度上提高了输送水的含氧量，而且不需要额外增加充氧设备，成本较低。

本发明中所述循环水回流机构包括回水箱管、回水管以及水位调节单元，所述回水箱管设置于所述水培床的出水端，其上开设有若干与所述水培床连通的回水孔，所述回水箱管的底部开设有若干出水孔，所述出水孔利用所述回水管与所述集水筒连通，所述水位调节单元设置于所述出水孔位置，对所述水培床内的水位高度进行调节，所述回水箱管上开设有观察孔，所述观察孔与所述水位调节单元的位置相适应，所述观察孔设置有抽拉式挡板。基于这种结构，本发明在使用时，利用回水箱管对流经水培床后的工作用水进行导出，利用回水孔可以使工作用水流出，利用观察孔可以观察水位的高低及工作用水的流出情况，利用抽拉式挡板可以遮挡杂物及灰尘对回水孔的影响，利用水位控制机构可以对水培床中的水位进行控制，便于及时排出多余的工作用水，利用回水管可以将回水箱管导出的工作用水集中运输到集水筒中，利用集水筒可以将排出的工作用水循环利用。

本发明中，所述水位调节单元包括凸起管，所述凸起管围绕设置于所述出水孔的周边；以及水位调节管，所述水位调节管滑动安装于所述凸起管内部，且所述凸起管内壁上的第一凹槽环和设置于所述水位调节管外壁上的第二凹槽环，所述第一凹槽环内设有与所述第一凹槽环大小相适应的橡胶圈，所述第一凹槽环的横截面圆弧与所述第二凹槽环的横截面圆弧配合构成一圆形，且第一凹槽环的横截面圆弧弧长大于所述第二凹槽环的横截面圆弧的弧长。基于以上结构，水位调节管能够通过在凸起管内的滑动来调节高度，控制水床内的液位高度，根据不同农作物需求进行灵活的调整，并且将密封圈固定在凸起管的大凹槽内，防止当来回滑动水位调节管的时候，密封圈被一起拖拉出来，密封效果较好。

本发明所述所述水培床为长方体板，所述长方体板的四周均设有挡水堰，所述漂浮板放置于所述水培床内，所述水培床内设有一挡板，且所述挡板的两端分别与对应的所述挡水堰之间设有用以实现所述漂浮板横向移动的横移通道，所述漂浮板上设有若干个与基质大小相适应的栽培孔。基于这种结构，本发明在使用时，可以将具有横移通道的一端临近工作走道，工作人员站在工作走道无需沿水培床走动即可完成利用漂浮板栽种营养基质和种苗，当一块漂浮板种植完成后，利用横移通道横向移动至另外一侧即可，无需搬动育苗盘走动，节约了人力，同时也提高了工作效率。

本发明采用了特定结构的漂浮板，包括漂浮板本体；所述漂浮板本体为一长方体板，所述长方体板上开设有若干栽培孔，且所述栽培孔呈矩阵式排列，所述栽培孔是由一个下凹式矩形孔和一个圆形通孔组成，所述圆形通孔开设于所述下凹式矩形孔的底面上，且所述圆形通孔的孔径小于所述矩形孔的最小边长，所述漂浮板本体的一侧面上设置有从底部延伸到顶部的拼接凸起，所述漂浮板本体的另外一侧面上对应设置有从底部延伸到顶部的拼接凹槽，相邻两个漂浮板本体之间利用所述拼接凹槽和所述拼接凸起插装连接，所述漂浮板本体的两个端面上分别开设有所述内凹式搬运孔，所述内凹式搬运孔位于所述端面的中间位置；所述漂浮板本体的四个角呈不等边倒角。基于这种结构，漂浮板方便布置在水培床内，栽培孔由矩形孔和圆孔组成，设有圆孔可以防止基质从矩形孔中掉落出来，设为通孔，基质可以借助这个通孔从水培床中的营养液里吸取养分，且栽培孔呈矩阵式分布，其分布基质苗体合理以及更容易数清多少颗，漂浮板本体的侧面设有拼接凸起，这个拼接凸起可以跟另一个漂浮板的拼接凹槽进行拼接连接，这样当漂浮板放置在水培床的时候可以整体的拖动漂浮板，其两端设有内凹式搬运孔，当把漂浮板放置到水培床以及将漂浮板从水培中取出的时候可以利用该搬运孔方便的搬进或者搬出。

在本发明中，水培种植大棚控制系统包括中央控制服务器端和若干个大棚控制装置；大棚控制装置包括主处理板、一个加肥系统板和至少一个育苗系统板，该大棚控制装置与育苗大棚一一对应，通过该中央控制服务器端实现对若干个大棚的内的环境、水循环加肥、育苗的控制，集成化程度高，降低了育苗用户的工作量，提高工作效率和水培育苗效率，同时也降低管理成本，便于水培种植大棚技术的推广。

由于设备操作的方式包括手动、自动、时间控制以及自动加时间控制混合控制的方式，实现了对育苗操作的多种控制的有效结合，为育苗用户提供多种选择方式，为育苗用户提供便利。

由于主处理板的远程通讯接口电路和所述中央控制服务器端的通讯芯片接口均为无线通讯模块，该无线通讯模块的设置，减少了网络布线，控制准确度提高，便于维护。

综上所述，本发明充分利用了地温对水培床的温度进行调整，而且循环水内含氧量较高，无需配置额外的溶氧设备，漂浮板更加适合水培床，水培床内的水位能够进行有效的调整。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是周转车的结构示意图；

图3是循环水进水机构的结构示意图；

图4是循环水回流机构的结构示意图；

图5是水位调节单元的结构示意图；

图6是水位调节单元的剖面结构示意图；

图7是漂浮板的正面结构示意图；

图8是漂浮板的背面结构示意图；

图9是本发明提供的水培种植大棚控制系统的结构示意图；

图10是本发明提供的主处理板的结构示意图；

图11是本发明提供的加肥系统板的结构示意图；

图12是本发明提供的育苗系统板的结构示意图；

图13至图15是本发明提供的肥料选项的界面示意图；

图16和图17是本发明提供的环境选项的界面示意图；

图18和图19是本发明提供的育苗选项的界面示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

如图1所示，一种农作物水培装置，包括水培床1和床区地面2，所述水培床1位于床区地面2上，且所述水培床1的底部与所述床区地面2直接接触，一般而言，水培床多数采用厚度较薄的塑钢板制作而成，塑钢板的厚度为1.2-1.5mm，发明人也在实践中发现，当采用该厚度的塑钢板时，水培床1与床区地面2直接接触时，会充分利用地温实现对水培床1内温度的调整，使得种植环境更加符合植物的生长需求；所述水培床1的一端连接有循环水进水机构3，另一端连接有循环水回流机构4，所述循环水进水机构3和所述循环水回流机构4均连通至同一集水筒5；所述水培床1内设置有用以培养农作物的漂浮板6。进一步的讲，水培床1为长方体板，所述长方体板的四周均设有挡水堰，所述漂浮板6放置于所述水培床内，所述水培床内设有一挡板11，且所述挡板的两端分别与对应的所述挡水堰之间设有用以实现所述漂浮板横向移动的横移通道12，所述漂浮板6上设有若干个与基质大小相适应的栽培孔。

本实施例中，为了方便对水培床1的种植物操作，在所述床区地面2的两端均设置有下挖形成的工作走道21，所述工作走道21另一侧的地面上设置有用以行走周转车7的导轨22，所述导轨22沿所述工作走道21的延伸方向设置。工作走道21不但方便行走，而且可以作为人工操作的站立位置，人工在对水培床1内的种植物进行操作时，无需蹲着或者弯腰，更加省力，在工作走道21的两端也都设有方便行走的台阶23。同时，在靠近水培床1的一侧，工作走道21也开挖有沟槽，方便布置管线。

如图2所示，本实施例提供的周转车与导轨22相配合，周转车7包括车架71、用以实现所述车架71在所述导轨22上行走的导轨轮72以及用以实现所述车架在地面行走的万向脚轮73；所述导轨轮72安装于所述车架71上；所述万向脚轮73安装于所述车架上，所述万向脚轮73具有用以避免所述万向脚轮与所述导轨接触的避让机构；所述万向脚轮与所述导轨轮之间具有用以避免所述导轨轮与地面接触的高度差。所述避让机构包括支撑板74，所述支撑板设置于所述车架71的底部，且具有延伸至所述车架71外的延伸端，所述万向脚轮73利用螺栓固定安装于所述支撑板74的延伸端；所述支撑板74与所述车架71的宽度方向一致，且所述支撑板74的长度大于所述车架71的宽度。体现在本实施例中，所述车架71由方管焊接而成的长方形框体，所述支撑板的长度大于所述车架的短管，所述支撑板安装于所述短管的底面上，且与所述短管的方向一致，从而让支撑板两端延伸至车架71外，使之宽度大于两根导轨22之间的宽度，在导轨22上行走时，使万向脚轮73避让开导轨。所述车架71底部设置有两组支撑臂75，每组支撑臂75有两个，其中一个支撑臂75设置于所述车架71的一侧，另一个支撑臂相对设置于所述车架的另一侧；每组支撑臂均设置有支撑轴76；所述导轨轮与所述支撑臂一一对应；所述导轨轮72是由一个圆盘和一个圆柱同轴线连接而成，所述圆盘的直径大于所述圆柱的直径，且具有圆盘的一端朝外安装，所述圆盘和所述圆柱设有通孔，所述通孔的两端内分别设有与所述通孔内径相配合的轴承，所述轴承安装于所述支撑轴76上，在导轨上行走时，利用圆盘能够保持周转车7在导轨22上定位，防止从导轨22上脱落。

很明显，万向脚轮73的最低点要比导轨轮72要低一些，以方便在地面行走时万向脚轮73先接触地面，避免导轨轮72触碰地面，方便周转车在地面上转向、行走。另外，所述车架两端分别固定安装有通过焊接铁管而形成的把手77，且与车架71的连接处焊接有一加固板78，所述把手的手持部位上设有塑料套。

如图3所示，所述循环水进水机构3包括进水箱管31、输气单元32、输气管33以及导水管34，所述进水箱管31设置于所述水培床1的进水端，其上开设有若干与所述水培床1连通的进水孔，所述导水管34一端与所述进水箱管31连通，另一端与所述集水筒5内部连通，所述输气管33的一端延伸至所述导水管34内部，且具有沿出水方向的延伸段，所述输气管33的另一端与所述输气单元32相连。本实施例中，集水筒5为部分位于地下的水井，循环水汇集到此处，可以利用地温保持温度，无需配备专门的保温装置，所述导水管34的末端延伸至所述集水筒5内部，在正常工作时，所述导水管34的末端处于所述集水筒5的液位以下；所述输气管33的延伸段出气口处于所述集水筒5的液位以下。所述输气单元32采用气泵；所述气泵设有气缸，所述气缸具有出气孔的管口连接有一流量控制阀，所述流量控制阀与所述输气管33连接。所述导水管34另一个末端延伸至所述进水箱管31的中间位置，水从中间位置进入，可以更加均匀的向左右两个方向分散，确保出水的均匀性。为了实现多根导水管的同时工作，同时实现管道的快速安装，所述输气管33上设置有集气筒35，所述集气筒将所述输气管33划分为第一输气管和第二输气管；所述集气筒两端设有密封端盖，其中一所述密封端盖设有进气口，所述进气口设有凸起管，所述第一输气管热熔连接有管头，所述管头与所述凸起管配合连接；所述集气筒的外表面设有出气口，所述出气口连接所述第二输气管；并且在集气筒设置有两个甚至多个出气口，出气口设有凸起管，且所述凸起管与所述集气筒内部相通，所述凸起管外接一双通管头，并利用所述双通管头与所述第二输气管连接。例如，本实施例可以采用三个出气口，连接三条第二输气管，为三根导水管提供动力，而图中仅示出两条。

如图4所示，所述循环水回流机构包括回水箱管41、回水管42以及水位调节单元43，所述回水箱管41设置于所述水培床1的出水端，其上开设有若干与所述水培床1连通的回水孔411，所述回水箱管41的底部开设有若干出水孔412，所述出水孔412利用所述回水管42与所述集水筒5连通，所述水位调节单元43设置于所述出水孔位置，对所述水培床内的水位高度进行调节，所述回水箱管上开设有观察孔413，所述观察孔与所述水位调节单元的位置相适应，所述观察孔413设置有抽拉式挡板414。为了方便抽拉式挡板的安装和使用，所述回水箱管设有与所述抽拉式挡板相配合的安装槽415，且所述安装槽415采用一侧开口的方形安装槽，所述抽拉式挡板滑动插装于所述安装槽415内。同时，所述抽拉式挡板414设有推拉部位，所述推拉部位设置于抽拉式挡板安装状态下与所述安装槽具有开口的一侧相对应的位置。所述回水管42设有流量调节阀44，且所述流量调节阀采用球阀，所述流量调节阀44包括调节柄以及阀体，所述阀体设置在所述回水管内部，所述调节柄设置在所述回水管外侧与所述阀体相对应的位置。所述调节柄设有橡胶层，且所述橡胶层设有防滑纹。

本实施例中，为了便于向循环系统内补充水，在所述回水管42设有补水箱45，所述补水箱45采用方形漏斗，同时，也可以利用补水箱45向循环系统内加入所需的药剂等，药剂首先在集水筒5内充分溶解、分散，不直接进入到水培床内，从而使得药剂的作用得到充分的发挥。所述回水孔411设置为三角形，且所述回水孔411上滑动设置有挡板。

如图5和图6所示，所述水位调节单元43包括凸起管431以及水位调节管432，所述凸起管431围绕设置于所述出水孔412的周边；所述水位调节管432滑动安装于所述凸起管431内部，且所述凸起管431内壁上的第一凹槽环和设置于所述水位调节管外壁上的第二凹槽环，所述第一凹槽环内设有与所述第一凹槽环大小相适应的橡胶圈433，所述第一凹槽环的横截面圆弧与所述第二凹槽环的横截面圆弧配合构成一圆形，且第一凹槽环的横截面圆弧弧长大于所述第二凹槽环的横截面圆弧的弧长。

为了方便循环使用，本发明一般将两个水培床1并排设置，且两个水培床1的进水端和出水端为相对设置，即可以将其中一个水培床的出水端出水回流到集水筒5，再利用循环水进水机构导入另外一个水培床的进水端实现循环。

如图7和图8所示，所述漂浮板6包括漂浮板本体；所述漂浮板本体为一长方体板，所述长方体板上开设有若干栽培孔，且所述栽培孔呈矩阵式排列，所述栽培孔是由一个下凹式矩形孔61和一个圆形通孔62组成，所述圆形通孔开设于所述下凹式矩形孔的底面上，且所述圆形通孔的孔径小于所述矩形孔的最小边长，所述漂浮板本体的一侧面上设置有从底部延伸到顶部的拼接凸起64，所述漂浮板本体的另外一侧面上对应设置有从底部延伸到顶部的拼接凹槽63，相邻两个漂浮板本体之间利用所述拼接凹槽63和所述拼接凸起64插装连接，所述漂浮板本体的两个端面上分别开设有所述内凹式搬运孔65，所述内凹式搬运孔65位于所述端面的中间位置；所述漂浮板本体的四个角呈不等边倒角。在漂浮板本体底面的四个角上设有支撑凸起，所述漂浮板本体厚度为3cm-8cm，所述栽培孔的间距为5cm-15cm。漂浮板本体采用轻质材料，而且该材料对农作物的培育有益。漂浮板本体采用如下方法制备：在35℃下,将BTDA加入到甲醇中,加热至75℃冷凝回流,直至透明当BTDA酯化至透明后,加入等当量配比的MDA,搅拌一定时间便得到聚酰胺酯前聚体溶液，冷却至30℃,加入聚醚改性有机硅表面活性剂,以转速为100-135转/分钟的转速逆时针搅拌30-35分钟，最终得到含匀泡剂的聚酰胺酯前聚体混合溶液；随后将混合溶液倒入不锈钢容器中,放入真空干燥箱,抽真空至-0.1MPa，在65℃下保持27小时,取出,研磨,得到浅黄色聚酰胺酯前聚体粉末；称取适量聚酰胺酯前聚体粉末，加入微量元素(为聚酰胺酯前聚体粉末重量的0.5％，其中，铁、锰、铜、硼、钼的重量比为3：1：1：1：0.3)，加入模具中,将模具加热至235℃保持2min,使之发泡,然后将所得泡沫通入氮气作为保护气体,保持120min,再升温至315℃,保持35min，即得漂浮板本体。

图9示出了本发明提供的水培种植大棚控制系统的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明相关的部分。

水培种植大棚控制系统包括中央控制服务器端101和若干个大棚控制装置102；

大棚控制装置102包括主处理板103、一个加肥系统板104和至少一个育苗系统板105，其中：

如图10所示，主处理板103包括第一嵌入式中央处理器106、一个加肥板通讯接口107、至少一个育苗板通讯接口108、远程通讯接口电路109和若干个第一继电器电路1010，若干个第一继电器电路1010用于连接环境检测负载设备，环境检测负载设备包括温度传感器、湿度传感器和紫外线传感器，主处理板103用于将采集到的大棚内环境参数、育苗系统板105反馈的育苗数据和加肥系统板104反馈的加肥数据通过远程通讯接口电路109传送给中央控制服务器端101，并将中央控制服务器端101发送的控制指令发送给加肥系统板104和育苗系统板105；

如图11所示，加肥系统板104包括第二嵌入式中央处理器1011、第一主板通讯接口1012和若干个第二继电器电路1013，第一主板通讯接口1012与加肥板通讯接口107线路连接，用以在主处理板103和加肥系统板104之间建立通讯连接，若干个第二继电器电路1013分别连接控制计量泵的开关，计量泵的连接管道上设有与第二嵌入式中央处理器1011连接的液位传感器、水质分析设备和压力传感器，液位传感器用于对肥料肥料罐内的液位进行监测，水质分析设备用于对EC参数进行采集，压力传感器对循环水压开关量进行采集，加肥系统板104通过第一主板通讯接口1012将EC参数、PH数据以及循环水开关量数据传送给主处理板103，并接收解析主处理板103发送的控制指令，肥料罐包括A罐、B罐和加酸罐；

如图12所示，育苗系统板105包括第三嵌入式中央处理器1014、第二主板通讯接口1015和若干个第三继电器电路1016，第二主板通讯接口1015与育苗板通讯接口108线路连接，用以在主处理板103和育苗系统板105之间建立通讯连接，若干个第三继电器电路1016分别连接控制喷淋电磁阀的开关、加肥水泵和加水水泵，育苗系统板105通过第二主板通讯接口1015将育苗参数反馈给主处理板103，并接收解析主处理板103发送的控制指令；

中央控制服务器端101包括主控制器1017、显示屏1018和通讯芯片接口1019，显示屏1018和通讯芯片接口1019分别与主控制器1017连接，通讯芯片接口1019与主处理板103的远程通讯接口电路109通讯连接，用于接收并解析主处理板103发送的大棚内环境参数、育苗数据和加肥数据，并在显示屏1018上进行显示，同时，通过通讯芯片接口1019向主处理板103发送用于控制育苗和加肥的控制指令。

其中，主控制器1017包括控制模块1020以及与控制模块1020连接的肥料模块1021、环境模块1022、育苗模块1023和报警模块1024；

肥料模块1021，用于接收输入的与肥料相关的数据，形成肥料参数以及肥料实时状态，并将肥料参数和肥料实时状态以表格形式进行记录和显示，肥料参数包括对应每个大棚的EC最低值、EC最高值、EC最低报警值、EC最高报警值、PH最低值、PH最高值、PH最低报警值、PH最高报警值、A肥料罐加肥时间、B肥料罐加肥时间、加酸时间、A肥料罐延时时间、B肥料罐延时时间、加酸延时时间、A罐每天加肥上限、B罐每天加肥上限以及加酸每天上限，实时状态包括对应每个大棚的EC值及对应状态、PH值及对应状态、A肥料罐液位及状态、B肥料罐液位及状态和酸液位及状态；

环境模块1022，用于接收主处理板103发送的大棚内环境参数，生成环境实时状态，根据输入的数据生成环境参数，并将环境参数和环境实时状态以表格形式进行记录和显示，同时根据环境实时状态对风机、水帘、遮阳网、放风口进行设备操作，环境参数包括对应每个大棚的温度高设定值、温度低设定值、紫外线高设定值和紫外线低设定值，环境实时状态包括对应每个大棚的温度及当前状态、湿度及当前状态、紫外线及当前状态、风机、水帘以及放风口；

育苗模块1023，用于接收主处理板103发送的大棚内环境参数，生成实时气候，同时根据输入的数据生成喷淋系统参数，并将实时气候和喷淋系统参数以表格形式进行记录和显示，所述实时气候包括对应每个育苗大棚的当前温度及状态、当前湿度及状态和当前紫外线及状态，所述喷淋系统参数包括对应每个育苗大棚的喷淋头名称、加水/加肥选择以及设备操作方式；

报警模块1024，用于记载每个大棚对应的报警时间、报警IP地址、报警参数以及报警值；

控制模块1020，与所述显示屏和通讯芯片接口连接，用于通过所述通讯芯片接口收发数据，并根据用户的操作，在所述显示屏显示对应的内容，同时用于控制肥料模块、环境模块、育苗模块和报警模块执行相应的功能。

当然，该主控制器1017还包括其他模块，例如测试模块，在此不再赘述，但不用以限制本发明。

在本发明实施例中，在水培种植过程中，涉及到的设备操作据包括如下控制方式：

(1)手动控制的方式，育苗用户可以自己手动控制开关或者操作，实现对某个负载设备或者其他部件的开关控制；

(2)自动控制的方式，预先设定程序，即在程序中预先设定温度、湿度、紫外线的界值，当实时测量的数值大于该界值时，则自动控制相应的设备操作；

(3)时间控制的方式，即预先设定开始的时间和结束的时间，当开始的时间和结束的时间到达时，自动开启或关闭相应的负载设备；

(4)混合控制的方式，即自动控制+时间控制的方式，有效对负载设备进行控制。

在本发明实施例中，主控制器1017对数据的处理，通过显示屏1018进行显示，其中，在主处理器内设有该水培种植大棚控制系统对应的应用程序，用以实现对育苗的操作和控制，该应用程序对应有软件界面进行匹配，该软件界面可进行水培育苗数据的查看和负载设备的相关控制，下述给出具体的实现：

肥料模块1021、环境模块1022、育苗模块1023和报警模块1024对应有显示操作界面，所述显示操作界面包括肥料选项、环境选项、育苗选项以及报警选项；

如图13至图15所示，肥料选项包括肥料实时状态表格项、肥料参数表格项以及日志曲线内容项，图5对应实时状态表格项，图6对应肥料参数表格项，图7对应日志曲线内容项；

肥料实时状态表格项、肥料参数表格项内显示的内容分别与所述肥料实时状态和肥料参数的表格内容相对应，即：

肥料实时状态表格项显示对应每个大棚的EC值及对应状态、PH值及对应状态、A肥料罐液位及状态、B肥料罐液位及状态和酸液位及状态，肥料参数表格项显示每一个大棚对应的EC最低值、EC最高值、EC最低报警值、EC最高报警值、PH最低值、PH最高值、PH最低报警值、PH最高报警值、A肥料罐加肥时间、B肥料罐加肥时间、加酸时间、A肥料罐延时时间、B肥料罐延时时间、加酸延时时间、A罐每天加肥上限、B罐每天加肥上限以及加酸每天上限；

日志曲线内容项将所述肥料实时状态表格项、肥料参数表格项的内容以日志曲线图的方式进行显示，即：

日志曲线主要显示若干个大棚的加肥时间，包括A肥料、B肥料和酸。

如图16和图17所示，环境选项包括环境实时状态表格项、设备操作表格项、环境参数表格项和日志曲线内容项，图8对应环境实时状态表格项，图9对应环境参数表格项；

环境实时状态表格项、设备操作表格项、环境参数表格项内显示的内容分别与所述环境实时状态、设备操作、环境参数的表格内容相对应，即：

环境实时状态表格项显示对应每个大棚的温度及当前状态、湿度及当前状态、紫外线及当前状态、风机、水帘以及放风口，环境参数表格项显示对应每个大棚的温度高设定值、温度低设定值、紫外线高设定值和紫外线低设定值；

日志曲线内容项将所述环境实时状态表格项和所述环境参数表格项的内容以曲线图的方式进行显示，即：

其中，在该日志曲线内容项上首先显示的若干个大棚的日志数据，然后点击日期，进入每天的日志曲线，在此不再赘述。

如图10至图11所示，育苗选项包括实时气候表格项和喷淋系统参数表格项，图10对应实时气候表格项，图11对应喷淋系统参数表格项，其中：

实时气候表格项显示对应每个育苗大棚的当前温度及状态、当前湿度及状态和当前紫外线及状态，所述喷淋系统参数表格项对应每个育苗大棚的喷淋头名称、加水/加肥选择以及设备操作方式；

所述实时气候表格项和喷淋系统参数表格项内显示的内容分别与所述实时气候和喷淋系统参数的表格内容相对应。

在本发明实施例中，如图18所示，报警选项包括日志表格项，所述日志表格项内显示所述每个大棚对应的报警时间、报警IP地址、报警参数以及报警值。

在本发明实施例中，上述图19所示的系统框架中，大棚控制装置102的数量可以根据育苗种植用户的实际需要进行设计，其数量可以控制在1-50的范围；

在该大棚控制装置102内，一个主处理板103可以挂一个加肥系统板104和最多6个育苗系统板105，充分满足育苗种植用户的需求，减少用户成本。

在本发明实施例中，主处理板103的远程通讯接口电路109和所述中央控制服务器端101的通讯芯片接口1019均为无线通讯模块，其中，该无线通讯模块为无线wifi模块，或GPRS模块，在此不再赘述。

在该实施例中，该大棚控制装置102可设置在大棚内的控制柜内，其中，该控制柜由金属型材制得，其具体组分按照质量百分比配置如下：

碳：0.002％-0.05％，硅：0.03％-0.90％，锰：0.03％-0.23％，磷：0.001％-0.003％，硫：0.001％-0.020％，铬：12％-20％，镍：1％-8％，铝：0.001％-0.2％，氮：0.001％-0.020％，氧：0.001％-0.015％，铜：0.001％-8％，钨：0.001％-6％，钒：0.001％-0.8％，铌：0.001％-0.30％，钙：0.001％-0.10％，镁：0.001％-0.10％，硼：0.001％-0.020％，钼：2％-10％，余量为铁以及不可缺少的杂质；

对应的，在该金属材质上喷涂有涂层，该涂层含有NiCr 3.5wt％、Cr2O36.2wt％，余量为Al2O3；

其具体的熔炼工艺为：按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将组分碳、锰、铬、镍、钒、硼、磷、硫、钼等熔化，出炉后，利用精炼炉，在全过程通入氩气搅拌的情况下，喂入硼材料，控制出站温度为1600℃；喂入纳米级别粉末的B材料，出站后，利用炉精炼；浇铸成初件；将初件表面在500℃下等温渗氮处理，首先，保温16h，采用较低的氨分解率(18％)，为吸氮阶段，然后将氨分解率提高到35％，保温时间在70h，为扩散阶段，最后，为减少渗氮层的脆性，在渗氮结束前3h进行退氮处理，氨分解率提高到70％，退氮温度提高到500℃；然后在其接触面上等离子喷涂上述涂层，完成；

在该实施例中，上述金属材质的组分相互协同，能够起到提高控制柜的耐腐蚀性和耐疲劳的作用。例如，其中铬的设置大大提高了金属材质的耐腐蚀性，其中的锰元素能够大大提高疲劳性能，材料中含有锰可以使得配件均匀变形，同时可以使得裂纹在整个晶粒内部形成，而非集中于境界处，另一方面，含有锰也是裂纹扩展的阻力，当裂纹尖端扩展至含锰相时，裂纹会发生偏转，增大裂纹扩张途径，从而提高材料的断裂韧性和疲劳抗力。组分中加入的硼材料可以提高淬透性，作用机理为：硼在奥氏体境界偏聚，组分中碳、磷元素对硼提高配件的淬透性作用具有重要影响，利用多种元素的复合作用，显著提高并稳定控制柜的淬透性，这对于控制柜后续的渗氮处理关联紧密，具有非常重要的意义。

在本发明实施例中，上述水培种植大棚控制系统应用在水培领域内，在该水培种植大棚内，设有水培床，该水培床与上述各个负载相互配合，完成育苗和加肥操作，实现育苗种植过程，其中该水培床的结构为：

水培床和床区地面，所述水培床位于两条所述工作走道之间的床区地面上，且所述水培床的底部与所述床区地面直接接触，所述床区地面的两端均设置有下挖形成的工作走道，所述工作走道另一侧的地面上设置有用以行走周转车的导轨，所述导轨沿所述工作走道的延伸方向设置。基于以上结构，水培床的底部与床区地面直接接触，可以使得水培床充分利用地温进行温度的自行调整，使得水培床内的温度环境与地面种植更加贴近，也更适合中国农作物的种植；在工作走道内可铺设管道，并且人可行走于工作走道内，工作走道内壁与底面均已硬化，工作人员无需弯腰工作，在靠近其中一工作走道的地面上设有导轨，导轨上可以放置周转车，这样从运苗到收获成熟的采摘，都可以很方便的利用导轨的周转车来收获蔬菜，可提高种植与收获的效率，同时也可以利用周转车运输苗盘，无需人工搬取，节约人力。

以上控制系统中的肥料罐均与集水筒相连通，用以检测集水筒中水质状况，进而对进入水培床内的水质进行控制。

其中，上述水培床的漂浮板用于育苗之用，其采用轻质材料制作，在35℃下,将BTDA加入到甲醇中,加热至75℃冷凝回流,直至透明当BTDA酯化至透明后,加入等当量配比的MDA,搅拌一定时间便得到聚酰胺酯前聚体溶液，冷却至30℃,加入聚醚改性有机硅表面活性剂,以转速为100-135转/分钟的转速逆时针搅拌30-35分钟，最终得到含匀泡剂的聚酰胺酯前聚体混合溶液；随后将混合溶液倒入不锈钢容器中,放入真空干燥箱,抽真空至-0.1MPa，在65℃下保持27小时,取出,研磨,得到浅黄色聚酰胺酯前聚体粉末；称取适量聚酰胺酯前聚体粉末，加入微量元素(为聚酰胺酯前聚体粉末重量的0.5％，其中，铁、锰、铜、硼、钼的重量比为3：1：1：1：0.3)，加入模具中,将模具加热至235℃保持2min,使之发泡,然后将所得泡沫通入氮气作为保护气体,保持120min,再升温至315℃,保持35min，即得漂浮板。

在本发明实施例中，水培种植大棚控制系统包括中央控制服务器端101和若干个大棚控制装置102；大棚控制装置102包括主处理板103、一个加肥系统板104和至少一个育苗系统板105，该大棚控制装置102与育苗大棚一一对应，通过该中央控制服务器端101实现对若干个大棚的内的环境、水循环加肥、育苗的控制，集成化程度高，降低了育苗用户的工作量，提高工作效率和水培育苗效率，同时也降低管理成本，便于水培种植大棚技术的推广。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (9)

1.水培蔬菜种植大棚，其特征在于：包括农作物水 培装置，还包括水培种植大棚控制系统；

所述农作物水培装置包括水培床和床区地面，所述水培床位于所述床 区地面上，且所述水培床的底部与所述床区地面直接接触，

所述水培床的一端连接有循环水进水机构，另一端连接有循环水回流机构，所述循环水进水机构和所述循环水回流机构均连通至同一集水筒；

所述水培床内设置有用以培养农物的漂浮板；

所述水培种植大棚控制系统包括中央控制服务器端和若干个大棚控制装置；

所述大棚控制装置包括主处理板、一个加肥系统板和至少一个育苗系统板，其中：

所述主处理板包括第一嵌入式中央处理器、一个加肥板通讯接口、至少一个育苗板通讯接口、远程通讯接口电路和若干个第一继电器电路，若干个所述第一继电器电路用于连接环境检测负载设备，所述环境检测负载设备包括温度传感器、湿度传感器和紫外线传感器，所述主处理板用于将采集到的大棚内环境参数、所述育苗系统板反馈的育苗数据和所述加肥系统板反馈的加肥数据通过所述远程通讯接口电路传送给所述中央控制服务器端，并将所述中央控制服务器端发送的控制指令发送给所述加肥系统板和所述育苗系统板；

所述加肥系统板包括第二嵌入式中央处理器、第一主板通讯接口和若干个第二继电器电路，所述第一主板通讯接口与所述加肥板通讯接口线路连接，用以在所述主处理板和所述加肥系统板之间建立通讯连接，若干个所述第二继电器电路分别连接控制计量泵的开关，所述计量泵的连接管道上设有与所述第二嵌入式中央处理器连接的液位传感器、水质分析设备和压力传感器，所述液位传感器用于对肥料罐内的液位进行监测，所述水质分析设备用于对EC参数进行采集，所述压力传感器对循环水压开关量进行采集，所述加肥系统板通过所述第一主板通讯接口将EC参数、pH数据以及循环水开关量数据传送给所述主处理板，并接收解析所述主处理板发送的控制指令，所述肥料罐包括A罐、B罐和加酸罐；

所述育苗系统板包括第三嵌入式中央处理器、第二主板通讯接口和若干个第三继电器电路，所述第二主板通讯接口与所述育苗板通讯接口线路连接，用以在所述主处理板和所述育苗系统板之间建立通讯连接，若干个所述第三继电器电路分别连接控制喷淋电磁阀的开关、加肥水泵和加水水泵，所述育苗系统板通过所述第二主板通讯接口将育苗参数反馈给所述主处理板，并接收解析所述主处理板发送的控制指令；

所述中央控制服务器端包括主控制器、显示屏和通讯芯片接口，所述显示屏和通讯芯片接口分别与所述主控制器连接，所述通讯芯片接口与所述主处理板的远程通讯接口电路通讯连接，用于接收并解析所述主处理板发送的大棚内环境参数、育苗数据和加肥数据，并在所述显示屏上进行显示，同时，通过所述通讯芯片接口向所述主处理板发送用于控制育苗和加肥的控制指令；

所述主控制器包括控制模块以及与所述控制模块连接的肥料模块、环境模块、育苗模块和报警模块；

所述肥料模块，用于接收输入的与肥料相关的数据，形成肥料参数以及肥料实时状态，并将所述肥料参数和肥料实时状态以表格形式进行记录和显示，所述肥料参数包括对应每个大棚的EC最低值、EC最高值、EC最低报警值、EC最高报警值、pH最低值、pH最高值、pH最低报警值、pH最高报警值、A肥料罐加肥时间、B肥料罐加肥时间、加酸时间、A肥料罐延时时间、B肥料罐延时时间、加酸延时时间、A罐每天加肥上限、B罐每天加肥上限以及加酸每天上限，所述实时状态包括对应每个大棚的EC值及对应状态、pH值及对应状态、A肥料罐液位及状态、B肥料罐液位及状态和酸液位及状态；

所述环境模块，用于接收所述主处理板发送的大棚内环境参数，生成环境实时状态，根据输入的数据生成环境参数，并将所述环境参数和环境实时状态以表格形式进行记录和显示，同时根据环境实时状态对风机、水帘、遮阳网、放风口进行设备操作，所述环境参数包括对应每个大棚的温度高设定值、温度低设定值、紫外线高设定值和紫外线低设定值，所述环境实时状态包括对应每个大棚的温度及当前状态、湿度及当前状态、紫外线及当前状态、风机、水帘以及放风口；

所述育苗模块，用于接收所述主处理板发送的大棚内环境参数，生成实时气候，同时根据输入的数据生成喷淋系统参数，并将所述实时气候和喷淋系统参数以表格形式进行记录和显示，所述实时气候包括对应每个育苗大棚的当前温度及状态、当前湿度及状态和当前紫外线及状态，所述喷淋系统参数包括对应每个育苗大棚的喷淋头名称、加水/加肥选择以及设备操作方式；

所述报警模块，用于记载每个大棚对应的报警时间、报警IP地址、报警参数以及报警值；

所述控制模块，与所述显示屏和通讯芯片接口连接，用于通过所述通讯芯片接口收发数据，并根据用户的操作，在所述显示屏显示对应的内容，同时用于控制肥料模块、环境模块、育苗模块和报警模块执行相应的功能；

所述肥料模块、环境模块、育苗模块和报警模块对应有显示 操作界面，所述显示操作界面包括肥料选项、环境选项、育苗选项以及报警选项；

所述肥料选项包括肥料实时状态表格项、肥料参数表格项 以及日志曲线内容项；所述肥料实时状态表格项、肥料参数表格项内显示的内容分别与所述肥料实时状 态和肥料参数的表格内容相对应；所述日志曲线内容项将所述肥料实时状态表格项、肥料参数表格项的内容以日志 曲线图的方式进行显示；

所述环境选项包括环境实时状态表格项、设备操作表格项、 环境参数表格项和日志曲线内容项；所述环境实时状态表格项、设备操作表格项、环境参数表格项内显示的内容分别与所述环境实时状态、设备操作、环境参数的表格内容相对应；所述日志曲线内容项将所述环境实时状态表格项和所述环境参数表格项的内容 以曲线图的方式进行显示；

所述育苗选项包括实时气候表格项和喷淋系统参数表格 项；所述实时气候表格项和喷淋系统参数表格项内显示的内容分别与所述实时气候 和喷淋系统参数的表格内容相对应。

2.如权利要求1所述的水培蔬菜种植大棚，其特征在于：所述床区地面的两端均设置有下挖形成的工作走道，所述工作走道另一侧的地面上设置有用以行走周转车的导轨，所述导轨沿所述工作走道的延伸方向设置。

3.如权利要求2所述的水培蔬菜种植大棚，其特征在于：所述周转车包括车架、用以 实现所述车架在所述导轨上行走的导轨轮以及用以实现所述车架在地面行走的万向脚轮；所述导轨轮安装于所述车架上；所述万向脚轮安装于所述车架上，所述万向脚轮具有用以避免所述万向脚轮与所述导轨接触的避让机构；所述万向脚轮与所述导轨轮之间具有用以避免所述导轨轮与地面接触的高度差。

4.如权利要求3所述的水培蔬菜种植大棚，其特征在于：所述避让机构包括支撑板， 所述支撑板设置于所述车架的底部，且具有延伸至所述车架外的延伸端，所述万向脚轮利 用螺栓固定安装于所述支撑板的延伸端；所述支撑板与所述车架的宽度方向一致，且所述 支撑板的长度大于所述车架的宽度。

5.如权利要求4所述的水培蔬菜种植大棚，其特征在于：所述车架底部设置有两组支撑臂，每组支撑臂有两个，其中一个支撑臂设置于所述车架的一侧，另一个支撑臂相对设置于所述车架的另一侧；每组支撑臂均设置有支撑轴；所述导轨轮与所述支撑臂一一对应；所述导轨轮是由一个圆盘和一个圆柱同轴线连接而成，所述圆盘的直径大于所述圆柱的直径，且具有圆盘的一端朝外安装，所述圆盘和所述圆柱设有通孔，所述通孔的两端内分别设有与所述通孔内径相配合的轴承，所述轴承安装于所述支撑轴上。

6.如权利要求1所述的水培蔬菜种植大棚，其特征在于：所述循环水进水机构包括进水箱管、输气单元、输气管以及导水管，所述进水箱管设置于所述水培床的进水端，其上开设有若干与所述水培床连通的进水孔，所述导水管一端与所述进水箱管连通，另一端与所述集水筒内部连通，所述输气管的一端延伸至所述导水管内部，且具有沿出水方向的延伸段，所述输气管的另一端与所述输气单元相连；所述导水管的末端延伸至所述集水筒内部，在正常工作时，所述导水管的末端处于所述集水筒的液位以下；所述输气管的延伸段出气口处于所述集水筒的液位以下。

7.如权利要求1所述的水培蔬菜种植大棚，其特征在于：所述循环水回流机构包括回水箱管、回水管以及水位调节单元，所述回水箱管设置于所述水培床的出水端，其上开设有若干与所述水培床连通的回水孔，所述回水箱管的底部开设有若干出水孔，所述出水孔利用所述回水管与所述集水筒连通，所述水位调节单元设置于所述出水孔位置，对所述水培床内的水位高度进行调节，所述回水箱管上开设有观察孔，所述观察孔与所述水位调节单元的位置相适应，所述观察孔设置有抽拉式挡板。

8.如权利要求7所述的水培蔬菜种植大棚，其特征在于：所述水位调节单元包括

凸起管，所述凸起管围绕设置于所述出水孔的周边；

以及水位调节管，所述水位调节管滑动安装于所述凸起管内部，且所述凸起管内壁上的第一凹槽环和设置于所述水位调节管外壁上的第二凹槽环，所述第一凹槽环内设有与所述第一凹槽环大小相适应的橡胶圈，所述第一凹槽环的横截面圆弧与所述第二凹槽环的横截面圆弧配合构成一圆形，且第一凹槽环的横截面圆弧弧长大于所述第二凹槽环的横截面圆弧的弧长。

9.如权利要求1所述的水培蔬菜种植大棚，其特征在于：所述漂浮板包括漂浮板本 体；所述漂浮板本体为一长方体板，所述长方体板上开设有若干栽培孔，且所述栽培孔呈矩 阵式排列，所述栽培孔是由一个下凹式矩形孔和一个圆形通孔组成，所述圆形通孔开设于 所述下凹式矩形孔的底面上，且所述圆形通孔的孔径小于所述矩形孔的最小边长，所述漂 浮板本体的一侧面上设置有从底部延伸到顶部的拼接凸起，所述漂浮板本体的另外一侧面上对应设置有从底部延伸到顶部的拼接凹槽，相邻两个漂浮板本体之间利用所述拼接凹槽和所述拼接凸起插装连接，所述漂浮板本体的两个端面上分别开设有内凹式搬运孔， 所述内凹式搬运孔位于所述端面的中间位置；所述漂浮板本体的四个角呈不等边倒角。

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