CN108401879A - 可控虹吸交替式鱼菜共生系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种可控虹吸交替式鱼菜共生系统，包括；水产养殖系统、控制系统、交替式水循环系统、砾石种植床系统；所述养鱼池的一侧设进水位，其另一侧的底端设有出水位；所述砾石种植床系统包括砾石种植床，所述砾石种植床的一侧为给水侧，且与养鱼池的出水位同侧，所述砾石种植床的另一侧为回水侧，且与养鱼池的进水位同侧，所述养鱼池的出水位通过虹吸管和给水管连接砾石种植床的给水侧。本发明采用交替水循环结构，并在流经砾石种植床时增加融氧，在流经回养鱼池内继续养鱼，整个过程中没有农药、药品的残留物，水质适合鱼和植物的生存，使得鱼在高密度的环境中不容易得病，大大增加产能。
Description
技术领域
本发明涉及鱼菜共生技术领域，特别涉及一种可控虹吸交替式鱼菜共生系统。
背景技术
传统数千年以来，农民的农事活动与从业分工，大多是较为明晰而专业的，分为种植业，养殖业及农产品加工业等，从而形成了拥有各种专业技术技能的农民与专业户。但随着时代的发展，这种把生产环节或农业内部划分过于专一的生产模式渐渐被一种以农业内部生态优化，以产业链条的形成与延伸循环为特征的可持续循环型农业经济所取代。鱼菜共生技术巧妙地把养鱼业与果菜种植业进行有机生态结合，让种菜与养鱼之间形成一种密不可分的互生共促的生态关系，除了让产业链得以延伸完善外，更重要的是让农业排污实现最小化，这是符合当前所倡导的生态绿色环保理念的生产模式。
然而，传统的鱼菜共生系统并不能实现高密度、高产能的产出，且在养鱼过程中需给鱼不断增氧，电能消耗严重，不节能。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种可控虹吸交替式鱼菜共生系统,以砾石种植床为交替中转空间进行交替水循环，实现高密度、高产能。
为了实现上述目的，本发明提供一种可控虹吸交替式鱼菜共生系统，包括；水产养殖系统、控制系统、交替式水循环系统、砾石种植床系统；
所述水产养殖系统包括用于养殖水产的养鱼池、水压驱动清污装置、多个养殖监测传感器；所述养鱼池的一侧设进水位，其另一侧的底端设有出水位，且出水位旁边设有水压驱动清污装置，进水位采用管道切割排水侧口的结构，多个所述养殖监测传感器设置在养鱼池内；
所述砾石种植床系统包括砾石种植床，且砾石种植床的上方用于种植植物，所述砾石种植床的一侧为给水侧，且与养鱼池的出水位同侧，所述砾石种植床的另一侧为回水侧，且与养鱼池的进水位同侧，所述砾石种植床的回水侧内设有1个或多个回水槽，且回水槽通过回水泵和回水管接入养鱼池的进水位，所述养鱼池的出水位通过虹吸管和给水管连接砾石种植床的给水侧，且给水管上设有1个或多个给水口，所述虹吸管与给水管之间设有流量调节装置，所述回水泵与虹吸管联动设置，所述砾石种植床系统上还设有多个植物检测传感器；
所述回水泵、虹吸管、回水管、给水管组成交替式水循环系统，且回水泵与虹吸管同时间歇性启停；
所述控制系统分别与回水泵、虹吸管、养殖监测传感器、植物检测传感器电性连接。
进一步的，所述水压驱动清污装置包括设置于养鱼池底部且带有一定倾斜角度的集污坡、连同养鱼池内外的U型集水槽，所述集污坡的坡底端设有U型集水槽的一端，所述U型集水槽的另一端设置在养鱼池外部，且所述U型集水槽的另一端设有活动管。
进一步的，所述集污坡的表面光滑。
进一步的，还包括大棚太阳能储热增温装置，所述大棚太阳能储热增温装置包括增温器淋水管、增温器给水泵、增温器热交换膜，所述增温器淋水管的一端倾斜搭建在保温墙上，其另一端设置在养鱼池内，所述增温器给水泵通过软管连接养鱼池与增温器淋水管的一端，所述增温器热交换膜设置在增温器淋水管的背部，且增温器淋水管与增温器热交换膜都是黑色。
进一步的，所述增温器淋水管采用黑色PC耐力板材质。
进一步的，还包括卷帘装置，所述卷帘装置设置于大棚外部顶端。
进一步的，所述养鱼池的旁边都设有1个或多个砾石种植床系统，砾石种植床系统的数量为多个时，多个砾石种植床系统的给水侧、回水侧之间依次连接，或多个砾石种植床系统的给水侧、回水侧都分别与养鱼池的出水位、进水位连接。
进一步的，所述流量调节装置包括套管、虹吸管连接件、给水管连接件，所述虹吸管连接件、给水管连接件分别插入套管，且虹吸管连接件内部插入流量调节套件。
进一步的，所述砾石种植床上铺满外径为30-50mm砾石/鹅卵石或其他填料，且所述砾石种植床的底部设有防渗透结构。
进一步的，所述砾石种植床水平或倾斜设置，当砾石种植床倾斜设置时，所述砾石种植床的给水侧高于回水侧。
本发明的可控虹吸交替式鱼菜共生系统具有以下有益效果：
1、本发明采用砾石种植床来作为交替中转空间进行交替水循环，砾石种植床上可以铺设砾石、鹅卵石或其他介质，当水流经砾石种植床时，水中的富营养成分被砾石种植床上的植物吸收，由于砾石/鹅卵石或其他填料之间有间隙，因此能够大大增加流经砾石种植床的水的融氧量，同时可以使植物的根部获得充足的氧气，养鱼池的进水位采用管道切割排水侧口的结构，用比较高的压力拍打鱼缸内的水面能够起到增氧的效果，两者效果叠加可以满足养鱼池内的鱼以及砾石种植床上的植物对氧的需求，进而避免使用增氧泵，节约电能。
2、本发明的回水泵与虹吸管联动设置，即回水泵与虹吸管同时动作或同时停止，工作时，回水泵与虹吸管同时间歇性启停，使得流入砾石种植床中的水形成潮汐式模拟环境，通过潮汐的功能增加含氧量，有助于植物生长，从根本上解决了植物根部因为长期泡水无法进行根部的呼吸造成的产量低下，同时在模拟潮汐的过程中不耗费任何的电能及其他感应器即可以完成固定水位的潮汐模拟。
3、本发明采用交替水循环结构，即养鱼池中的水从进水位流向出水位，然后由砾石种植床上的水从给水侧流向回水侧，在流回养鱼池的进水位，一直循环，整个循环过程中，养鱼所产生的富营养水被砾石种植床上的植物吸收，并在流经砾石种植床时增加融氧，在流经回养鱼池内继续养鱼，整个过程中没有农药、药品的残留物，水质适合鱼和植物的生存，使得鱼在高密度的环境中不容易得病，大大增加产能。
4、本发明采用水压驱动清污装置能将养鱼池中的污物通过集污坡和水流引导流入到U型集水槽，再由利用集污泵从养鱼池的外面将U型集水槽内的污物清理，使用起来非常方便，整个清理过程并不惊动养鱼池中的鱼，避免鱼受到不必要的伤害。
5、本发明采用大棚太阳能储热增温装置来增加大棚内的温度以及养鱼池和砾石种植床中水的温度，大棚太阳能储热增温装置的主要原理是采用黑色吸热的原理，利用黑色的增温器淋水管吸收射向增温器淋水管的太阳光，并利用太阳光加热流经增温器淋水管的水，由增温器给水泵将水不断循环到增温器淋水管内，进而不断给养鱼池中的水进行加热，使得养鱼池中的水和砾石种植床中水在冬季不会太低，避免水温过低伤害鱼和植物。此外，养鱼池中的水和流经砾石种植床的水还不断向大棚内部散热，进而给大棚内部增温。
6、本发明在大棚的外面还设有卷帘装置，当太阳落山时，卷帘装置开启，在大棚外落下卷帘，给大棚内部保温，同时配合大棚太阳能储热增温装置，能够使得大棚内部的温度适宜。
7、本发明虹吸管采用可变流量中式虹吸结构，通过给虹吸管内添加套件来减小虹吸管的进水口，从而改变虹吸管的输出水量，进而实现可控流量。
8、本发明的砾石种植床可以采用水平或倾斜设置，当倾斜设置时，水在重力的作用下很容易从给水侧流向回水侧。
9、本发明采用多个养殖监测传感器和植物检测传感器，通过这些传感器检测鱼和植物的生长状态，进而由控制系统控制整个鱼菜共生系统，满足鱼和植物生长过程中的各种需求。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的内部结构图；
图2为本发明的俯视结构图；
图3为本发明的交替式水循环系统示意图；
图4为本发明的水压驱动清污装置的结构图；
图5为本发明的流量调节装置的结构图；
图中，1、养鱼池；101、水压驱动清污装置；102、出水位；103、进水位；2、砾石种植床；201、给水侧；202、给水管；203、回水泵；204、回水侧；301、增温器淋水管；302、软管；303、增温器给水泵；4、保温墙；5、卷帘装置；6、大棚；7、虹吸管；1011、集污坡；1012、活动管；1013、U型集水槽；8、流量调节装置；801、套管；802、虹吸管连接件；803、流量调节套件；804、给水管连接件；
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供一种可控虹吸交替式鱼菜共生系统，参考附图1-5所示，包括水产养殖系统、控制系统、交替式水循环系统、砾石种植床系统。
水产养殖系统包括用于养殖水产的养鱼池1、水压驱动清污装置101、多个养殖监测传感器；养鱼池1的一侧设进水位103，其另一侧的底端设有出水位102，且出水位102旁边设有水压驱动清污装置101，进水位103采用管道切割排水侧口的结构，多个养殖监测传感器设置在养鱼池1内。
砾石种植床系统包括砾石种植床2，且砾石种植床2的上方用于种植植物，砾石种植床2的一侧为给水侧201，且与养鱼池1的出水位102同侧，砾石种植床2的另一侧为回水侧204，且与养鱼池1的进水位103同侧，砾石种植床2的回水侧内设有1个或多个回水槽，且回水槽通过回水泵203和回水管接入养鱼池1的进水位103，养鱼池的出水位102通过虹吸管7和给水管3202连接砾石种植床2的给水侧201，且给水管202上设有1个或多个给水口，回水泵203与虹吸管7联动设置，即回水泵与虹吸管同时动作或同时停止，工作时，回水泵与虹吸管同时间歇性启停，使得流入砾石种植床中的水形成潮汐式模拟环境，有助于植物生长。砾石种植床系统上还设有多个植物检测传感器。虹吸管7与给水管202之间设有流量调节装置8，通过流量调节装置8控制虹吸管7的流量。
回水泵203、虹吸管7、回水管、给水管202组成交替式水循环系统，且回水泵203与虹吸管7同时间歇性启停；
工作时，养鱼池中的水从进水位流向出水位，然后由砾石种植床上的水从给水侧流向回水侧，在流回养鱼池的进水位，一直循环，整个循环过程中，养鱼所产生的富营养水被砾石种植床上的植物吸收，并在流经砾石种植床时增加融氧，在流经回养鱼池内继续养鱼，整个过程中没有农药、药品的残留物，水质适合鱼和植物的生存，使得鱼在高密度的环境中不容易得病，大大增加产能。
控制系统分别与回水泵203、虹吸管7、养殖监测传感器、植物检测传感器电性连接。通过这些传感器检测鱼和植物的生长状态，进而由控制系统控制整个鱼菜共生系统，满足鱼和植物生长过程中的各种需求。
砾石种植床上可以铺设砾石、鹅卵石或其他介质，当水流经砾石种植床时，水中的富营养成分被砾石种植床上的植物吸收，由于砾石/鹅卵石或其他填料之间有间隙，因此能够大大增加流经砾石种植床的水的融氧量，同时可以使植物的根部获得充足的氧气，养鱼池的进水位采用管道切割排水侧口的结构，用比较高的压力拍打鱼缸内的水面能够起到增氧的效果，两者效果叠加可以满足养鱼池内的鱼以及砾石种植床上的植物对氧的需求，进而避免使用增氧泵，节约电能。
本发明的另一个实施例中，水压驱动清污装置101包括设置于养鱼池1底部且带有一定倾斜角度的集污坡1011、连同养鱼池1内外的U型集水槽1013，集污坡1011的坡底端设有U型集水槽1013的一端，U型集水槽1013的另一端设置在养鱼池1外部，且U型集水槽1013的另一端设有活动管1012。
集污坡1011的表面光滑。
工作时，养鱼池中的污物通过集污坡和水流引导流入到U型集水槽，再由利用集污泵从养鱼池的外面将U型集水槽内的污物清理，使用起来非常方便，整个清理过程并不惊动养鱼池中的鱼，避免鱼受到不必要的伤害。
本发明的另一个实施例中，本发明还包括大棚太阳能储热增温装置，大棚太阳能储热增温装置包括增温器淋水管301、增温器给水泵303、增温器热交换膜，增温器淋水管301的一端倾斜搭建在保温墙4上，其另一端设置在养鱼池1内，增温器给水泵303通过软管302连接养鱼池1与增温器淋水管301的一端，增温器热交换膜设置在增温器淋水管301的背部，且增温器淋水管301与增温器热交换膜都是黑色。
进一步的，增温器淋水管301采用黑色PC耐力板材质。
采用大棚太阳能储热增温装置来增加大棚内的温度以及养鱼池和砾石种植床中水的温度，大棚太阳能储热增温装置的主要原理是采用黑色吸热的原理，利用黑色的增温器淋水管吸收射向增温器淋水管的太阳光，并利用太阳光加热流经增温器淋水管的水，由增温器给水泵将水不断循环到增温器淋水管内，进而不断给养鱼池中的水进行加热，使得养鱼池中的水和砾石种植床中水在冬季不会太低，避免水温过低伤害鱼和植物。此外，养鱼池中的水和流经砾石种植床的水还不断向大棚内部散热，进而给大棚内部增温。
本发明的另一个实施例中，本发明还包括卷帘装置5，卷帘装置5设置于大棚6外部顶端。当太阳落山时，卷帘装置开启，在大棚外落下卷帘，给大棚内部保温，同时配合大棚太阳能储热增温装置，能够使得大棚内部的温度适宜。
还可以在大棚外设有光照传感器，利用光照传感器检测大棚外太阳光的情况，进而将检测信号传输给控制系统，由控制系统控制卷帘装置开启。
本发明的另一个实施例中，养鱼池1的旁边都设有1个或多个砾石种植床系统，砾石种植床系统的数量为多个时，多个砾石种植床系统的给水侧201、回水侧204之间依次连接，或多个砾石种植床系统的给水侧201、回水侧204都分别与养鱼池的出水位102、进水位103连接。
本发明的另一个实施例中，如图5所示，流量调节装置8包括套管801、虹吸管连接件802、给水管连接件804，虹吸管连接件802、给水管连接件804分别插入套管801，且虹吸管连接件802内部插入流量调节套件803。
工作时，流量调节套件803插入到虹吸管连接件802内使得虹吸管连接件802内的直径发生改变，进而使得虹吸管流出的流量减小，通过插入不同大小的流量调节套件803来改变虹吸管流出的流量，从而达到调节流量的目的。
本发明的另一个实施例中，砾石种植床2上铺满外径为30-50mm砾石/鹅卵石或其他填料，且砾石种植床的底部设有防渗透结构，能够大大增加流经砾石种植床的水的融氧量。
本发明的另一个实施例中，砾石种植床2水平或倾斜设置，当砾石种植床倾斜设置时，砾石种植床的给水侧201高于回水侧204，水在重力的作用下很容易从给水侧流向回水侧。
本发明利用控制系统控制电磁阀及虹吸管、回水泵，同时采用砾石种植床(砾石种植床可以采用砾石、鹅卵石或其他介质)进行硝化及增加融氧的过程。同时，通过多种传感器检测鱼和植物的生长状态，进而由控制系统控制整个鱼菜共生系统，满足鱼和植物生长过程中的各种需求，实现高密度、高产能。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
Claims (10)
1.一种可控虹吸交替式鱼菜共生系统，其特征在于，包括；水产养殖系统、控制系统、交替式水循环系统、砾石种植床系统；
所述水产养殖系统包括用于养殖水产的养鱼池、水压驱动清污装置、多个养殖监测传感器；所述养鱼池的一侧设进水位，其另一侧的底端设有出水位，且出水位旁边设有水压驱动清污装置，进水位采用管道切割排水侧口的结构，多个所述养殖监测传感器设置在养鱼池内；
所述砾石种植床系统包括砾石种植床，且砾石种植床的上方用于种植植物，所述砾石种植床的一侧为给水侧，且与养鱼池的出水位同侧，所述砾石种植床的另一侧为回水侧，且与养鱼池的进水位同侧，所述砾石种植床的回水侧内设有1个或多个回水槽，且回水槽通过回水泵和回水管接入养鱼池的进水位，所述养鱼池的出水位通过虹吸管和给水管连接砾石种植床的给水侧，且给水管上设有1个或多个给水口，所述虹吸管与给水管之间设有流量调节装置，所述回水泵与虹吸管联动设置，所述砾石种植床系统上还设有多个植物检测传感器；
所述回水泵、虹吸管、回水管、给水管组成交替式水循环系统，且回水泵与虹吸管同时间歇性启停；
所述控制系统分别与回水泵、虹吸管、养殖监测传感器、植物检测传感器电性连接。
2.如权利要求1所述的可控虹吸交替式鱼菜共生系统，其特征在于：所述水压驱动清污装置包括设置于养鱼池底部且带有一定倾斜角度的集污坡、连同养鱼池内外的U型集水槽，所述集污坡的坡底端设有U型集水槽的一端，所述U型集水槽的另一端设置在养鱼池外部，且所述U型集水槽的另一端设有活动管。
3.如权利要求2所述的可控虹吸交替式鱼菜共生系统，其特征在于：所述集污坡的表面光滑。
4.如权利要求1所述的可控虹吸交替式鱼菜共生系统，其特征在于：还包括大棚太阳能储热增温装置，所述大棚太阳能储热增温装置包括增温器淋水管、增温器给水泵、增温器热交换膜，所述增温器淋水管的一端倾斜搭建在保温墙上，其另一端设置在养鱼池内，所述增温器给水泵通过软管连接养鱼池与增温器淋水管的一端，所述增温器热交换膜设置在增温器淋水管的背部，且增温器淋水管与增温器热交换膜都是黑色。
5.如权利要求4所述的可控虹吸交替式鱼菜共生系统，其特征在于：所述增温器淋水管采用黑色PC耐力板材质。
6.如权利要求1所述的可控虹吸交替式鱼菜共生系统，其特征在于：还包括卷帘装置，所述卷帘装置设置于大棚外部顶端。
7.如权利要求1所述的可控虹吸交替式鱼菜共生系统，其特征在于：所述养鱼池的旁边都设有1个或多个砾石种植床系统，砾石种植床系统的数量为多个时，多个砾石种植床系统的给水侧、回水侧之间依次连接，或多个砾石种植床系统的给水侧、回水侧都分别与养鱼池的出水位、进水位连接。
8.如权利要求1所述的可控虹吸交替式鱼菜共生系统，其特征在于：所述流量调节装置包括套管、虹吸管连接件、给水管连接件，所述虹吸管连接件、给水管连接件分别插入套管，且虹吸管连接件内部插入流量调节套件。
9.如权利要求1所述的可控虹吸交替式鱼菜共生系统，其特征在于：所述砾石种植床上铺满外径为30-50mm砾石/鹅卵石或其他填料，且所述砾石种植床的底部设有防渗透结构。
10.如权利要求1所述的可控虹吸交替式鱼菜共生系统，其特征在于：所述砾石种植床水平或倾斜设置，当砾石种植床倾斜设置时，所述砾石种植床的给水侧高于回水侧。
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