CN108617404A - 一种用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，包括框架、食用菌栽培单元、蔬菜栽培单元、养鱼单元、养虫单元和系统控制单元，所述系统控制单元、食用菌栽培单元、蔬菜栽培单元、养鱼单元和养虫单元均安装在框架内，框架左侧从上到下依次为蔬菜栽培单元、食用菌栽培单元和养虫单元，右侧从上到下依次为养鱼单元和系统控制单元。本发明不仅能对装置中的温湿度、空气、水质和光照进行监控，还将食用菌栽培技术、蔬菜无土栽培技术、循环水鱼类养殖技术、菌糠再利用技术和防虫技术相结合，实现食用菌、蔬菜、鱼、虫四位一体室内共生，从而构成资源循环和绿色环保的生态共生体系，其生物学知识动漫投放到显示屏，用于科普教育。

Description

一种用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统
技术领域
本发明涉及共生领域，具体是一种用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统。
背景技术
近年来，生态环境的不断恶化，食品安全危机的日益加剧，人们的环保意识不断觉醒，健康、绿色的生活观念逐步深入人心，特别是久居钢筋混凝土的都市孩子对大自然充满向往，在这种需求的推动下，家庭农业这种新颖的农业创意模式悄然兴起，并迅速成为都市休闲农业的重要补充。
现代家庭农业与传统农业庭院经济不同，以更注重新技术的应用，追求生态环保、绿色时尚，着意生活品质、人文情趣。当前，国内食品领域安全事故频发，人们对于日常餐饮问题变得越来越敏感，开展家庭农业不在仅仅为了种植观赏植物，不仅美化了环境，增添了生活情趣，也带来了日常蔬菜饮食便利和安全，更为孩子科普教育、亲子互动等功能提供了DIY田园种植体验平台，特别适合城市居家发展。
目前，一线发达城市开始研发家庭阳台蔬菜生产适合家庭栽培的装置设备，如植物工厂、海尔菜多多等设施是以植物为种植对象的放大和缩小版，其发展仍处于初始阶段，存在着规模小、种类少、功能单一、结构简单、技术不成熟等问题，其广泛应用仍面临着各种各样的困难。而以城市孩子科普教育为消费主体，适合家庭养殖使用的微生物、动物、植物主题的室内小型智能共生系统尚未出现。因此，提供一种菌、菜、鱼、虫四位一体的室内小型智能共生系统在科普教育、亲自互动、居家休闲领域具有极其重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，包括框架、食用菌栽培单元、蔬菜栽培单元、养鱼单元、养虫单元和系统控制单元，所述系统控制单元、食用菌栽培单元、蔬菜栽培单元、养鱼单元和养虫单元均安装在框架内，所述框架左侧从上到下依次为蔬菜栽培单元、食用菌栽培单元和养虫单元，框架右侧从上到下依次为养鱼单元和系统控制单元，框架顶部设有上盖面板，框架底部设有底座。
作为本发明进一步的方案：系统控制单元包括信息采集模块、中央控制模块和命令执行模块，信息采集模块包括多种采集系统内环境参数的传感器，中央控制模块包括显示屏和用于人机操作的微电脑，命令执行模块包括维持系统内环境稳定的执行装置。
作为本发明进一步的方案：上盖面板安装有开闭门，上盖面板内部安装有中央控制模块，微电脑能够对系统温度、湿度、氧气/二氧化碳、光照、喂食和水质进行监控，执行装置包括加热设备、水冷设备、led灯、空气净化器和水滤净化器，显示屏可投放生物学知识动漫。
作为本发明进一步的方案：蔬菜栽培单元包括蔬菜装配式栽培架和蔬菜栽培槽并且蔬菜栽培槽安装在蔬菜装配式栽培架上，食用菌栽培单元包括食用菌栽培槽和食用菌装配式栽培架并且食用菌栽培槽安装在食用菌装配式栽培架上，蔬菜装配式栽培架和食用菌装配式栽培架的左侧均安装有开闭门并且开闭门采用密封结构，蔬菜装配式栽培架和食用菌装配式栽培架的两端均设置有换气孔，蔬菜栽培单元安装有植物光源led灯，养鱼单元安装有led照明灯。
作为本发明进一步的方案：养虫单元包括养虫室和储物室，养虫室采用双层抽拉式结构，每层空间均安装有防虫网。
作为本发明进一步的方案：框架的长度为110-150cm，宽度为35-50cm，高度为120-160cm，蔬菜装配式栽培架和食用菌装配式栽培架的长度为80-100cm，宽度为35-50cm，高度为12-18cm。
作为本发明进一步的方案：蔬菜栽培单元和食用菌栽培单元之间的间距为25-35cm，养虫室的层间距为20-30cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将食用菌栽培技术、蔬菜无土栽培技术、循环水鱼类养殖技术、菌糠再利用技术和防虫技术相结合，能够实现食用菌、蔬菜、鱼、虫四位一体室内共生，且能够对装置中的温度、湿度、氧气/二氧化碳、喂食和水质进行监控，从而构成资源循环和绿色环保的生态共生体系，其生物知识动漫投放到显示屏，用于科普教育，具有良好的社会效益。
附图说明
图1为用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统的结构示意图。
图2为用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统的工作流程图。
其中：1-框架，2-食用菌栽培单元，2-1-食用菌栽培槽，2-2-食用菌装配式栽培架，3-蔬菜栽培单元，3-1-蔬菜装配式栽培架，3-2-蔬菜栽培槽，4-养鱼单元，5-养虫单元，5-1-养虫室，5-2-储物室，6-系统控制单元，6-1-水滤净化器，6-2-空气净化器，7-上盖面板，8-底座。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1、图2，一种用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，包括框架1、食用菌栽培单元2、蔬菜栽培单元3、养鱼单元4、养虫单元5和系统控制单元6，所述食用菌栽培单元2、蔬菜栽培单元3、养鱼单元4、养虫单元5和系统控制单元6均安装在框架1内，框架1左侧从上到下依次为蔬菜栽培单元3、食用菌栽培单元2和养虫单元5，右侧从上到下依次为养鱼单元4和系统控制单元6，顶部设有上盖面板7，底部设有底座8。
系统控制单元6包括信息采集模块、中央控制模块和命令执行模块，信息采集模块包括采集系统内环境参数的温度、湿度、氧气/二氧化碳、光照、水质传感器，中央控制模块包括显示屏和用于人机操作的微电脑，显示屏命令执行模块包括维持系统内环境稳定的执行装置。
上盖面板7安装有开闭门，内部安装有中央控制模块，微电脑能够对系统温度、湿度、氧气/二氧化碳、光照、喂食和水质进行监控，所述执行装置包括加热设备、水冷设备、led灯、空气净化器6-2和水滤净化器6-1，所述显示屏可投放生物学知识动漫。
蔬菜栽培单元3包括蔬菜装配式栽培架3-1和蔬菜栽培槽3-2，并且蔬菜栽培槽3-2安装在蔬菜装配式栽培架3-1上，食用菌栽培单元2包括食用菌栽培槽2-1和食用菌装配式栽培架2-2并且食用菌栽培槽2-1安装在食用菌装配式栽培架2-2上，蔬菜装配式栽培架3-1和食用菌装配式栽培架2-2的左侧均安装有开闭门并且开闭门采用密封结构，蔬菜装配式栽培架3-1和食用菌装配式栽培架2-2的两端均设置有换气孔，蔬菜栽培单元3安装有植物光源led灯，养鱼单元4安装有led照明灯。
养虫单元5包括养虫室5-1和储物室5-2，养虫室-1采用两层抽拉式结构，每层空间均安装有防虫网。
执行装置包括加热设备、水冷设备、led灯、空气净化器6-2和水滤净化器6-1，空气净化器6-2吸入外界空气将其净化后泵入养鱼单元4，给鱼类、和食用菌提供养料，多余空气将通过上盖面板7的排气孔排除，排气孔安装有海绵过滤网，水滤净化器6-1吸入养鱼单元底部污水净化后流经水冷器进行降温后泵入养鱼单元4，形成水循环。
框架1的长度为110-150cm，宽度为35-50cm，高度为120-160cm，蔬菜装配式栽培架3-1上设置有三排蔬菜栽培槽3-2，每排蔬菜栽培槽3-2包括8个单元，每个单元的长度和宽度均为10cm，食用菌装配式栽培架2-2上设置有双排食用菌栽培槽2-1，每排食用菌栽培槽2-1上设置有3个单元，每个单元的长度为30cm,宽度为17cm，蔬菜装配式栽培架3-1和食用菌装配式栽培架2-2的长度为80-100cm，宽度为35-50cm，高度为12-18cm。
养鱼单元4的长度为50cm，宽度为40cm，高度为75cm，养虫室5-1的长度为45cm，宽度为40cm，高度为30cm，储物室5-2的长度为45cm，宽度为40cm，高度为30cm，水冷过滤器6-1和空气净化器6-2的长度为45cm，宽度为40cm，高度为30cm。蔬菜栽培单元3和食用菌栽培单元2之间的间距为25-35cm，养虫室5-1的层间距为20-30cm。
本发明的工作原理是：本系统中，蔬菜经光合作用产生氧气为食用菌和鱼提供养料，食用菌和鱼呼吸作用产生二氧化碳为蔬菜提供肥料，出完菇的菌糠可制备成饲料，饲养黄粉虫，黄粉虫成虫用来饲养鱼类，或者通过固态发酵制备成蔬菜或花卉的栽培基质。
本系统选取食用菌、蔬菜、鱼、虫的合理搭配，利用各单元的科学布局，将微生物、动物和植物生活置于小型封闭的智能共生系统中，由智能控制系统提供适宜的温度、湿度、水质、光照和空气（氧气/二氧化碳），并充分利用四者的生物学特性，使菌、菜、鱼、虫的生长环境达到最适状态，从而构成资源循环和绿色环保的生态体系，其生物知识动漫投放到显示屏，用于科普教育。本发明在具备绿色观赏和安全食用功能的同时，重点是给孩子（尤其是中小学生）提供科普教育的平台。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，其特征在于，包括框架、食用菌栽培单元、蔬菜栽培单元、养鱼单元、养虫单元和系统控制单元，所述系统控制单元、食用菌栽培单元、蔬菜栽培单元、养鱼单元和养虫单元均安装在框架内，所述框架左侧从上到下依次为蔬菜栽培单元、食用菌栽培单元和养虫单元，框架右侧从上到下依次为养鱼单元和系统控制单元，框架顶部设有上盖面板，框架底部设有底座。
2.根据权利要求1所述的用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，其特征在于，所述系统控制单元包括信息采集模块、中央控制模块和命令执行模块，信息采集模块包括多种采集系统内环境参数的传感器，中央控制模块包括显示屏和用于人机操作的微电脑，命令执行模块包括维持系统内环境稳定的执行装置。
3.根据权利要求1或2所述的用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，其特征在于，所述上盖面板安装有开闭门，上盖面板内部安装有中央控制模块，所述执行装置包括加热设备、水冷设备、led灯、空气净化器和水滤净化器。
4.根据权利要求1或3所述的用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，其特征在于，所述蔬菜栽培单元包括蔬菜装配式栽培架和蔬菜栽培槽并且蔬菜栽培槽安装在蔬菜装配式栽培架上，食用菌栽培单元包括食用菌栽培槽和食用菌装配式栽培架并且食用菌栽培槽安装在食用菌装配式栽培架上，蔬菜装配式栽培架和食用菌装配式栽培架的左侧均安装有开闭门并且开闭门采用密封结构，蔬菜装配式栽培架和食用菌装配式栽培架的两端均设置有换气孔，所述蔬菜栽培单元安装有植物光源led灯，养鱼单元安装有led照明灯。
5.根据权利要求4所述的用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，其特征在于，所述养虫单元包括养虫室和储物室，养虫室采用两层抽拉式结构，每层空间均安装有防虫网。
6.根据权利要求1或4所述的用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，其特征在于，所述框架的长度为110-150cm，宽度为35-50cm，高度为120-160cm，蔬菜装配式栽培架和食用菌装配式栽培架的长度为80-100cm，宽度为35-50cm，高度为12-18cm。
7.根据权利要求4或5所述的用于菌、菜、鱼、虫一体的室内智能共生系统，其特征在于，所述蔬菜栽培单元和食用菌栽培单元之间的间距为25-35cm，养虫室的层间距为20-30cm。
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