CN109328760B - 一种立体种植大棚 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体种植大棚，包括支架，水箱，水泵，导轨，凹槽一，凸块一，弧形种植仓，固定块一，支撑杆，固定块二，弧形保护罩，齿轮箱，方形开孔，种植板，摇把，控制装置，开关，三通电磁阀，电磁阀一和电磁阀二，其中：所述水箱固定在支架的内部，且水箱的后侧设有控制装置，该控制装置一端安装有开关；所述弧形种植仓通过后侧的固定块一，支撑杆与固定块二安装在支架的上方，且弧形种植仓下方的凸块一设置在支架上导轨的凹槽一中；所述弧形种植仓下侧的支架上设有方形开孔。本发明的弧形种植仓和弧型保护罩的设置，便于弧形种植仓内的换气通风，以及通过储水箱和水泵的配合使弧形种植仓得到充足的太阳光照射。

Description

一种立体种植大棚

技术领域

本发明属于农业大棚技术领域，尤其涉及一种立体种植大棚。

背景技术

立体种植就是指充分利用立体空间的一种种植方式，可以理解成充分利用时间、空间等多方面种植条件来实现优质、高产、高效、节能、环保的农业种养模式，立体农业的特点集中反映在四个方面，一是“集约”，即集约经营土地；二是“高效”，即充分挖掘土地、光能、水源、热量等自然资源的潜力；三是“持续”，即减少有害物质的残留，提高农业环境和生态环境的质量；四是“安全”，即产品和环境安全，总之，开发立体农业、发挥其独特作用，可以充分挖掘土地、光能、水源、热量等自然资源的潜力，提高人工辅助能的利用率和利用效率，缓解人地矛盾，缓解粮食与经济作物、蔬菜、果树、饲料等相互争地的矛盾，提高资源利用率，可以充分利用空间和时间。

中国专利公开号为CN 105766431 A，发明创造的名称为本发明公开了一种有效改善灌水和空气流通问题的立体种植装置。虽然目前越来越重视立体种植，但植物的生长管理问题没有到位，特别是立体种植技术虽然解决了自动化灌水问题，但不够理想，且没有松土技术措施，导致空气不容易进入容器或进入很少，使根系呼吸不到新鲜空气。如果用人力进行松松土，费事费力，劳动成本高。本发明包括机架及安置在机架上的种植容器，所说的种植容器上设有灌水装置和松土装置。本发明可以有效改善灌水问题、空气流通差的问题，增加土壤颗粒的孔隙，为空气和水营造空间，增加土壤中的空气，是为了保证根呼吸作用正常进行。同时可以有效的降低工人的劳动强度，降低人力成本，提高生产效率，增加产量。但是依然存在着只能在一天的某段时间被动接受光照，光能利用效率低，并且有时需要将大棚掀开，使农作物吸收空气和阳光，劳动成本高的问题。

因此，发明一种立体种植大棚显得非常必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种立体种植大棚，以解决现有立体种植大棚只能在一天的某段时间被动接受光照，光能利用效率低，并且有时需要将大棚掀开，使农作物吸收空气和阳光，劳动成本高的问题。一种立体种植大棚，包括支架，水箱，水泵，导轨，凹槽一，凸块一，弧形种植仓，固定块一，支撑杆，固定块二，弧形保护罩，齿轮箱，方形开孔，种植板，摇把，控制装置，开关，三通电磁阀，电磁阀一和电磁阀二，其中：所述水箱固定在支架的内部，且水箱的后侧设有控制装置，该控制装置一端安装有开关；所述弧形种植仓通过后侧的固定块一，支撑杆与固定块二安装在支架的上方，且弧形种植仓下方的凸块一设置在支架上导轨的凹槽一中；所述弧形种植仓下侧的支架上设有方形开孔，且弧形种植仓内侧分层设置有种植板；

所述弧形种植仓包括凹槽二，储水箱一和储水箱二，其中：所述凹槽二设置在弧形种植仓上端内部，且弧形种植仓通过凹槽二设置有弧形保护罩，在弧形保护罩的一端固定有齿轮箱，该齿轮箱采用减速齿轮箱；所述储水箱一与储水箱二设置在弧形种植仓下端内部，其中：所述储水箱一与储水箱二的进水口均通过水管连接有三通电磁阀的出水口，该三通电磁阀的进水口通过水管连接有水泵的出水口，该水泵的进水口连接有水箱；所述储水箱一与储水箱二内部的最低处均连接有出水管，且每个出水管均通过电磁阀一或电磁阀与水箱相连接。

所述弧形保护罩包括塑料板，旋转杆，L型固定板，辅助板一，辅助板二，齿条板一，齿条板二和凸块二，其中：所述弧形保护罩的底部设有凸块二，该凸块二与弧形种植仓内的凹槽二相配合；所述弧形保护罩内侧上端设有圆形结构的塑料板，该塑料板内部设有圆形开口，在塑料板的下方设有两条L型固定板；所述L型固定板之间设有辅助板一与辅助板二，所述辅助板一或辅助板二内部设有圆形开口；所述辅助板一与辅助板二之间安装有旋转杆，其中：所述辅助板一朝向旋转杆的一侧设置有齿条板一，辅助板二朝向旋转杆的一侧设置有齿条板二；所述旋转杆外侧的凸起与齿条板一或齿条板二内部的凹槽相啮合，该旋转杆一端穿过弧形保护罩位于齿轮箱的内部，且旋转杆在齿轮箱的内部通过齿轮组与齿轮箱一侧的摇把相连。

所述控制装置包括电源模块，单片机，定时模块，驱动模块，三极管一，三极管二和三极管三，其中：所述电源模块采用AC-DC降压电源模块，用于单片机与外部电源连接之间，且所述单片机采用STM32F407ZET6单片机；所述定时模块采用四路多功能循环定时控制模块，该定时模块与开关均通过导线连接在单片机的输入端；所述驱动模块包括放大三极管和继电器，且驱动模块中的继电器通过导线连接有水泵，该水泵采用12V直流微型自吸泵；所述三极管一，三极管二，三极管三或驱动模块中的放大三极管均与单片机的输出端电连接；所述三极管一，三极管二或三极管三分别通过导线连接有三通电磁阀，电磁阀一或电磁阀二。

所述导轨与弧形种植仓下的凸块一均采用弧形，便于弧形种植仓在下部储水箱的重量下进行旋转，调节对光角度，增加光能利用效率。

所述弧形保护罩下方的凸块二与弧形种植仓内部的凹槽二相卡合，便于弧形保护罩的拆卸或安装，

所述种植板采用四个至六个，通过螺栓安装在弧形种植仓的内侧，可以根据不同种植物的生长高度安装不同位置的种植板，且种植板上方设有圆弧形凹槽，便于在弧形种植仓固定种植物的位置，防止种植物滑动或者泥土的掉落。

所述三通电磁阀，电磁阀一与电磁阀二均采用直动式电磁阀，且电磁阀一与电磁阀二互锁，在电磁阀一开启时，电磁阀二关闭，在电磁阀二开启时，电磁阀一关闭，能够使储水箱一与储水箱二内部循环储水，改变弧形种植仓的重心，使弧形种植仓旋转，改变接收太阳光的角度。

所述塑料板，辅助板一与辅助板二均采用透明亚克力塑料板，其中：所述塑料板为圆形结构，所述辅助板一与辅助板二为长方形结构，且所述辅助板一与辅助板二通过齿条板一或齿条板二与旋转杆的齿轮运动可向两侧移动，使塑料板内的圆形开口与辅助板一或辅助板二内的圆形开口对应或者错开，用于弧形种植仓内的换气通风，透明的塑料板可以保证弧形种植仓内的具有充足的太阳光照射。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的导轨与弧形种植仓的设置，使弧形种植仓能够在下部储水箱的重量下进行旋转，调节对光角度，增加光能利用效率。

2.本发明的种植板的设置，通过螺栓安装在弧形种植仓的内侧，可以根据不同种植物的生长高度安装不同位置的种植板，且种植板上方设有圆弧形凹槽，便于在弧形种植仓固定种植物的位置，防止种植物滑动或者泥土的掉落。

3.本发明的塑料板，辅助板一与辅助板二的设置，通过齿条板一或齿条板二与旋转杆的齿轮运动可使辅助板一与辅助板二向两侧移动，使塑料板内的圆形开口与辅助板一或辅助板二内的圆形开口对应或者错开，用于弧形种植仓内的换气通风，透明的塑料板可以保证弧形种植仓内的具有充足的太阳光照射。

4.本发明的三通电磁阀，电磁阀一与电磁阀二的设置，简化控制电路，使用一个水泵同时两个储水箱的进水，减少能源的损耗，更加绿色节能，并且电磁阀一与电磁阀二能够使储水箱一或储水箱二根据需要情况进行排水，改变弧形种植仓底部的重心，使弧形种植仓旋转，改变接收太阳光的角度。

5.本发明的齿轮箱的设置，内部采用摇把后端的小齿轮带动变速箱内的齿轮组，最后齿轮组带动旋转杆位于齿轮箱内的大齿轮，减小转速比，提高扭矩，使操作人员使用更加省力，减小劳动力。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的主体结构示意图。

图3是本发明的储水箱结构示意图。

图4是本发明的弧形保护罩结构示意图。

图5是本发明的塑料板结构示意图。

图6是本发明图5中A处结构放大示意图。

图7是本发明的线路连接结构示意图。

图中：

1-支架，2-水箱，3-水泵A，4-导轨，5-凹槽一，6-凸块一，7-弧形种植仓，71-凹槽二，72-储水箱一，73-储水箱二，8-固定块一，9-支撑杆，10-固定块二，11-弧形保护罩，111-塑料板，112-旋转杆，113-L型固定板，114-辅助板一，115-辅助板二，116-齿条板一，117-齿条板二，118-凸块二，12-齿轮箱，13-方形开孔，14-种植板，15-摇把，16-控制装置，161-电源模块，162-单片机，163-定时模块，164-驱动模块，165-三极管一，166-三极管二，167-三极管三，17-开关，18-三通电磁阀，19-电磁阀一，20-电磁阀二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1至附图7所示

本发明提供一种立体种植大棚，包括支架1，水箱2，水泵3，导轨4，凹槽一5，凸块一6，弧形种植仓7，固定块一8，支撑杆9，固定块二10，弧形保护罩11，齿轮箱12，方形开孔13，种植板14，摇把15，控制装置16，开关17，三通电磁阀18，电磁阀一19和电磁阀二20，其中：所述水箱2固定在支架1的内部，且水箱2的后侧设有控制装置16，该控制装置16一端安装有开关17；所述弧形种植仓7通过后侧的固定块一8，支撑杆9与固定块二10安装在支架1的上方，且弧形种植仓7下方的凸块一6设置在支架1上导轨4的凹槽一5中；所述弧形种植仓7下侧的支架1上设有方形开孔13，且弧形种植仓7内侧分层设置有种植板14；

所述弧形种植仓7包括凹槽二71，储水箱一72和储水箱二73，其中：所述凹槽二71设置在弧形种植仓7上端内部，且弧形种植仓7通过凹槽二71设置有弧形保护罩11，在弧形保护罩11的一端固定有齿轮箱12，该齿轮箱12采用减速齿轮箱；所述储水箱一72与储水箱二73设置在弧形种植仓7下端内部，其中：所述储水箱一72与储水箱二73的进水口均通过水管连接有三通电磁阀18的出水口，该三通电磁阀18的进水口通过水管连接有水泵3的出水口，该水泵3的进水口连接有水箱2；所述储水箱一72与储水箱二73内部的最低处均连接有出水管，且每个出水管均通过电磁阀一19或电磁阀20与水箱2相连接。

所述弧形保护罩11包括塑料板111，旋转杆112，L型固定板113，辅助板一114，辅助板二115，齿条板一116，齿条板二117和凸块二118，其中：所述弧形保护罩11的底部设有凸块二118，该凸块二118与弧形种植仓7内的凹槽二71相配合；所述弧形保护罩11内侧上端设有圆形结构的塑料板111，该塑料板111内部设有圆形开口，在塑料板111的下方设有两条L型固定板113；所述L型固定板113之间设有辅助板一114与辅助板二115，所述辅助板一114或辅助板二115内部设有圆形开口；所述辅助板一114与辅助板二115之间安装有旋转杆112，其中：所述辅助板一114朝向旋转杆112的一侧设置有齿条板一116，辅助板二115朝向旋转杆112的一侧设置有齿条板二117；所述旋转杆112外侧的凸起与齿条板一116或齿条板二117内部的凹槽相啮合，该旋转杆112一端穿过弧形保护罩11位于齿轮箱12的内部，且旋转杆12在齿轮箱12的内部通过齿轮组与齿轮箱12一侧的摇把15相连。

所述控制装置16包括电源模块161，单片机162，定时模块163，驱动模块164，三极管一165，三极管二166和三极管三167，其中：所述电源模块161采用AC-DC降压电源模块，用于单片机162与外部电源连接之间，且所述单片机162采用STM32F407ZET6单片机；所述定时模块163采用四路多功能循环定时控制模块，该定时模块163与开关17均通过导线连接在单片机162的输入端；所述驱动模块164包括放大三极管和继电器，且驱动模块164中的继电器通过导线连接有水泵3，该水泵3采用12V直流微型自吸泵；所述三极管一165，三极管二166，三极管三167或驱动模块164中的放大三极管均与单片机162的输出端电连接；所述三极管一165，三极管二166或三极管三167分别通过导线连接有三通电磁阀18，电磁阀一19或电磁阀二20。

所述导轨4与弧形种植仓7下的凸块一6均采用弧形，便于弧形种植仓7在下部储水箱的重量下进行旋转，调节对光角度，增加光能利用效率。

所述弧形保护罩11下方的凸块二118与弧形种植仓7内部的凹槽二71相卡合，且弧形种植仓7的内部面积为10至20平方米，内部通过种植板14种植农作物的面积为12至22平方米，可种植80至120株农作物。

所述种植板14采用四个至六个，通过螺栓安装在弧形种植仓7的内侧，可以根据不同种植物的生长高度安装不同位置的种植板，且种植板14上方设有圆弧形凹槽，便于在弧形种植仓7固定种植物的位置，防止种植物滑动或者泥土的掉落。

所述三通电磁阀18，电磁阀一19与电磁阀二20均采用直动式电磁阀，且电磁阀一19与电磁阀二20互锁，在电磁阀一19开启时，电磁阀二20关闭，在电磁阀二20开启时，电磁阀一19关闭，能够使储水箱一72与储水箱二73内部循环储水，改变弧形种植仓7的重心，使弧形种植仓7旋转，改变接收太阳光的角度。

所述塑料板111，辅助板一114与辅助板二115均采用透明亚克力塑料板，其中：所述塑料板111为圆形结构，所述辅助板一114与辅助板二115为长方形结构，且所述辅助板一114与辅助板二115通过齿条板一116或齿条板二117与旋转杆112的齿轮运动可向两侧移动，使塑料板111内的圆形开口与辅助板一114或辅助板二115内的圆形开口对应或者错开，用于弧形种植仓7内的换气通风，透明的塑料板111可以保证弧形种植仓7内的具有充足的太阳光照射。

工作原理

首先将弧形种植仓7通过固定块一8，支撑杆9和固定块二10安装在支架1上方，并使弧形种植仓7下的凸块一118位于导轨4内的凹槽一5中，然后根据不同种植物的生长高度安装不同位置的种植板14，种植以后通过凹槽二71与凸块二118的配合将弧形保护罩11固定在弧形种植仓7的上方，可以通过旋转摇把15，摇把15带动变速箱12使旋转杆112旋转，旋转杆112中部设置的凸块与齿条板一116和齿条板二117的凹槽啮合，带动辅助板一114和辅助板二115移动，使塑料板111内的圆形开口与辅助板一114或辅助板二115内的圆形开口对应或者错开，使弧形种植仓7内部通风或者保温，最后通过连接外部电源并按下开关17，定时模块163启动，根据当地太阳位置，定下时间，例如：每天早上六点，太阳升起时，单片机162通过三极管一165控制三通电磁阀18，使水泵3与储水箱一72之间的水管导通，通过三极管二166控制电磁阀一19，使储水箱二73出水管导通，让储水箱二73内的水流回水箱2，通过驱动模块164控制水泵3启动，水流进储水箱一72，增加储水箱一72的重量，使弧形种植仓7向太阳光照射的地方偏转，一段时间后，单片机162控制水泵3以及三通电磁阀18和电磁阀一19断电停止，电磁阀一19断电后，储水箱二73出水管恢复截止状态；上午十一点，单片机162通过通过三极管三167控制电磁阀二20，使储水箱一72出水管导通，让储水箱二72内的水流回水箱2，使储水箱一72与储水箱二73的重量相等，这时由于储水箱一72与储水箱二73之间弧形种植仓7采用实心设置，此时重心位于弧形种植仓7的底部，弧形种植仓7向中间偏转，一段时间后，储水箱一72内的水流尽，单片机162控制电磁阀二20断电，储水箱一72出水管恢复截止状态；下午三点，单片机162通过三极管一165控制三通电磁阀18，使水泵3与储水箱二73之间的水管导通，通过驱动模块164控制水泵3启动，水流进储水箱二73，增加储水箱二73重量，使弧形种植仓7向太阳光照射的地方偏转，一段时间后，单片机162控制水泵3以及三通电磁阀18断电停止；第二天循环。

利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种立体种植大棚，其特征在于：包括支架(1)，水箱(2)，水泵(3)，导轨(4)，凹槽一(5)，凸块一(6)，弧形种植仓(7)，固定块一(8)，支撑杆(9)，固定块二(10)，弧形保护罩(11)，齿轮箱(12)，方形开孔(13)，种植板(14)，摇把(15)，控制装置(16)，开关(17)，三通电磁阀(18)，电磁阀一(19)和电磁阀二(20)，其中：所述水箱(2)固定在支架(1)的内部，且水箱(2)的后侧设有控制装置(16)，该控制装置(16)一端安装有开关(17)；所述弧形种植仓(7)通过后侧的固定块一(8)，支撑杆(9)与固定块二(10)安装在支架(1)的上方，且弧形种植仓(7)下方的凸块一(6)设置在支架(1)上导轨(4)的凹槽一(5)中；所述弧形种植仓(7)下侧的支架(1)上设有方形开孔(13)，且弧形种植仓(7)内侧分层设置有种植板(14)；所述弧形种植仓(7)包括凹槽二(71)，储水箱一(72)和储水箱二(73)，其中：所述凹槽二(71)设置在弧形种植仓(7)上端内部，且弧形种植仓(7)通过凹槽二(71)设置有弧形保护罩(11)，在弧形保护罩(11)的一端固定有齿轮箱(12)，该齿轮箱(12)采用减速齿轮箱；所述储水箱一(72)与储水箱二(73)设置在弧形种植仓(7)下端内部，其中：所述储水箱一(72)与储水箱二(73)的进水口均通过水管连接有三通电磁阀(18)的出水口，该三通电磁阀(18)的进水口通过水管连接有水泵(3)的出水口，该水泵(3)的进水口连接有水箱(2)；所述储水箱一(72)与储水箱二(73)内部的最低处均连接有出水管，且两个出水管分别对应的通过电磁阀一(19)或电磁阀二(20)与水箱(2)相连接。

2.如权利要求1所述的立体种植大棚，其特征在于：所述弧形保护罩(11)包括塑料板(111)，旋转杆(112)，L型固定板(113)，辅助板一(114)，辅助板二(115)，齿条板一(116)，齿条板二(117)和凸块二(118)，其中：所述弧形保护罩(11)的底部设有凸块二(118)，该凸块二(118)与弧形种植仓(7)内的凹槽二(71)相配合；所述弧形保护罩(11)内侧上端设有圆形结构的塑料板(111)，该塑料板(111)内部设有圆形开口，在塑料板(111)的下方设有两条L型固定板(113)；所述L型固定板(113)之间设有辅助板一(114)与辅助板二(115)，所述辅助板一(114)或辅助板二(115)内部设有圆形开口；所述辅助板一(114)与辅助板二(115)之间安装有旋转杆(112)，其中：所述辅助板一(114)朝向旋转杆(112)的一侧设置有齿条板一(116)，辅助板二(115)朝向旋转杆(112)的一侧设置有齿条板二(117)；所述旋转杆(112)外侧的凸起与齿条板一(116)或齿条板二(117)内部的凹槽相啮合，该旋转杆(112)一端穿过弧形保护罩(11)位于齿轮箱(12)的内部，且旋转杆(12)在齿轮箱(12)的内部通过齿轮组与齿轮箱(12)一侧的摇把(15)相连。

3.如权利要求1所述的立体种植大棚，其特征在于：所述控制装置(16)包括电源模块(161)，单片机(162)，定时模块(163)，驱动模块(164)，三极管一(165)，三极管二(166)和三极管三(167)，其中：所述电源模块(161)采用AC-DC降压电源模块，用于单片机(162)与外部电源连接之间，且所述单片机(162)采用STM32F407ZET6单片机；所述定时模块(163)采用四路多功能循环定时控制模块，该定时模块(163)与开关(17)均通过导线连接在单片机(162)的输入端；所述驱动模块(164)包括放大三极管和继电器，且驱动模块(164)中的继电器通过导线连接有水泵(3)，该水泵(3)采用12V直流微型自吸泵；所述三极管一(165)，三极管二(166)，三极管三(167)和驱动模块(164)中的放大三极管均与单片机(162)的输出端电连接；所述三极管一(165)，三极管二(166)或三极管三(167)分别对应的通过导线连接有三通电磁阀(18)，电磁阀一(19)或电磁阀二(20)。

4.如权利要求1所述的立体种植大棚，其特征在于：所述导轨(4)与弧形种植仓(7)下的凸块一(6)均采用弧形。

5.如权利要求1或2所述的立体种植大棚，其特征在于：所述弧形保护罩(11)下方的凸块二(118)与弧形种植仓(7)内部的凹槽二(71)相卡合。

6.如权利要求1所述的立体种植大棚，其特征在于：所述种植板(14)采用四个至六个，通过螺栓安装在弧形种植仓(7)的内侧，且种植板(14)上方设有圆弧形凹槽。

7.如权利要求1所述的立体种植大棚，其特征在于：所述三通电磁阀(18)，电磁阀一(19)与电磁阀二(20)均采用直动式电磁阀，且电磁阀一(19)与电磁阀二(20)互锁，在电磁阀一(19)开启时，电磁阀二(20)关闭，在电磁阀二(20)开启时，电磁阀一(19)关闭。

8.如权利要求2所述的立体种植大棚，其特征在于：所述塑料板(111)，辅助板一(114)与辅助板二(115)均采用透明亚克力塑料板，其中：所述塑料板(111)为圆形结构，所述辅助板一(114)与辅助板二(115)为长方形结构。

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