CN109937868B - 全自动芽菜种植房 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动芽菜种植房，包括种植房本体，所述种植房本体的内部设有多个芽菜培育层，每一所述芽菜培育层的顶部设有多个植物补光灯，所述种植房本体的内壁设有多个温度传感器、多个加热线圈和温控器，多个所述加热线圈与所述温控器电连接，多个所述温度传感器均布于种植房本体的内壁，多个所述加热线圈沿种植房本体的高度方向等间距分布；所述种植房本体内具有至少一组喷淋装置；所述种植房的外部上方设有一圈导轨，所述导轨套接有能够遮挡种植房顶部和外周的遮光帘。本发明实现浸种、催芽和育苗三阶段均在种植房内完成，培育全过程无需搬动，完全避免种子发芽过程中的人为碰伤；整个过程全自动控制，无需人员看管。

Description

全自动芽菜种植房

技术领域

本发明属于芽菜种植技术领域，特别是涉及一种全自动芽菜种植房。

背景技术

农作物秧苗培育过程通常有三个阶段：浸种、催芽和育苗。这三个阶段对光的要求是不同的，浸种、催芽阶段，要求完全无光；而育苗阶段要求不能直接在阳光下直射，而是需要散射光线，但又不能太弱。在农业现代化的今天，要实现全自动化育苗，就需要解决自动遮光、补光问题。

此外，在农作物秧苗培育的三个阶段对水的要求程度也是不同的。通常的做法：一是专门设计电子设备进行控制，但这种做法的缺点是：设计周期长，过程复杂，没办法实现快速更改，而且适应苗类单一；二是利用市面上销售的程控定时插座实现，缺点是：无法同时满足秧苗培育的浸种、催芽和育苗三个阶段。这是由于三个过程喷淋的周期、时长是不一样的，对喷淋开关的设置次数要求也不相同。

例如，浸种需要8小时，通常采用每5分钟要喷淋一次，喷淋时长为1分钟来实现；催芽、育苗阶段需要6天左右，要求每4小时喷淋一次，喷淋时长为1分钟。这样，最多一天之内至少要求开关8*12＝96组(一开一关为一组)，目前市面上的程控定时插座，每天最多可设置20组，无法满足喷淋最频时段的开关组数。

另外在喷淋方式上，常见喷淋有二种：一是利用潜水泵向上输水，再经过网状盘向下淋水；缺点是：淋水容易造成种子移动，对较小体积的种子影响较大，影响其坐根；二是喷淋头方向朝下，由上而下圆形喷淋，由于喷淋头物理结构特性，喷洒的效果通常是圆环形喷洒，喷淋下方中心区域难于喷洒到。

再者，苗圃培育时用水量较大，通常的做法是：一是直排，简单，但用水量大，浪费大；二是循环用水，节水，但由于秧苗生长后期有粘液产生，影响水质，循环用水会影响秧苗生长；三是循环用水加水处理，节水，但成本高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种全自动芽菜种植房，实现浸种、催芽和育苗三阶段均在种植房内完成，培育全过程无需搬动，完全避免种子发芽过程中的人为碰伤；整个过程全自动控制，无需人员看管。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种全自动芽菜种植房，包括种植房本体，所述种植房本体的内部设有多个芽菜培育层，每一所述芽菜培育层的顶部设有多个植物补光灯，所述种植房本体的内壁设有多个温度传感器、多个加热线圈和温控器，多个所述加热线圈与所述温控器电连接，多个所述温度传感器均布于种植房本体的内壁，多个所述加热线圈沿种植房本体的高度方向等间距分布；

所述种植房本体内具有至少一组喷淋装置，每一所述喷淋装置包括供水箱、主供水管和若干个沿主供水管的长度方向间隔分布的分供水管，所述主供水管的一端与所述供水箱连通，所述主供水管的另一端与所述分供水管连通，所述分供水管包括第一分支水管和第二分支水管，所述第一分支水管上和所述第二分支水管上分别通过喷嘴支管连接有喷嘴；

所述喷嘴支管为中空圆管，所述喷嘴支管的一端设有进水口且另一端设有出水口，所述喷嘴支管的内部具有一水平方向的分流板和垂直方向的隔板，所述隔板将所述喷嘴支管的内部分为两扰流区，所述分流板固定于喷嘴支管靠近进水口的一端，所述隔板靠近进水口的一端与所述分流板的中心固定连接，所述分流板对称具有两进水通孔，两所述进水通孔与两所述扰流区一一对应，两所述扰流区的下端汇流形成汇流区；

所述扰流区具有对水流形成扰动的第一扰流组和第二扰流组，所述第一扰流组和所述第二扰流组分别具有多个等间距分布的扰流片，所述第一扰流组的扰流片的一端与所述喷嘴支管的侧壁固定，所述第二扰流组的扰流片的一端与所述隔板的侧壁固定，且所述第一扰流组的扰流片与所述第二扰流组的扰流片交错分布，所述第一扰流组的扰流片与所述第二扰流组的扰流片的重叠宽度为3-4cm，所述第一扰流组的扰流片与相邻所述第二扰流组的扰流片的高度差为3-4cm；

所述扰流片具有相对的两面，且与所述进水口相对的一面为上表面，所述上表面内陷形成有若干条水流通道，所述水流通道的内壁嵌合有若干磁石微粒；

所述供水箱包括排水箱和进水箱，所述进水箱位于所述排水箱的内部上方且所述进水箱的上端高于所述排水箱的上端，所述排水箱具有第一进水口、回水口和第一排水口，所述进水箱具有第二进水口、第二排水口和第三进水口；所述第一进水口和第二进水口共同连接有外接水源管道，所述回水口与种植房本体底部的废水汇流管道相连通，所述第一排水口外接有排水管道；所述第二排水口与主供水管相连通，所述第三进水口与循环管道的一端连通，所述循环管道的另一端与所述排水箱连通，所述循环管道上设有循环泵；

所述主供水管上设有加热器，所述第一分支水管上和所述第二分支水管上分别设有进水电磁阀；

所述种植房的外部上方设有一圈导轨，所述导轨套接有能够遮挡种植房顶部和外周的遮光帘；

还包括控制器，所述控制器的面板上设有浸种模式键、催芽和育苗模式键、喷淋周期设定键、喷淋时长设定键、喷淋量设定键，所述控制器的内部具有中央处理器，所述浸种模式键、催芽和育苗模式键、喷淋周期设定键、喷淋时长设定键、喷淋量设定键、循环泵、加热器、温度传感器、温控器、进水电磁阀和植物补光灯分别与所述中央处理器电连接。

本发明为解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：

进一步地说，所述喷淋装置设有两组，两组所述喷淋装置位于芽菜种植房本体内的相对两角。

进一步地说，所述喷嘴支管向上偏离水平线40-50°。

进一步地说，所述喷嘴支管的两端的外表面皆具有外螺纹，所述第一分支水管、所述第二分支水管和所述喷嘴分别与所述喷嘴支管的连接处具有与外螺纹相匹配的内螺纹。

进一步地说，所述排水箱的内部和所述进水箱的内部分别设有液位传感器。

进一步地说，所述第一排水口外接的排水管道上设有排水电磁阀，所述排水电磁阀与中央处理器电连接。

进一步地说，所述第一进水口和第二进水口的外接管道上分别设有进水电磁阀和进水电磁阀，所述进水电磁阀和进水电磁阀分别与中央处理器电连接。

进一步地说，所述扰流片为弧形扰流片。

进一步地说，所述磁石微粒的嵌合密度为80-85％。

进一步地说，所述种植房本体为玻璃材质种植房。

本发明的有益效果至少具有以下几点：

1、本发明种植房的外部上方设有一圈导轨，所述导轨套接有能够遮挡种植房顶部和外周的遮光帘；该遮光帘为黑色，在浸种、催芽阶段用遮光帘覆盖种植房的四周和顶部，使种植房内部处于黑色状态；在育苗阶段掀开遮光帘，使用外接正常光线并配以植物补光灯进行补光；在阴天或雾霾天等光线不足时自动开启植物补光灯，夜间自动熄灭；

2、本发明喷淋时，喷淋水从喷嘴支管的进水口分成两股进入扰流区，扰流区的扰流片对喷淋水产生扰动，进而喷淋水从喷嘴以水雾形式喷出，实现均匀微喷；

3、本发明扰流片的水流通道的内壁嵌合有若干磁石微粒，喷淋水流经水流通道时会与磁石微粒发生撞击，提高水流的扰动性，还能增加水流中的矿物质含量；

4、本发明主供水管上设有加热器，当室内温度较低时，可通过加热器将喷淋水加热到一定的温度，避免植物受到冷刺激；

5、本发明在种植物的生长过程中采用不同的用水方案：浸种阶段需水量较大且种子的排泄物不多，此阶段采用水循环方式，既节约用水又不影响水质；催芽和育苗阶段需水量较小，且秧苗生长会有粘液产生，循环水会影响水质，进而影响秧苗的生长，故此阶段采用直接排放加自动补水的方式；

6、本发明的种植房本体的内壁设有多个温度传感器、多个加热线圈和温控器，温度传感器实时自动感应种植房本体内的温度，通过温控器控制加热线圈的启闭，使种植房本体处于恒温状态；

7、本发明还包括控制器，控制器的面板上设有浸种模式键、催芽和育苗模式键、喷淋周期设定键、喷淋时长设定键、喷淋量设定键，所述控制器的内部具有中央处理器，实现种植房光线、喷淋和用水的自动化控制，适合一年四季正常培育，无需人员看管。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明与遮光帘结合的结构示意图；

图3是图1的A部放大图；

图4是图1的B部放大图；

图5是本发明喷嘴支管的结构示意图；

图6是本发明扰流片的结构示意图；

图7是本发明的控制原理图

附图中各部分标记如下：

种植房本体1、芽菜培育层2、植物补光灯3、温度传感器4、供水箱5、排水箱51、第一进水口511、回水口512、第一排水口513、进水箱52、第二进水口521、第二排水口522、第三进水口523、主供水管6、第一分支水管7、第二分支水管8、喷嘴支管9、进水口91、出水口92、分流板93、隔板94、进水通孔95、扰流片96、水流通道97、外螺纹98、喷嘴10、外接水源管道11、废水汇流管道12、排水电磁阀13、循环管道14、循环泵15、加热器16、进水电磁阀17、导轨18、遮光帘19、控制器20、浸种模式键201、催芽和育苗模式键202、喷淋周期设定键203、喷淋时长设定键204、喷淋量设定键205、中央处理器206和温控器21。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：一种全自动芽菜种植房，如图1-图7所示，包括种植房本体1，所述种植房本体的内部设有多个芽菜培育层2，每一所述芽菜培育层的顶部设有多个植物补光灯3，所述种植房本体的内壁设有多个温度传感器4、多个加热线圈和温控器21，多个所述加热线圈与所述温控器电连接，多个所述温度传感器均布于种植房本体的内壁，多个所述加热线圈沿种植房本体的高度方向等间距分布；

所述种植房本体内具有至少一组喷淋装置，每一所述喷淋装置包括供水箱5、主供水管6和若干个沿主供水管的长度方向间隔分布的分供水管，所述主供水管的一端与所述供水箱连通，所述主供水管的另一端与所述分供水管连通，所述分供水管包括第一分支水管7和第二分支水管8，所述第一分支水管上和所述第二分支水管上分别通过喷嘴支管9连接有喷嘴10；

所述喷嘴支管为中空圆管，所述喷嘴支管的一端设有进水口91且另一端设有出水口92，所述喷嘴支管的内部具有一水平方向的分流板93和垂直方向的隔板94，所述隔板将所述喷嘴支管的内部分为两扰流区，所述分流板固定于喷嘴支管靠近进水口的一端，所述隔板靠近进水口的一端与所述分流板的中心固定连接，所述分流板对称具有两进水通孔95，两所述进水通孔与两所述扰流区一一对应，两所述扰流区的下端汇流形成汇流区；

所述扰流区具有对水流形成扰动的第一扰流组和第二扰流组，所述第一扰流组和所述第二扰流组分别具有多个等间距分布的扰流片96，所述第一扰流组的扰流片的一端与所述喷嘴支管的侧壁固定，所述第二扰流组的扰流片的一端与所述隔板的侧壁固定，且所述第一扰流组的扰流片与所述第二扰流组的扰流片交错分布，所述第一扰流组的扰流片与所述第二扰流组的扰流片的重叠宽度为3-4cm，所述第一扰流组的扰流片与相邻所述第二扰流组的扰流片的高度差为3-4cm；

所述扰流片具有相对的两面，且与所述进水口相对的一面为上表面，所述上表面内陷形成有若干条水流通道97，所述水流通道的内壁嵌合有若干磁石微粒；

所述供水箱包括排水箱51和进水箱52，所述进水箱位于所述排水箱的内部上方且所述进水箱的上端高于所述排水箱的上端，所述排水箱具有第一进水口511、回水口512和第一排水口513，所述进水箱具有第二进水口521、第二排水口522和第三进水口523；所述第一进水口和第二进水口共同连接有外接水源管道11，所述回水口与种植房本体底部的废水汇流管道12相连通，所述第一排水口外接有排水管道；所述第二排水口与主供水管相连通，所述第三进水口与循环管道14的一端连通，所述循环管道的另一端与所述排水箱连通，所述循环管道上设有循环泵15；

所述主供水管上设有加热器16，所述第一分支水管上和所述第二分支水管上分别设有进水电磁阀17；

所述种植房的外部上方设有一圈导轨18，所述导轨套接有能够遮挡种植房顶部和外周的遮光帘19；

还包括控制器20，所述控制器的面板上设有浸种模式键201、催芽和育苗模式键202、喷淋周期设定键203、喷淋时长设定键204、喷淋量设定键205，所述控制器的内部具有中央处理器206，所述浸种模式键、催芽和育苗模式键、喷淋周期设定键、喷淋时长设定键、喷淋量设定键、循环泵、加热器、温度传感器、温控器、进水电磁阀和植物补光灯分别与所述中央处理器电连接。

所述喷淋装置设有两组，两组所述喷淋装置位于芽菜种植房本体内的相对两角。

所述喷嘴支管向上偏离水平线40-50°。

所述喷嘴支管的两端的外表面皆具有外螺纹98，所述第一分支水管、所述第二分支水管和所述喷嘴分别与所述喷嘴支管的连接处具有与外螺纹相匹配的内螺纹。

所述排水箱的内部和所述进水箱的内部分别设有液位传感器。

所述第一排水口外接的排水管道上设有排水电磁阀13，所述排水电磁阀与中央处理器电连接。

所述第一进水口和第二进水口的外接管道上分别设有进水电磁阀和进水电磁阀，所述进水电磁阀和进水电磁阀分别与中央处理器电连接。

所述扰流片为弧形扰流片。

所述磁石微粒的嵌合密度为80-85％。

所述种植房本体为玻璃材质种植房。

任一所述分供水管的第一分支水管位于第二分支水管的上方，所述第一分支水管与芽菜种植房内壁的距离大于所述第二分支水管与芽菜种植房内壁的距离。

任一所述分供水管的第一分支水管上的喷嘴与第二分支水管上的喷嘴交错分布。

所述磁石微粒的粒径为0.2-0.4μm。

本发明的工作原理如下：

一、本发明喷淋控制方案：

通过控制器的浸种模式键、催芽和育苗模式键、喷淋周期设定键、喷淋时长设定键和喷淋量设定键，自由设定相应种植物的浸种、催芽和育苗时长、喷淋周期和各阶段的喷淋量，自动化控制种植物的育苗全过程，满足各种蔬果花草种子育苗浇灌的需求。

二、本发明用水控制方案：

准备阶段。排水电磁阀关闭，进水箱、排水箱同时注水。

浸种阶段：水循环方式。系统开启，延时半小时，进水箱加温(至大约30度左右)。半小时后循环泵开启，由排水箱向进水箱慢慢注水，注水量为一个喷淋周期(例如5分钟)内注水略多于喷淋量，水从进水箱排至各个第一分支水管和第二分支水管，喷淋落下的多余水汇集到废水汇流管，进而再次进入排水箱，依次循环使用，直到浸种阶段结束(例如8小时)。

催芽、育苗阶段：直排加自动补水方式。定时自动关闭循环泵，打开排水电磁阀，进水箱由排水箱供水变成外部补水阀自动补水；喷淋后的喷淋水进入排水箱后经过排水阀门直接排入外部。

三、本发明光线控制方案：

在浸种、催芽阶段用遮光帘覆盖种植房的四周和顶部，使种植房内部处于黑色状态；在育苗阶段掀开遮光帘，使用外接正常光线并配以植物补光灯进行补光；在阴天或雾霾天等光线不足时自动开启植物补光灯，夜间自动熄灭。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种全自动芽菜种植房的用水控制方法，其特征在于：包括种植房本体，所述种植房本体的内部设有多个芽菜培育层，每一所述芽菜培育层的顶部设有多个植物补光灯，所述种植房本体的内壁设有多个温度传感器、多个加热线圈和温控器，多个所述加热线圈与所述温控器电连接，多个所述温度传感器均布于种植房本体的内壁，多个所述加热线圈沿种植房本体的高度方向等间距分布；

所述种植房本体内具有至少一组喷淋装置，每一所述喷淋装置包括供水箱、主供水管和若干个沿主供水管的长度方向间隔分布的分供水管，所述主供水管的一端与所述供水箱连通，所述主供水管的另一端与所述分供水管连通，所述分供水管包括第一分支水管和第二分支水管，所述第一分支水管上和所述第二分支水管上分别通过喷嘴支管连接有喷嘴；

所述喷嘴支管为中空圆管，所述喷嘴支管的一端设有进水口且另一端设有出水口，所述喷嘴支管的内部具有一水平方向的分流板和垂直方向的隔板，所述隔板将所述喷嘴支管的内部分为两扰流区，所述分流板固定于喷嘴支管靠近进水口的一端，所述隔板靠近进水口的一端与所述分流板的中心固定连接，所述分流板对称具有两进水通孔，两所述进水通孔与两所述扰流区一一对应，两所述扰流区的下端汇流形成汇流区；

所述扰流区具有对水流形成扰动的第一扰流组和第二扰流组，所述第一扰流组和所述第二扰流组分别具有多个等间距分布的扰流片，所述第一扰流组的扰流片的一端与所述喷嘴支管的侧壁固定，所述第二扰流组的扰流片的一端与所述隔板的侧壁固定，且所述第一扰流组的扰流片与所述第二扰流组的扰流片交错分布，所述第一扰流组的扰流片与所述第二扰流组的扰流片的重叠宽度为3-4cm，所述第一扰流组的扰流片与相邻所述第二扰流组的扰流片的高度差为3-4cm；

所述扰流片具有相对的两面，且与所述进水口相对的一面为上表面，所述上表面内陷形成有若干条水流通道，所述水流通道的内壁嵌合有若干磁石微粒；

所述供水箱包括排水箱和进水箱，所述进水箱位于所述排水箱的内部上方且所述进水箱的上端高于所述排水箱的上端，所述排水箱具有第一进水口、回水口和第一排水口，所述进水箱具有第二进水口、第二排水口和第三进水口；所述第一进水口和第二进水口共同连接有外接水源管道，所述回水口与种植房本体底部的废水汇流管道相连通，所述第一排水口外接有排水管道；所述第二排水口与主供水管相连通，所述第三进水口与循环管道的一端连通，所述循环管道的另一端与所述排水箱连通，所述循环管道上设有循环泵；

种植物浸种阶段采用水循环方式：循环泵开启，由排水箱向进水箱注水，水从进水箱排至各个第一分支水管和第二分支水管，喷淋落下的多余水汇集到废水汇流管，进而再次进入排水箱，依次循环使用，直到浸种阶段结束；

种植物催芽、育苗阶段采用直排加自动补水方式：关闭循环泵，打开排水电磁阀，进水箱由排水箱供水变成外部补水阀自动补水，喷淋后的喷淋水进入排水箱后经过排水阀门直接排入外部；

所述主供水管上设有加热器，所述第一分支水管上和所述第二分支水管上分别设有进水电磁阀；

所述种植房的外部上方设有一圈导轨，所述导轨套接有能够遮挡种植房顶部和外周的遮光帘；

还包括控制器，所述控制器的面板上设有浸种模式键、催芽和育苗模式键、喷淋周期设定键、喷淋时长设定键、喷淋量设定键，所述控制器的内部具有中央处理器，所述浸种模式键、催芽和育苗模式键、喷淋周期设定键、喷淋时长设定键、喷淋量设定键、循环泵、加热器、温度传感器、温控器、进水电磁阀和植物补光灯分别与所述中央处理器电连接；

所述扰流片为弧形扰流片；

所述磁石微粒的嵌合密度为80-85%。

2.根据权利要求1所述的全自动芽菜种植房的用水控制方法，其特征在于：所述喷淋装置设有两组，两组所述喷淋装置位于芽菜种植房本体内的相对两角。

3.根据权利要求1所述的全自动芽菜种植房的用水控制方法，其特征在于：所述喷嘴支管向上偏离水平线40-50°。

4.根据权利要求1所述的全自动芽菜种植房的用水控制方法，其特征在于：所述喷嘴支管的两端的外表面皆具有外螺纹，所述第一分支水管、所述第二分支水管和所述喷嘴分别与所述喷嘴支管的连接处具有与外螺纹相匹配的内螺纹。

5.根据权利要求1所述的全自动芽菜种植房的用水控制方法，其特征在于：所述排水箱的内部和所述进水箱的内部分别设有液位传感器。

6.根据权利要求1所述的全自动芽菜种植房的用水控制方法，其特征在于：所述第一排水口外接的排水管道上设有排水电磁阀，所述排水电磁阀与中央处理器电连接。

7.根据权利要求1所述的全自动芽菜种植房的用水控制方法，其特征在于：所述第一进水口和第二进水口的外接管道上分别设有进水电磁阀和进水电磁阀，所述进水电磁阀和进水电磁阀分别与中央处理器电连接。

8.根据权利要求1所述的全自动芽菜种植房的用水控制方法，其特征在于：所述种植房本体为玻璃材质种植房。

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