CN113170724A

CN113170724A - 一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法

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Publication number: CN113170724A
Application number: CN202110549288.8A
Authority: CN
Inventors: 闫善泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-05-21
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2021-07-27

Abstract

本发明涉及一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法。本发明包括：（1）主体架构及组成单元的遴选与制作（2）栽培池的遴选与制作（3）喷灌系统的遴选与配置（4）制冷、制热系统的遴选与配置（5）通氧与净化系统的遴选与配置（6）电气与控制系统的遴选与配置；本发明所提供的通用智能型矮丛小浆果种植装置的创制方法是矮丛小浆果培植装置的单元汇总集成方法，所提供的装置，是针对不同品种矮丛小浆果的生物学特征、环境因子、育抚方式、管理要求、栽培链生态安全化的培养目的来设计的，可以满足不同品种矮丛小浆果的生长繁育需求，采用智能控制模式提供的环境因子和营养配比更为合理，生根率达99%、授粉受精实授率达100%。

Description

一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法

技术领域：本发明涉及培植矮丛小浆果装置的创制方法，具体说是提供一种可以集安全、智能、生态技术于一体的小空间栽种装置制作方法。

背景技术：

近年，随着经济发展和物质生活水平的提高，人们的观念意识正在调整和改变，已由量化要求转向为追求品质和服务的提升，更加注重保健和品食安全。在水果行业发展迅猛的今天，小浆果因其独特的品质而呈现出巨大的市场潜力需求，在产业方面，获得了空前的发展，它的栽培和管理呈现多元化。

正是由于人们对小浆果的青睐，促推家庭小空间种植小浆果显得必要和迫切，然而，传统种植栽培平台技术存在诸多不足，具体表现为，第一，平台主体及组成单元的制作原材料来源复杂，技术制约因素，存在交叉重复污染栽培链，降低苗木、叶片、果实的自然免疫力，易患病，难成活，品质低等现象；第二，必要适宜的环境因子(包括温度、水、光强、光质、土壤因子、菌根等条件)保障不足；第三，在缺乏风媒和虫媒情形时，普通人工授粉受精技术的实授率难以达到 100％，直接影响果实外观和品质，同时降低坐果率和产量；第四，平台设施降噪效果不佳；第五，栽培链与保健的整合效果不显著；第六，智能化控制的综合效益低。

发明内容：

本发明目的是提供一种矮丛小浆果种植装置的创制方法，提供集安全、智能、生态技术于一体的小空间智能化栽培平台，将矮丛小浆果的根插、分株、种子繁殖、抚育、定植整合为一体，增强恢复小浆果苗木、叶片、果实的自然免疫力、规范外观、优化品质、提升坐果率，增产增效，实现即可观赏，又能保健、品食的目标。

本发明的技术方案包括以下步骤：

(1)主体架构及组成单元的遴选与制作：制作一种食品可接触、规格为2410x1200x600mm(前后透明门、左右升降门、四面可开启)的四柱五舱五平台立式架构，其中，底舱和顶舱高度均为260mm,中间三段舱高度分别为：上段450mm,中段550mm,下段750mm；

(2)栽培池的遴选与制作：制作与步骤(1)相配套并由生态安全化处理的天然松木板材、天然亚麻纤维面料、藓级腐殖质、三维沸石、落叶松针、桦褐孔菌等材料而成的一种集外槽体 (1060x514x250x20mm)、内膜罩(1040x440x240)、折叠穴位盘 (1020x470x12.5mm)、培养基(湿度20％,质量为25kg)于一体的栽培容器；

(3)喷灌系统的遴选与配置：制作与步骤(1)和步骤(2)相配套并由食品可接触金属管件而成的一种两箱、三泵、五路式通水、通养运输系统，其中，水箱A和养料箱B的规格为900x280x260x2mm；养料箱B分区设置的嵌入槽C-规格为190x120x100mm；集滤槽规格为1120x514x50x2mm；

(4)制冷、制热系统的遴选与配置：装配一种与步骤(3)交叉运行且可提供冷需量5-10℃的四线双循环多核(八核)小空间制冷系统，以及可提供恒温24-26℃的小空间复式多层制热系统；

(5)通氧与净化系统的遴选与配置：装配与步骤(2)相配套且可在小空间内形成具有穿透力的小粒径负氧离子云的一种负氧离子供应系统(产生的小粒径负氧离子，自迁移速度大于0.4cm2/vs，浓度 1100-1500pcs/cm3(半径2米内)；副产物：伴生臭氧(半衰期 15-30min、浓度小于0.015ppm(自然20nL/L)；

(6)电气与控制系统的遴选与配置：装配一种与步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)、步骤(5)相配套的低压(DC24V和DC12V)运行安全电路，并且提供三色三阶式光源照明系统(三色LED灯带、IP68、红蓝R/B＝7:3，白灯色温：6000-7000K，三阶式光强：1000-1800fc、 1800-2100fc、2100-3000fc，以及响应迅速、无线稳定的物联网模式智能化控制系统。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.材料方面：

遵循生态安全基则，在集观赏、保健、品食一体化的同时，结合不同品种矮丛小浆果的生长繁育特点，本发明材料采用符合国标GB480 6.9-2016食品接触不锈钢304(06Cr19Ni10)、316L、铝合金材料3004、玻璃、天然硅橡胶复合型材、防水胶条等；

(1)主体框架及核心舱段的各个组成单元均采用上述不锈钢和铝合金属材料，既能克服普通金属材料的易腐蚀缺点，又可防止累积污染栽培生长链；

(2)前后门套采用的钢化夹胶玻璃既安全、保温隔音、具备高透光率，克服一般有机透明材料释放BPA(常温下遇水释放速率0.2～ 0.8ng/h)缺点；外模LOW-E具有防辐射特点；

(3)智能遮光帘半纤维复合材料，可防外面有害紫外光进入栽培舱；

(4)喷灌系统组成配件(包括，泵机不锈钢壳体，陶瓷轴套等)均采用上述不锈钢材质，既耐腐蚀，又克服了普通塑料容器、管线、喷头配件缓慢释放DEHP等有害物质等问题，防止累积污染栽培生长链；

(5)双侧多窗保温升降门帘门片和U型轨道均采用上述不锈钢材料，既防腐、隔音保温，又克服了室内因空气干燥而湿度不足的问题；

(6)采用天然橡胶复合材料制作的减震低回弹阻尼脚垫，降低设备噪音低于40db；

(7)栽培池由槽体、穴位盘、内膜罩，培养基一体化组成，其中，槽体、穴位盘、内膜罩的主材采用北纬50-52度樟松和落叶松、北纬 41度亚麻纤维复合面料，以及符合GB4806.9-2016304不锈钢(管材、直角弯头、Y型喷嘴、螺钉、角码、铰链等)；培养基的主材是由采自北纬50-52度区域的藓级腐殖质(PH3.4)、三维沸石、落叶松松针颗粒、桦褐孔菌颗粒构成,纯天然无污染，有机质高达93％，克服了普通草炭(PH 4.5-5.5)易于滋生有害微生物、含有杂草种子，重金属含量高，EC值偏高等问题；克服了褐煤、风化煤等在偏酸性条件下，易被固定，活性低等问题；克服了珍珠岩粉化易造成培养基板结现象，克服了一般水系工业污染河沙(附有害微生物及化合物)的安全化处理复杂问题，以及其他部分原料带有环境激素和寄生虫卵等有害物质等问题；

(8)负氧离子释放器采用钨金材料，先导集散器采用超分子材料体，不锈钢管道采用陶瓷纳米涂层材料，既提升小粒径负氧离子纯度，又克服了小空间浓度不均衡问题；

(9)采用三色三阶光源(IP68)，其中红蓝R/B比例7:3，白光色温： 6000-7000k；光强：三阶式(1000-1800fc、1800-2100fc、2100-3000fc)；光质：紫外光≤1.742W/M2(10.5UV-B)；既满足小浆果繁育生长对光强和光质的要求，又提升观赏视觉效果，同时克服了因光线不足而影响小浆果生长发育问题；

(10)制冷器材料采用半导体制冷片，从而克服由于空间小而一般制冷装置又难以满足小浆果对冷量需求的缺点；

(11)制热器采用石墨烯电热膜，从而克服由于空间小而热能分布不均衡等缺点；

(12)电源AC220V/DC24v和AC220V/DC12v，低压直流驱动装置运行，实现水电分离，安全，可靠；

2.技术方面：

(1)采用真空变高温调压碳化技术和中压松油脂浸雾技术处理樟松和落叶松木板材及半纤维亚麻材料，制作栽培池，既防腐、生态、安全，又克服普通塑料栽培容器缓慢释放有害物质而累积污染培养基和栽培链的缺点；

(2)采用航天微重力微纳米生物诱导技术制成的一种复合材料体作为培养基，富含多种天然菌根真菌及生态水；

(3)配置的负氧离子发生器、钨金释放器经先导集散器和纳米陶瓷涂层通道在2米半径小空间实现负氧离子浓度1100-1500pcs/cm3，利用小粒径负离子(迁移速度大于0.4cm2/vs)扩散易衰减特点，采用扩散导流技术，在栽培池内膜罩和培养基周边形成小粒径负氧离子云，可优化土壤有机纤维结构通气性及含氧量达到20％，抑制CO2含量大于0.3％，加强根系呼吸作用，平衡光合作用，有助于植物对营养元素利用，以及刺激菌根真菌提升易提取球囊霉素蛋白含量，此外，可以快速净化空气；

(4)采用中压雾化漂移技术可以克服小空间因缺乏风媒和虫媒导致人工授粉精度不足，降低坐果率，降低产量等问题；

(5)采用双循环多核水冷半导体技术，实现小浆果对5-10度的冷量需求；利用石墨烯加热膜复合层结构特点，传输热能，均匀稳恒，可实现栽培舱空间24-26度；

(6)采用小空间湿地技术，通过双侧多窗保温升降门的智能调控，每天可释放4.8升的水蒸气，调节家居空间的湿度。

(7)采用物联网模式，配有远程控制联网模块，利用4G、5G移动网络和云服务，可以对装置运行数据远程采集，具有触摸屏远程下载、 PLC程序远程调试、上下载梯形图、组态软件远程监控、电脑网页、手机APP监控(当前数据和历史数据、历史报警)特点。无线网络稳定，响应速度快，报警微信推送、短信报警、电话拨号报警语音播放功能，短信内容编写简单，使用中文自由编写，通过云平台实时反馈给终端用户。“远程模块+后台软件”使用简单特点，不需要高级语言编程，不需要网络知识。运营中心集中监控，维护，远端无人值守等信息化功能，降低运行与维护成本。

本发明的智能控制原理：由传感器采集数据输出给PLC,由4G远程控制模块通过网口或者485连接PLC，选择对应的PLC通讯协议，建立变量，映射PLC寄存器，PLC远程控制模块将映射的变量传到云服务器，PLC远程控制模块的后端设备通过APP、网页或者云服务器免费开放的接口，调用变量进行数据分析，计算或逻辑处理，依据数据处理结果，可以进行远程反馈，前端PLC或模块依据反馈作出自动或手动控制负载的指令；

本发明装置的运行过程：第一步，本地手动闭锁(前、后)透明门套，第二步，本地或远程(单控)AC220V智能插座并接通装置插头，此时，主、控电路的电源端通电，合上空开，启动主控PLC、传感器组合、联网模块运行；第三步，用户登录云平台及手机APP远程或本地启动双侧门机关闭门帘，磁开关接通，指令中继动作，控制负载端；

当今APP及云平台应用普遍，公知技术成熟可靠。本发明装置启动水源、营养源、光源、冷源，热源等系统单元，可应用云组态、人机界面，远程实时监控装置的运行状态，针对不同品种小浆果的生长繁育需求，自动或手动调控营养配比及优化小空间环境因子，促牙分化，加快增殖，缩短周期，生根率达99％，从而促进矮丛小浆果快速繁育成长，实现外观规范、品质优良、坐果率提升，增产达10％，综合效益显著；

具体实施方式：

通过以下实施例，结合附图，对本发明详细说明，但本发明的内容并不局限与此；

图1是装置总图；

图2、图3、图4、图6、图7是主架及组成单元示意图；

图5是底舱设备配置示意图

图8是喷灌交叉制冷系统(单舱)示意图

图9是制冷和制热单元图

图10是通氧及净化系统示意图

图11是电路示意图

图12是光源照明系统示意图

图13是顶舱设备配置示意图

图14是智能网络拓扑示意图

实施例1

主体架构及组成单元的遴选与制作：

(1)主体组成(包括，框架、托盘、门套、上下裙板、封底、封盖、等)材料的遴选如下：符合国标GB4806.9-2016食品接触不锈钢304(06Cr19Ni10)及316L：方管70x70x3mm、矩形管20x30x2mm、圆管ф20X1.5mm、ф10(1.2)、ф6(1.0)；板材1.22x2.44x1.2(1.5) mm，以及铝合金(3004)1.22x2.44x1.2mm板材，樟木板材(250x50x20mm) 和落叶松木板材(470x200x12.5mm)；

制作：见附图3，采用四条长度2410mm的方管70x70x3mm作为立柱(附图2中16)；矩形管20X30X2mm、圆管ф20x1.5mm、板材 1.22x2.44x1.2(1.5mm)、内三角接固件(附图3中的93、94、95) 分别与附图3中33(集滤槽1120x514x50x1.5mm)、17(网筛板 1120x514x1.5mm)、25(单板1120x514x1.5mm)组成栽培舱(上、中、下)三段舱室托盘和顶舱托盘，规格为1060x514x30mm；采用 40x40x4mm的不锈钢角铁作为顶舱和底舱的加固环带；顶舱-底舱裙板各4片(正面1060x260x1.2mm侧面460x260x1.2mm)，封底-封盖板各1片，(1060x460x1.2mm去四角70x70mm，四边ф6孔、顶舱铰链天窗400x200mm)，四根底舱矩形管横梁(592x30x20x1.5mm两端ф 8孔)，U型可调锁带(两条立式560x260x50x4mm、两条卧式592x50x50x4mm)，两端ф8孔，见附图7中38、37；39、26、90；91；采用激光切割-氩弧焊接立柱、托盘、集滤槽体等组成部件，随后连接为主体架构，规格：2410x1200x600mm,见附图2，顶舱和底舱的架构高为260mm，栽培下段舱的架构高度为750mm,栽培中段舱的架构高为550mm，栽培上段舱的架构高为450mm；

(2)门套(前后)、遮光帘、侧门(左右)及U型轨道的遴选与制作：材料：304不锈钢型材(43x20mm)GB4806.9-2016，透明材料采用钢化夹胶玻璃(4+PVB0.76+4mm)(附图6中152)，防水胶条和软管采用天然硅橡胶复合材料，遮光帘采用蓝黑色亚麻复合面料(半纤维含量50％)，厚度0.88mm，嵌入式智能锁和铰链(图6中150和151)；制作：激光切割-氩弧焊接，门框(前后)1840x1060mm，门扇(前后) 1800x1020mm及镶嵌钢化夹胶玻璃(附图6中152)附LOW-E膜；侧门(左右)1920x460x35mm；U型轨道(左右)95x35mm(带胶条和导流孔(附图6中153)-软管-连接集滤槽(附图3中33)；门帘平衡梁(附图6中154)上方装有磁条，门片不锈钢0.35mm，阻燃聚氨酯保温内层(10mm)，附图6中9和11；

由上述(1)和(2)各单元，包括，立柱4条、上托盘1个、下托盘 (两端分装六套磁接近开关)1个、中间托盘2个，顶舱及底舱盖各1片，垫脚4个)组合形成一个前后透明门、左右智能升降门、四面可开启、四柱五舱五平台立式架构，即，顶舱为单层式电气控制舱，底舱为单层式动力养料舱，中部为三段式栽培作业舱的主体，附图1 (总图)和附图2；

实施例2

栽培池的遴选与制作：

1槽体、穴位盘、内膜罩、

(1)材料:北纬50-52度樟松和落叶松、北纬41度亚麻纤维复合面料(纤维孔隙率达81％以上，微孔径0.2-10微米)、304不锈钢圆管ф10(1.2)，304不锈钢直角弯头及Y型喷嘴、304螺钉及角码和铰链；

(2)制作：

第一步，加工樟松和落叶松单板，每片规格为250x50x20mm、 470x50x20mm、470x200x12.5mm，并做臭氧(20ppm)消毒杀菌处理(经过三次变温192-218-305℃，两次调压)碳化处理获得基材，并且作为裙板和底板(见附图4中的44和45)；

第二步，将第一步列出的前两种规格板材、采用304不锈钢螺钉和角码(图4中96)连接加固成为上开口的栽培池外槽体，规格为 1060x514x250x20mm；

第三步，将第一步列出的第三种规格板材钻穴(行列5x5式布局)，彼此铰链连成为折叠式穴位盘(1020x470x12.5mm、大小穴孔ф80和ф70)并与第二步的槽体相连为一体；

第四步，将上述第二步和第三步作成的槽体穴盘，采用天然落叶松脂油均匀三次处理，自然干燥(附图4中的40—48和50、51)；

第五步，在第四步槽体内上环带(附图4中50)下面，水平铺设一条L型不锈钢圆管ф10(1.2)(附图4中66)，一端水平插入对侧槽体裙板的孔洞(对应立柱孔位—附图2中16)，另一端安装水平Y 型喷嘴(附图4中49)；

第六步，将亚麻复合纤维(0.7mm)面料分割并作成上开口的槽型内膜罩，规格为1040X440X240，随后置入密封的雾化亚麻油容器中，保持温度37-38度，压力2MPA，浸雾处理15分钟，自然干燥，附图 4中61；

第七步，将第六步的内膜罩置于第二步栽培槽体内，须把四周边沿紧固到槽体的内上环带(附图4中50)上面，放下折叠穴位盘，随后安装槽体管角ф10(1.2)x15mm(附图4中40)；

2培养基:

(1)材料：选自北纬50-52度，年限7-8千年的藓级腐殖质PH值 3.4，黄综色，疏松海绵状，富有弹性，分解度30-40％，湿度40-55％；腐殖酸含量(干基),50.5％,有机质含量(干基)93％，干容重 0.17-0.25，总空隙达47-51％，大小孔近于1:1，小空隙孔径 0.001-0.1mm，不含杂草种子、不含寄生虫卵、不含有害细菌、环境激素，无放射性。产自北纬50-52度区域的落叶松及桦褐孔菌制作的切片；三维沸石(200目、内孔径0.3-0.4nm)。

(2)制作：

第一步，遴选藓级腐殖质，并检测PH值3.4，按照6:1比例加入氢氧化钾(0.1mol/L)，混合均匀，密封30分钟，随后，加入正磷酸，调节PH值在4.4-5.2；温度保持24℃，物料密封12小时，储于反应罐A；

第二步，将桦褐孔菌粉碎过筛(30目)，按照液料比100:3，用 30％乙醇，三次加热到94-96℃，时长120分钟，料液储于反应罐B；

第三步，按照液料比(1：100)将第二步B罐物料与第一步A罐物料均匀混合，温度保持24度，密封12小时，混合物料储于反应罐C；

第四步，按照与第一步物料1：1比例，向C反应罐内加入三维沸石粉(200目，内孔0.3-0.4nm)，均匀搅拌，温度保持24度，再次密封12小时后，将所得混聚物离心脱水3分钟，储于反应罐C；

第五步，将落叶松针切片颗粒化(40目)，按液料比(100:3)用40％乙醇，加热至116℃，经冷却、过滤、减压、浓缩至11％，调节PH 至5.2，加热至97℃,，获得物料储于反应罐D；

第六步，按照与第四步所得物料1:1000比例，取D罐物料加入反应罐C，均质复合，温度保持24-26℃，封闭12小时，再次离心脱水3分钟，调整测定湿度41％，PH4.7；物料储于反应罐C；

第七步，对C罐混聚物料进行真空低温干燥，保持60-70℃，获得湿度20％的物料，采用落叶松纸浆纤维制作的原色牛皮纸袋(规格40x60承重25kg)密封包装.并置于本实施例1中的内膜罩(附图4 中61)内，并且闭合本实施例的折叠穴位盘(附图4中48)，由此，单件栽培池(槽体、穴位盘、内膜罩、培养基)的一体化制作完成；

按照本实施例的1和2，以同样方法制作三件栽培池并安装管脚，对位平放，分别置于实施例1中间三段舱托板上，附图1、附图2中 34，附图4-栽培作业层构；

实施例3

喷灌系统的遴选及配置：

1容器

(1)材料：GB4806.9-2016食用接触不锈钢304板材1.22x2.44x2mm；

(2)制作:激光割接A-B箱900x280x260x2mm，A水箱、B养料箱；集滤槽1120x514x50x2mm，B箱分区设置嵌入槽C，规格190x120x100mm 2管线、阀门、喷头等配件：

(1)材料：GB4806.9-2016不锈钢304管材ф10(1.2)及配件、M10 空心螺栓、紫铜弯管ф10(1.0)，不锈钢电磁阀(6.4MPA)，天然硅橡胶复合管12/8mm和复合板5mm；

(2)制作：加工主管线ф10(1.2)，包括(上行水管A和下行水管 A分别对应附图5中13和19；上行水管B和下行水管B分别对应附图5中14和12)，加工天然硅橡胶复合管(回流管)及隔音减震垫；装配：第一步，将A箱与B箱置于实施例1底舱，固定托板(附图7 中26)，用管线连接且安装电磁阀(附图8中99)且用M10空心螺栓及回流管连接A箱与集滤槽；第二步，将嵌入B箱C槽位的陆泵(带隔音减震垫)吸程管与B箱连接且出水管经电磁阀(附图8中29)与A箱的上行管连接，同时，将A箱和B箱的注料口各段安装电磁阀 (附图8中18和100)(附图1、附图5、附图8)；第三步，分别将两条上行主水管线和两条下行主水管线分段式纵向错位穿过三段舱室的托盘两边孔位(附图2)(A上行水管与B下行水管并列托盘一边； B上行水管与A下行水管并列托盘另一边)并经三通分流为水平支线内置于中间三段舱顶；第四步，在第三步各舱顶上行管线的水平分流支线分别安装电磁阀、喷头(附图8中3、1、2)配件；第五步，将第三步纵向四条主管线的底段连接紫铜弯管散热器(附图9中58和 59)且分别对接第一步的A箱(电磁阀-附图8中57)和B箱两端；第六步，将第一步的A箱和B箱用U型锁固定并安装底盖(附图7中 26、39、90和91)；

实施例4

制冷、制热系统的遴选与配置：

1制冷系统

材料：符合国标GB4806.9-2016食品接触不锈钢304(06Cr19Ni10)和ф10(1.2)，铝合金(3004)导冷防护片1060x460x1.2mm；制冷器是由单核半导体TEC制冷片90x60x60mm、IP68防水风机(DC12V)、水冷头40x40.5x9.5mm管线组成，导冷防护筛，底舱内管散热器为紫铜弯管ф10(1.0)，见附图4中54(制冷器)、55(导冷防护筛)和附图9 中58和59(紫铜弯管散热器)、62(半导体制冷片)、63(水冷头)、 64(风机)、65(进出水管头)；

装配：第一步，将实施例3中各段舱室上行管线的喷灌分流支线(连接喷灌终端)再度三通分流为制冷支线并安装电磁阀(附图8中56)；第二步，将各制冷器分置于中部三段舱室的内顶部，并联对称分置于喷灌分流线的两侧对称排列(各舱制冷器数目为偶数，本装置为八核)；第三步，将第一步电磁阀出口管线与第二步各制冷器水冷头的进水端干线对接；第四步，将第三步各制冷器水冷头的出水端干线与同侧下行管线连接且用导冷换气筛(附图4中55)水平遮挡制冷器和连接管线，从而实现由电磁阀智能分流控制(制冷运行交叉喷灌停止)的四线双循环多核(八核)制冷系统(附图1管线、附图2托盘孔位，附图8是单舱制冷交叉喷灌系统示意图；

2制热系统

材料：石墨烯电热复合膜370*300mm,DC12v IP68，导热防护筛采用铝合金(3004)片1060x460x1.2mm；

装配：实施例1中托盘与导热防护筛之间且处于实施例2中栽培池槽体之下，每层三片一体，见附图4中52、53和图9中53；

实施例5

通氧与净化系统的遴选与配置：

1组成：负氧离子发生器162x41x50mm、钨金离子释放器(直径53mm)、先导集散器(大口直径57mm，小口直径24mm)、传输管线(材质:316L) 不锈钢圆管ф20x1.5mm(内覆纳米陶瓷膜)、配件等；技术参数：负氧离子浓度1100-1500pcs/cm3(半径2米)；伴生臭氧(半衰期15-30min)的浓度小于0.015ppm(自然20nL/L)；小粒径负氧离子自迁移速度大于0.4cm2/vs；

2装配：实施例1顶舱(附图13中5为一体箱)，将主机、钨金释放器、先导集散器三者相连为一箱体结构，其中，先导集散器与主管线 (不锈钢管ф20x1.5mm)的上端相连接；主管线倒穿于实施例1中的立柱内(附图2中16)且分段开孔与实施例2中各舱段栽培池裙板端L 型不锈钢管口对接(附图4和附图10中66)；由末端Y型喷嘴(附图4和图附10中49)散出的小粒径负氧离子经由栽培池裙板、内膜罩、底板三者合围形成的小空间区域扩散漂移形成负氧离子云(附图 4中67)，既可穿过内膜罩进入培养基，又可以由栽培池下出口(附图2、附图4、附图10中60)进入相邻舱室；

实施例6

电气与控制系统的遴选与配置：

1主电路组成：电源和线缆、空气开关和直流断路器、泵机、门机和遮光帘机、制冷和制热设备、通氧和净化器设备、光源照明设备、电磁阀；

(1)电源、锂电池、导线线缆、智能(电源)插座

参数：电源AC220V/DC24V和AC220/12V两种，功率均为750W；锂电池组24V-30AH；线缆：铜线缆总线10平方、支线2.5平方，其他0.75 平方(防水硅胶套管)；智能(电源)插座：AC220V/2500w(附图11中 129)；接地保护(附图11中135)。

装配：实施例1顶舱-附图13，电路连接附图11中35为电源箱，内含AC220V/12V(附图11中35)和AC220V/DC24V(附图11中22)，锂电池31、线缆24；

(2)空气开关、断路器

参数：直流空气开关：12v(63A)；24v(32A)；直流断路器；

装配：实施例1顶舱，附图11、附图12、附图13中109-121、142

(3)泵机

参数：潜水泵电机(DC24V、含热过载保护、IP68、噪音低于40db)；

陆泵机：自吸式、DC24V、70W、2MPA(含热过载保护)

装配：潜泵置于实施例3(1)A箱和B箱；陆泵机：置于实施例3(1) B箱分区嵌入草槽C，附图5和附图8A、B、C；电路连接-附图11 中70、71、72；含热过载保护(附图11中122、123、124)；

(4)门机(正面升降遮光帘、双侧升降门帘)设备

参数：DC12v-11W电机长度280mm(可调)；

装配：实施例1中，遮光帘电机—顶舱前置，双侧升降门电机顶舱左右端，附图1和附图13中6、6、7；电路连接接—附图11中6、6、 7含热过载保护(附图11中125-126-127)

(5)制冷及制热设备

参数：半导体制冷片TEC,DC12v功率80w；石墨烯复合电热膜DC12v，功率20W/片；装配：实施例1各舱托盘下方(制冷器)及托盘上方 (制热器)，附图4、附图8和附图9，电路连接附图11中54和53；

(6)通氧与净化设备

参数：负氧离子发生器DC12v、5W规格：162x41x50mm

装配：实施例1顶舱，附图13中5，电路连接—附图11中128；

(7)光源照明设备

参数：LED灯带(IP68)DC24V、配防水公母插头、功率8W/m、红 /蓝为7:3，光强:1200-1800fc、1800-2100fc、2100-3000fc，白光色温6000-7000K；光质：紫外光≤1.742W/M2(10.5UV-B)；

装配：实施例1三段舱顶、电路连接-附图11和附图12中8；

(8)电磁阀

参数：DC24v 2.5w，安装：实施例1底舱和中间三段舱，附图1-附图5-附图8及电路连接-附图11中3、18、29、56、57、99、100；

2控制电路

组成：电源DC24v，PLC，传感器(含摄像头)，中间继电器，触摸屏，导线线缆1平方铜线(硅胶套管)56x65mm，远程控制联网模块 DC24v、2w＜P＜3w，通讯RS485接口双绞屏蔽电缆(硅胶防水套管)，磁开关DC24V(29x19x7x15x10x3.5mm)；

(1)PLC DC24v，10-20w，通讯口1路RS232及2路RS485，32路继电器输出，36路X点输入，2路模拟量DA输出，5路模拟量AD输入；装配：实施例1顶舱，附图1和附图13中4，电路连接附图11中4；

(2)传感器(含摄像头)，电路连接-附图11中130—134；五合一综合传感器(包括：温度、湿度、电导率、PH、NPK)，DC-24v， RS485/4G/NB-IOT/LORA，IP68；安装：实施例2栽培池；液位传感器：DC24V RS485/RS232)，安装：实施例3中A-B箱；负氧离子传感器：DC24V、5W、RS485，安装：实施例1顶舱及三段舱；光强传感器:DC24V，RS485/0-5V/0-10V/4-20mA和光质(紫外线)传感器:DC24v，RS485；安装：实施例1中三段舱；摄像头:DC12v功率2W，IP68分辨率1080P；安装：置于实施例1中三段舱，附图1 中23，电路连接附图11中23；

(3)中间继电器及直流断路器

参数：DC 24v额定电流0.007A、触点切断电流10A、触点切断电压 DC28V；断路器：可切断电流DC20A及DC60A；安装：实施例1顶舱，附图13，电路连接-附图11中73—108，141；

(4)磁接近开关

参数：DC24V(0.5-1A)、规格29X19X10mm

安装：对位列装置于实施例1中双侧升降门帘底段(附图1和附图6 中的20,电路连接-附图11中的20)；

(5)触摸屏

参数：DC24v小于1A规格10英寸

安装：实施例1，顶舱前置，电路连接-附图1及附图11中30；

(6)远程控制联网模块

参数：DC24v 2W,2路RS485、1路RS232、2路LAN以太网口

安装：实施例1顶舱，附图13，电路连接-附图11；网络拓扑-附图 14；其中，4-主控PLC；30-触摸屏；136-远程控制联网模块；139- 云平台；140-本地电脑USB；143-手机APP/短信告警；144-云组态； 145—二次开发路由器，146是远程(编程、调试、维护)电脑组；147 是负载组；148是传感器组；

上述六个实施例完成后，按步安装顶舱和底舱的裙板，顶盖；附图7中37、38、39，本装置制作完成。

本发明公开了一种通用智能培植矮丛小浆果装置的创制方法，包括装置各个组成单元的材料和制作技术的筛选，以及采取实施的具体方案。管材、板材、配件均采用复合国标GB4806.9-2016的食品接触 304不锈钢、316L、铝合金3004，玻璃，天然硅橡胶复合材料，消除有机透明材料和塑料制品的有害物质释放，防止累积污染栽培链；、远程控制模块对装置的运行实施远程监控和维护，实现远程智能化管理，提升效率，降低成本20％；

采用真空调压高温碳化技术及松木油脂浸雾处理技术实现栽培池槽体40-50年不腐；采用中压亚麻油浸雾技术制作的半纤维亚麻复合纤维(0.7mm)内膜罩，透气防腐能力提升5-10倍；中压双循环水冷半导体技术实现小浆果对冷量需求的温度达到5-10度；石墨烯电热膜复合层化结构实现栽培舱均衡温度达24-26度；小粒径负氧离子云扩散漂移技术可实现2米半径内的负氧离子浓度1100-1500pcs/cm3，提高培养基通气性和含氧量达20％以上，同时，刺激菌根真菌提升易提取球囊霉素蛋白；双侧多窗保温升降门结合小空间湿地技术在24 小时内可释放4.8升水蒸气，可调节装置外空间的湿度；半纤维蓝黑复合材料遮光帘UPF达73％；

采用航天微重力微纳米生物诱导技术复合制作的培养基材料富含多种菌根真菌和生态水，保持天然活性，显著增强和恢复小浆果苗木、枝叶、果实的自然免疫力，采用智能化控制，优化营养配比，增殖系数高，促牙生根率达99％；同时，采用中压雾化漂移技术，实现授粉率达100％，提升坐果率，增产达10％；集观赏、保健、食用、安全一体化，综合效果优良，装置制作周期短，可以规模化推广。

必须指出的是，本发明提供的其他未说明的技术由于都属于本领域的公知技术，根据本发明提及的名称或功能，本领域科技人员可找到有记载的相关文献，故而，未做具体说明。本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims

1.一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(2)栽培池的遴选与制作：制作与步骤(1)相配套并由生态安全化处理的天然松木板材、天然亚麻纤维面料、藓级腐殖质、三维沸石、落叶松针、桦褐孔菌等材料而成的一种集外槽体(1060x514x250x20mm)、内膜罩(1040x440x240)、折叠穴位盘(1020x470x12.5mm)、培养基(湿度20％,质量为25kg)于一体的栽培容器；

(5)通氧与净化系统的遴选与配置：装配与步骤(2)相配套且可在小空间内形成具有穿透力的小粒径负氧离子云的一种负氧离子供应系统(产生的小粒径负氧离子，自迁移速度大于0.4cm2/vs，浓度1100-1500pcs/cm3(半径2米内)；副产物：伴生臭氧(半衰期15-30min、浓度小于0.015ppm(自然20nL/L)；

(6)电气与控制系统的遴选与配置：装配一种与步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)、步骤(5)相配套的低压(DC24V和DC12V)运行安全电路，并且提供三色三阶式光源照明系统(三色LED灯带、IP68、红蓝R/B＝7:3，白灯色温：6000-7000K，三阶式光强：1000-1800fc、1800-2100fc、2100-3000fc，以及响应迅速、无线稳定的物联网模式智能化控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法，其特征在于：步骤(1)所述过程如下：将符合GB4806.9-2016的食品接触不锈钢304(06Cr19Ni10)、316L型材及配件、铝合金3004板材及配件、附有Low-e膜的钢化夹胶玻璃、天然硅橡胶复合型材、防水胶条、蓝黑亚麻半纤维复合面料(UPF＞73％)等，采用激光切割、氩弧焊接，加工成一个规格为2410x1200x600mm的带有智能遮光帘、双侧U型轨道智能升降门(带导流孔与集滤槽相连)、(前后)透明钢化夹胶玻璃门套、四面开门的四柱五舱五平台立式构架，其中，底舱和顶舱的高度均为260mm，中间三段舱高度分别为：上段450mm，中段550mm，下段为750mm。

3.根据权利要求1所述的一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法，其特征在于：步骤(2)所述过程如下：将经过臭氧(20PPM)消毒且调压变高温192-218-305℃碳化处理的天然樟松单板(每片规格250x50x20mm、470x50x20mm)和天然落叶松单板(每片规格470x200x12.5mm，)、中压浸雾处理的亚麻纤维复合面料(厚度0.7mm,纤维孔隙率达81％以上，微孔径0.2-10微米)、符合GB4806.9-2016的304不锈钢管ф10(1.2)、304不锈钢直角弯头及Y型喷嘴、304螺钉及角码和铰链，以及纯天然藓级腐殖质(PH3.4、腐化程度30-40％)、三维沸石颗粒(200目、内孔0.3-0.4nm)、桦褐孔菌颗粒(30目)、落叶松针颗粒(40目)等材料加工成为集槽体(1060x514x250x20mm)、内膜罩(1040X440X240)、折叠穴位盘(1020x470x12.5mm)、培养基(湿度20％,质量为25kg)于一体的栽培池；同法制作三个栽培池并对应安装四个管角。

4.根据权利要求1所述的一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法，其特征在于：步骤(3)所述过程如下:采用激光切割焊接加工A-B箱，规格为900x280x260x2mm，A为水箱、B为养料箱；B箱分区设置嵌入槽C-规格190x120x100mm；集滤槽规格1120x514x50x2mm，将装有潜水泵(噪音低于40db)的A箱和B箱置于步骤(1)的底舱，并用管线相互连接且安装电磁阀，将B箱嵌入槽C安装陆泵，吸程管连接B箱，出水管安装电磁阀并与A箱上行管连接；将集滤槽置于步骤(1)中间三段舱的下段舱的托盘内，底部开孔并用M10空心螺栓及软管与A箱相连，在槽体上方放置筛板与托盘接合，随后在下段舱托盘的筛板上放置由步骤(4)制作的石墨烯电热膜-制热片，在其上方遮盖导热防护筛并放置由步骤(2)制作的栽培池；将不锈钢管材分段作为主管线，并且分段纵向四路错位对称穿过各舱托盘两边孔位，其中，一边是A路上行管和B路下行管；另一边为B路上行管和A路下行管)，其中，A路上行管与B路上行管在步骤(1)中间三段各舱室内的顶端进行水平分流，并连接电磁阀和喷头；A路下行管与B路下行管的末端分别在步骤(1)底舱内连接紫铜弯管并经电磁阀与A、B水箱连接。

5.根据权利要求1所述的一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法，其特征在于：步骤(4)所述过程如下：将制冷器(由单核半导体TEC制冷片90x60x60mm、IP68防水风机(DC12V)、水冷头40x40.5x9.5mm组成)的水冷头进出口端分别与步骤(1)中间三段各舱顶的上行水平喷灌管线分支和对应的下行主水管线对接，并且安装智能控制电磁阀与制冷器及相连的水平管线分列在喷灌线的两侧对称排列，各舱的制冷器数目均为偶数(本装置三舱共八核)，随后，下方安装铝合金导冷防护筛，成为制冷交叉喷灌(前启后停)四线双循环多核(八核)制冷系统；将石墨烯电热复合膜(每片规格370*300mm，每层3片)铺设在步骤(1)中间三段舱室的托盘与铝合金(3004)导热防护筛1060x460x1.2mm之间，且处于步骤2的栽培池槽体之下。

6.根据权利要求1所述的一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法，其特征在于：步骤(5)所述过程如下：在步骤(1)中的顶舱连接负氧离子发生器162x41x50mm、钨金离子释放器(直径53mm)、先导集散器(大口直径57mm，小口直径24mm)、传输管线(材质:316L不锈钢ф20x1.5mm内覆纳米陶瓷膜)并且与步骤(2)制作的栽培池槽体内L型管线相连，经Y型喷嘴释放小粒径负氧离子并在步骤(2) 制作的栽培池槽体与内膜罩之间形成具有穿透力的离子云(自迁移速度大于0.4cm2/vs，浓度1100-1500pcs/cm3(半径2米内)一部分进入培养基，另一部分由栽培池一侧的底孔进入相邻的舱室；副产物：伴生臭氧(半衰期15-30min)浓度小于0.015ppm(自然20nL/L)。

7.根据权利要求1所述的一种通用智能型培植矮丛小浆果装置的创制方法，其特征在于：步骤(6)所述过程如下：将市电(单控)智能插座经插头与步骤(1)顶舱上的可移动装置电源AC220V/DC24V及AC220V/12V相连，主、控电路的工作电压为DC24V和DC12V；连接上述步骤(1)顶舱的电源、铜线线缆、空气开关和直流断路器、步骤(5)的通氧和净化器设备、双侧门机和正面遮光帘机、步骤(1)底舱内泵机、步骤(4)三段舱内的制冷和制热设备、步骤(3)和步骤(4)的电磁阀、光源照明设备(三色LED灯带(IP68)，其中红蓝R/B＝7:3，白灯色温：6000-7000K；三阶式光强：(1000-1800fc、1800-2100fc、2100-3000fc)；光质：紫外光≤1.742W/㎡(10.5UV-B)组成主电路；而由PLC，传感器(含摄像头)组，中间继电器，触摸屏，铜导线缆(硅胶防水套管)，远程控制联网模块DC24V、2w＜P＜3w，通讯RS485接口双绞屏蔽电缆(硅胶防水套管)、磁开关DC24V(29x19x7x15x10x3.5mm)连接为控制电路；

随后，把步骤(2)制作的三个栽培池对齐管角并分置于中间三段舱的各个托盘上，传感器安装就位，装置制作完成；采用物联网模式，装置运行PLC和远程控制联网模块、利用4G、5G移动网络和云服务，对装置运行数据远程采集，触摸屏远程下载、PLC程序远程调试、上下载梯形图、组态软件远程监控、电脑网页、手机APP监控(当前数据和历史数据、报警等)装置的正常运行。