CN113179787B - 一种基于苦苣小型温室自动化补光生长系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，包括多功能调节室；多功能调节室内设有分隔布置且内部环境相互独立的第一调节室、第二调节室和第三调节室，第一调节室、第二调节室和第三调节室内长向两侧设有靠墙布置的架床，架床上设有自上而下间隔布置的多列培育架，多功能调节室内还设有补光装置、温湿度调节装置和通风装置，本发明针对作物在苦苣生长过程中的不同阶段提供了不同的培育环境，在第一调节室、第二调节室和第三调节室内布置有补光装置、温湿度调节装置和通风装置；如此设置可以根据不同时期的生长特点对其内部环境进行调节，以达到生长的最佳条件。

Description

一种基于苦苣小型温室自动化补光生长系统
技术领域
本发明涉及植物培养技术领域，具体涉及一种基于苦苣小型温室自动化补光生长系统。
背景技术
苦苣菜，是桔梗目、菊科、苦苣菜属一二年生草本植物。苦苣叶披针形。头状花序；根据研究报道发现苦苣中富含维生素等营养成分以及其具有凉血清热、消炎解毒、保胆利肝、抗肿瘤和调节人体免疫力等良好的保健功效，对人体健康有积极的影响，近些年在餐桌上越来越受到人们的欢迎。光对植物形态建成、生理代谢、生长发育及产品品质有着广泛的调节作用。随着设施园艺的快速发展，当今园艺植物工厂成为规模化生产的一个发展方向，通过对光源、温度、湿度、等环境因素的控制来提高作物的产量是一项具有重要意义的工作。红光和蓝光是植物吸收的主要光源，也是植物主要光受体的信号光源。植物栽培研究中，红、蓝光对作物生长影响一直受到极大关注，并且，近年来发现绿光对植物下层叶片及硝酸盐含量降低有积极影响，借助LED灯光调控红蓝绿光质的比例和光照时间，可以促进植物的生长发育、提高作物品质。
目前，有关植物培养的植物工厂近年来越来越受到瞩目，但目前存在成本高昂等问题，这在一定程度上影响了它的推广；因此寻找合适的光配比以及光照时间调控有利于降低植物工厂生产成本的同时提高苦苣的生产及品质。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，能够促进苦苣培养，提高苦苣作物生长品质。
本发明所采用的技术方案是：一种基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，包括多功能调节室；所述多功能调节室内设有分隔布置且内部环境相互独立的第一调节室、第二调节室和第三调节室，所述第一调节室、第二调节室和第三调节室内长向两侧设有靠墙布置的架床，所述架床上设有自上而下间隔布置的多列培育架，所述培育架两端抵靠在设于架床上的抵靠台上，各个所述培育架上设有扫描码；所述多功能调节室内还设有能够在第一调节室、第二调节室和第三调节室内移动的转移架；所述架床对应各列培育架外侧设有能够沿竖向上下移动的抓取机械手，所述抓取机械手上设有扫描模块，所述抓取机械手扫描相应的培育架后能够将其抓取至转移架上或从转移架上抓取至架床相应位置；所述多功能调节室内还设有补光装置、温湿度调节装置和通风装置，所述补光装置包括设于各个培育架上方的红蓝补光带，所述红蓝补光带亮度可调；所述温湿度调节装置包括设于第一调节室、第二调节室和第三调节室内的加湿器和除湿器，所述通风装置包括分别设于第一调节室、第二调节室和第三调节室内的通风模块用于实现风量调节。
本技术方案中：苦苣幼苗经培养后可转移至本系统中进行精细化培养，针对作物不同培育阶段转移至不同的调节室进行培养，在各个调节室布置的架床用于盛放作物，不同的苦苣作物能够放置在位于架床上的培育架上，在不同培育阶段中，可通过转移架将承载有苦苣作物的培育架转移至不同的调节室内；在转移时，转移架可移动至调节室内相应一列培育架位置，抓取机械手通过扫描模块扫描待转移的培育架上的扫描码后，将该培育架抓取至转移架上，通过转移架转移至另一调节室内；另一调节室内的抓取机械手在扫描该培育架后即可将其抓取至架床上，实现对苦苣苗的自动化转移。在转移过程中采用扫描的方式能够完成对每一苦苣育苗的记录，从而方便溯源和管理。
本技术方案针对作物在生长过程中的不同阶段提供了不同的培育环境，在第一调节室、第二调节室和第三调节室内布置有补光装置、温湿度调节装置和通风装置；如此设置可以根据作物不同时期的生长特点对其内部环境进行调节，以达到其生长的最佳条件，提高了作物生长品质。其中补光装置能够置代替自然光对照射，这样可以使得苦苣作物不受自然界因素影响，采用补光装置对苦苣作物进行人工照射，其能够提高苦苣作物的生长品质。由于各个调节室采用全封闭形式，可根据苦苣作物生长、生长等所需要的环境要求，利用温湿度调节装置和通风装置能够实现自动控制第一调节室、第二调节室和第三调节室内的相对湿度、温度、风速等环境因素，实现了苦苣作物培养的工厂化生产。
优选的，所述培育架上设有培育装置，所述培育装置包括可拆卸固定在培育架上的培养皿，所述培养皿外侧还设有培育支架，所述培育支架包括固定在培育架对应培养皿外侧的底座，所述底座上设有若干串接相连的支撑架，相邻两个支撑架之间通过球铰结构铰接相连，各个所述支撑架上设有支撑槽，所述支撑槽两侧设有柔性固定带。
优选的，所述架床上对应各个培育架上方设有喷淋管路，所述喷淋管路上设有向培养皿喷淋培育液的喷淋阀。
优选的，所述补光装置通过电路连接有触发装置，所述触发装置包括位于抵靠台上的静触头和设于培育架下表面的动触头，当所述培育架抵靠在抵靠台上后，所述静触头和动触头构成导电接触，所述补光装置通电对相应的培育架提供光照。
优选的，所述多功能调节室外设有状态监视器，所述状态监视器连接有分别设于第一调节室、第二调节室和第三调节室内的温湿度传感器和空气检测传感器。
优选的，所述多功能调节室外设有触摸控制屏，所述触摸控制屏连接有控制模块，所述控制模块与红蓝补光带、抓取机械手、加湿器、除湿器和通风模块电连接。
优选的，所述多功能调节室内设有向第一调节室、第二调节室和第三调节室转移轨道，所述转移轨道与设于转移架下端的驱动轮组相适配。
优选的，所述多功能调节室内设有分隔第一调节室、第二调节室和第三调节室的隔热保温墙，所述隔热保温墙上设有自动隔离门。
优选的，多功能调节室包括由内向外布置的隔热保温层和外防护层，所述隔热保温层与外防护层之间设有保温填充层。
本发明的有益效果是：本发明提供的基于苦苣小型温室自动化补光生长系统能够用于培养苦苣作物，针对作物在生长过程中的不同阶段提供了不同的培育环境，在第一调节室、第二调节室和第三调节室内布置有补光装置、温湿度调节装置和通风装置；如此设置可以根据苦苣作物不同时期的生长特点对其内部环境进行调节，以达到苦苣作物生长的最佳条件，提高了苦苣作物的生长品质。实现了苦苣作物生长连续化的工厂化生产，具有较高的实用价值和推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明具体实施例提供的基于苦苣小型温室自动化补光生长系统的结构图。
附图标记：第一调节室100、第二调节室200、第三调节室300、架床400、培育架500、抵靠台600、抓取机械手700、温湿度调节装置800、通风装置900、培养皿1000、底座1100、支撑架1200、喷淋管路1300、喷淋阀1400、静触头1500、动触头1600、自动隔离门1700、转移架1800、补光装置1900。
具体实施方式
这里，要说明的是，本发明涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本发明对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系。本发明对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本发明，以便更好的理解本发明。
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，本实施例提供一种基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，包括多功能调节室；所述多功能调节室内设有分隔布置且内部环境相互独立的第一调节室100、第二调节室200和第三调节室300，所述第一调节室100、第二调节室200和第三调节室300内长向两侧设有靠墙布置的架床400，所述架床400上设有自上而下间隔布置的多列培育架500，所述培育架500两端抵靠在设于架床400上的抵靠台600上，各个所述培育架500上设有扫描码；所述多功能调节室内还设有能够在第一调节室100、第二调节室200和第三调节室300内移动的转移架1800；所述架床400对应各列培育架500外侧设有能够沿竖向上下移动的抓取机械手700，所述抓取机械手700上设有扫描模块，所述抓取机械手700扫描相应的培育架500后能够将其抓取至转移架1800上或从转移架1800上抓取至架床400相应位置；所述多功能调节室内还设有补光装置1900、温湿度调节装置800和通风装置900，所述补光装置1900包括设于各个培育架500上方的红蓝补光带，所述红蓝补光带亮度可调；所述温湿度调节装置800包括设于第一调节室100、第二调节室200和第三调节室300内的加湿器和除湿器，所述通风装置900包括分别设于第一调节室100、第二调节室200和第三调节室300内的通风模块用于实现风量调节。
如图1所示，本实施例中，经过培育后作物可转移至本系统中进行生长培养，针对作物不同生长培育阶段转移至不同的调节室进行培养，在各个调节室布置的架床400用于盛放作物，不同的瓜类作物能够放置在位于架床400上的培育架500上，在不同培育阶段中，可通过转移架1800将承载有苦苣作物的培育架500转移至不同的调节室内；在转移时，转移架1800可移动至调节室内相应一列培育架500位置，抓取机械手700通过扫描模块扫描待转移的培育架500上的扫描码后，将该培育架500抓取至转移架1800上，通过转移架1800转移至另一调节室内；另一调节室内的抓取机械手700在扫描该培育架500后即可将其抓取至架床400上，实现对苦苣作物的自动化转移。在转移过程中采用扫描的方式能够完成对每一育苗的记录，从而方便溯源和管理。
如图1所示，本实施例针对作物在生长过程中的不同阶段提供了不同的培育环境，在第一调节室100、第二调节室200和第三调节室300内布置有补光装置1900、温湿度调节装置800和通风装置900；如此设置可以根据苦苣作物不同时期的生长特点对其内部环境进行调节，以达到苦苣作物生长的最佳条件，提高了苦苣作物的生长品质。其中补光装置1900能够置代替自然光对苦苣作物进行照射，这样可以使得苦苣作物不受自然界因素影响，采用补光装置1900对苦苣作物进行人工照射，其能够缩短苦苣作物的生长时间、提高苦苣作物的生长品质。由于各个调节室采用全封闭形式，可根据苦苣作物生长、生长等所需要的环境要求，利用温湿度调节装置800和通风装置900能够实现自动控制第一调节室100、第二调节室200和第三调节室300内的相对湿度、温度、风速等环境因素，实现了苦苣作物生长连续化的工厂化生产。
如前所述，作物苗需要在培育架500上进行培育，为了提高培育过程中对苦苣作物的保护，本实施例在培育架500上设有培育装置，所述培育装置包括可拆卸固定在培育架500上的培养皿1000，所述培养皿1000外侧还设有培育支架，培育支架包括固定在培育架500对应培养皿1000外侧的底座1100，所述底座1100上设有若干串接相连的支撑架1200，相邻两个支撑架1200之间通过球铰结构铰接相连，各个所述支撑架1200上设有支撑槽，支撑槽两侧设有柔性固定带。这样，幼苗能够放置在培养皿1000内进行培养，培育支架则能够对幼苗进行固定，根据幼苗杆茎生长方向调节支撑架1200，由于支撑架1200采用球铰结构相连，可任意调节支撑架1200方向，使其与苦苣作物杆茎的生长方向一致，还可使用柔性固定带将对接切口与支撑杆缠绕包裹，密封效果好，从而有利于提高苦苣作物的生长品质，支撑架1200通过较广的调节范围增强了苦苣作物对固定的适应性，避免由于苗茎过细或者过粗造成的苦苣作物固定不牢固。此外，在培育过程中需要对培养皿1000中的苦苣作物提供所需的培育液，例如水、营养液等；本实施例在架床400上对应各个培育架500上方设有喷淋管路1300，所述喷淋管路1300上设有向培养皿1000喷淋培育液的喷淋阀1400。各个喷淋阀1400可根据苦苣作物生长状态适时对其喷洒水或其它营养液等。喷淋阀1400可通过外置的喷淋控制器进行单独控制，实现精准化培育。
如图1所示，本实施例中的补光装置1900布置在各个培育架500上方，针对每一株苦苣作物提供单独的照明，而当培育架500转移后相应的培育区域则不需要照明补光，为了实现对苦苣作物的自动化补光，本实施例中的补光装置1900通过电路连接有触发装置，所述触发装置包括位于抵靠台600上的静触头1500和设于培育架500下表面的动触头1600；这样，当培育架500抵靠在抵靠台600上后，静触头1500和动触头1600构成导电接触，补光装置1900红蓝补光带即可通电实现对相应的培育架500提供光照的目的。
如图1所示，为了方便培育技术人员观察各个调节室内的培育环境状态，在多功能调节室外设有状态监视器，所述状态监视器连接有分别设于第一调节室100、第二调节室200和第三调节室300内的温湿度传感器和空气检测传感器。通过各个传感器能够检测到不同调节室内的温度、湿度以及空气成分等；此外，为了便于控制培育环境同时便于转移幼苗，本实施例在多功能调节室外设有触摸控制屏，所述触摸控制屏连接有控制模块，所述控制模块与红蓝补光带、抓取机械手700、加湿器、除湿器和通风模块电连接。
如图1所示，本实施例中的转移架1800主要用于转移幼苗，为了提高移动的自动化程度和转移可靠性，本实施例在多功能调节室内设有向第一调节室100、第二调节室200和第三调节室300转移轨道，所述转移轨道与设于转移架1800下端的驱动轮组相适配。
如图1所示，由于各个调节室需要构成独立可控的环境，因此，本实施例在多功能调节室内设有分隔第一调节室100、第二调节室200和第三调节室300的隔热保温墙，所述隔热保温墙上设有自动隔离门1700。通过隔热保温墙可确保各个调节室内环境保持独立，并减小对其它调节室环境的影响，当转移架1800在相应调节室内移动时，相应的自动隔离门1700能够自动打开，本实施例中，自动隔离门1700可通过传感器控制，检测到转移架1800或人体靠近时自动打开。
如图1所示，多功能调节室包括由内向外布置的隔热保温层和外防护层，所述隔热保温层与外防护层之间设有保温填充层。外防护层能够起到防护作用，内部的内隔热保温层可起到隔热保温作用，可优先选用聚氨酯保温板，其保温效果好，成本更低；位于隔热保温层和外防护层之间的保温填充层能够进一步提高保温效果。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，其特征在于；包括多功能调节室；
所述多功能调节室内设有分隔布置且内部环境相互独立的第一调节室(100)、第二调节室(200)和第三调节室(300)，所述第一调节室(100)、第二调节室(200)和第三调节室(300)内长向两侧设有靠墙布置的架床(400)，所述架床(400)上设有自上而下间隔布置的多列培育架(500)，所述培育架(500)两端抵靠在设于架床(400)上的抵靠台(600)上，各个所述培育架(500)上设有扫描码；所述多功能调节室内还设有能够在第一调节室(100)、第二调节室(200)和第三调节室(300)内移动的转移架(1800)；所述架床(400)对应各列培育架(500)外侧设有能够沿竖向上下移动的抓取机械手(700)，所述抓取机械手(700)上设有扫描模块，所述抓取机械手(700)扫描相应的培育架(500)后能够将其抓取至转移架(1800)上或从转移架(1800)上抓取至架床(400)相应位置；
所述多功能调节室内还设有补光装置(1900)、温湿度调节装置(800)和通风装置(900)，所述补光装置(1900)包括设于各个培育架(500)上方的红蓝补光带，所述红蓝补光带亮度可调；所述温湿度调节装置(800)包括设于第一调节室(100)、第二调节室(200)和第三调节室(300)内的加湿器和除湿器，所述通风装置(900)包括分别设于第一调节室(100)、第二调节室(200)和第三调节室(300)内的通风模块用于实现风量调节；
所述补光装置(1900)通过电路连接有触发装置，所述触发装置包括位于抵靠台(600)上的静触头(1500)和设于培育架(500)下表面的动触头(1600)，当所述培育架(500)抵靠在抵靠台(600)上后，所述静触头(1500)和动触头(1600)构成导电接触，所述补光装置(1900)通电对培育架(500)上的培育区域提供光照；
所述培育架(500)上设有培育装置，所述培育装置包括可拆卸固定在培育架(500)上的培养皿(1000)，所述培养皿(1000)外侧还设有培育支架，所述培育支架包括固定在培育架(500)对应培养皿(1000)外侧的底座(1100)，所述底座(1100)上设有若干串接相连的支撑架(1200)，相邻两个支撑架(1200)之间通过球铰结构铰接相连，各个所述支撑架(1200)上设有支撑槽，所述支撑槽两侧设有柔性固定带。
2.根据权利要求1所述的基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，其特征在于；所述架床(400)上对应各个培育架(500)上方设有喷淋管路(1300)，所述喷淋管路(1300)上设有向培养皿(1000)喷淋培育液的喷淋阀(1400)。
3.根据权利要求1所述的基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，其特征在于；所述多功能调节室外设有状态监视器，所述状态监视器连接有分别设于第一调节室(100)、第二调节室(200)和第三调节室(300)内的温湿度传感器和空气检测传感器。
4.根据权利要求1所述的基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，其特征在于；所述多功能调节室外设有触摸控制屏，所述触摸控制屏连接有控制模块，所述控制模块与红蓝补光带、抓取机械手(700)、加湿器、除湿器和通风模块电连接。
5.根据权利要求1所述的基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，其特征在于；所述多功能调节室内设有向第一调节室(100)、第二调节室(200)和第三调节室(300)转移轨道，所述转移轨道与设于转移架(1800)下端的驱动轮组相适配。
6.根据权利要求1所述的基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，其特征在于；所述多功能调节室内设有分隔第一调节室(100)、第二调节室(200)和第三调节室(300)的隔热保温墙，所述隔热保温墙上设有自动隔离门(1700)。
7.根据权利要求1所述的基于苦苣小型温室自动化补光生长系统，其特征在于；多功能调节室包括由内向外布置的隔热保温层和外防护层，所述隔热保温层与外防护层之间设有保温填充层。
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