CN114467637A - 一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置 - Google Patents

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王晶
曾维军
郑旋
王炳鑫
刘忠玄
任昂
杨玲
康超
孔轲
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Abstract

本发明公开了一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，针对现有培育箱体内部的空间利用率较低，导致培育效率也较低的问题。提出如下方案，包括培育箱体，所述培育箱体的内设计联动结构，通过设置有第一限位管套和支撑板以及种植槽，可以根据需求调整种植槽在转动杆的位置，从而根据需求增加菌菇的种植面积；针对现有培养装置单向补水问题，此外通过设置有供水管和第二电机，可以增加菌菇、苗木根系与水的接触面积，加装循环设置，从而方便了对于水资源的循环利用；针对现有装置由人工发出指令的问题，由机器自动采集相关数据，并对采集的数据进行自主学习、判定并自动发出指令，继而方便了工作人员的使用。

Description

一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置
技术领域
本发明涉及大型真菌、幼苗培养与人工智能交叉的领域，尤其涉及一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置。
背景技术
食用菌产业既是传统产业,又是一个新兴的朝阳产业，食用菌是菜篮子工程的重要组成部分,开发农业的重点，食用菌种类多,栽培的少,开发添力大，栽培原料麦草、木屑、玉米秆等农副产品下脚料全国各地都有,并适宜多种食用菌生长,便于推广和发展。
现有技术一种食用菌菇种植的培育装置，属于菌菇培育技术领域，包括培育箱体、驱动机构和储水箱，储水箱的一侧贯穿连接有循环管，循环管的内部贯穿连接有循环泵，第一转动轴和第二转动轴的表面均固定连接有旋转圆盘，旋转圆盘的表面设置有种植槽，隔板的表面设置有沥水孔，隔板的底部与培育箱体的内部之间的夹缝形成了积水腔，本发明无需人力灌溉，且操作简单，通过设置有驱动机构，能将种植槽内营菇幼苗360°多角度移动:加大水体与菌菇之间的接触面积，促进了蘑菇的健康生长，提高了菌菇的产量:且通过循环泵，能将未被菌菇幼苗完全吸收的水体重新流入储水箱内，增强水资源的利用率，然而该设计对于培育箱体内部的空间利用率较低，因此对于菌菇的培育效率也较低，从而不利于工作人员的使用。
该装置从菌菇培育专用拓展到菌菇和幼苗培育，培育中水质是菌菇和苗木培育过程中非常重要的影响因素，尤其是水质中的酸碱度和重金属离子含量会对菌菇或苗木生长产生影响，而目前菌菇或苗木的栽培种植可对水质进行监测，但是无法根据监测结果通过机器学习由系统自动控制水质的净化。
因此，如何简单高效的培育菌菇以及实现水质监测后自动调节水质是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
(一)发明目的
有鉴于此，本发明的目的在于通过一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，以实现简单高效的培育菌菇的目的。
(二)技术方案
为达到上述技术目的，本发明提供了一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置：
其包括培育箱体，所述培育箱体的内壁底端通过转动板转动连接有转动杆，所述转动杆的顶端通过第二联轴器固定连接有第二电机，所述转动杆的外壁上下两侧分别滑动连接有支撑板，所述支撑板的中心处开设有与转动杆相对应的第一通孔，所述支撑板的上表面固定连接有种植槽，所述支撑板的外壁底端固定连接有定位机构，所述支撑板的外壁通过滑动块滑动连接有环形滑槽，可以通过种植槽很好的方便对于菌菇的种植，并通过设置有支撑板和限位机构，可以很好的增加培育箱体内种植的菌菇数量，继而方便了工作人员的使用；
所述种植槽的底端开设有多个第一漏水槽，多个所述第一漏水槽的顶端分别设置有滤网，所述支撑板的左侧开设有第二漏水槽，所述支撑板的底端左侧固定连接有遮挡机构，所述种植槽的顶端左右两侧分别固定连接有限位机构，所述培育箱体的顶端左侧贯穿有供水管，所述供水管的顶端固定连通有供水机构；
所述箱体上设置有中控部，供水箱上表面安装一台重金属监测器，供水箱内侧安装PH监测器和水质净化调节器。
优选的，所述定位机构包括多个第一限位管套，所述第一限位管套的顶端与支撑板的外壁底端固定连接，所述第一限位管套的内壁开设有与转动杆相对应的第二通孔，所述第一限位管套的右侧螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的右侧壁固定连接有旋钮。
优选的，所述遮挡机构包括三面防水板，所述三面防水板的顶端与支撑板的底端左侧固定连接，所述三面防水板内壁的水平一侧固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端通过第一联轴器固定连接有遮挡板，所述支撑板内开设有与遮挡板相对应的活动空间，所述遮挡板的面积大于第二漏水槽的面积，可以通过遮挡板很好的控制水分的存储和排出。
优选的，所述限位机构包括多个第一限位板，所述第一限位板的底端与种植槽的顶端侧边固定连接，所述第一限位板的顶端固定连接有第二限位板，所述第二限位板的下表面固定连接有液压杆，所述液压杆的底端固定连接有第三限位板，所述第三限位板开设有多个均匀分布的种植限位开口。
优选的，所述第三限位板的外壁与种植槽的内壁滑动连接，所述第一限位板的厚度小于种植槽的壁厚。
优选的，所述供水机构包括供水箱，所述供水箱的底端左侧与供水管的顶端固定连通，所述供水箱的底端与培育箱体的外壁顶端固定连接，所述供水箱的右侧壁通过第一给水管设置有抽水泵，所述抽水泵的抽水口通过第二给水管与培育箱体的右侧壁底端固定连通，所述供水箱的左侧壁上方固定连通有螺纹管，所述螺纹管螺纹连接有螺帽，所述供水箱的顶端固定连通有营养液注入管，可以通过螺纹管很好的往供水箱内补充水分。
优选的，所述供水管的底端设置有雾化喷头，所述供水管的外壁设置有第二限位管套，所述第二限位管套的外壁左侧固定连接有限位杆，所述限位杆的左端与培育箱体的内壁左侧固定连接。
优选的，所述种植槽的内壁左右两侧分别固定连接有限位块，两个所述限位块的具体形状为长方体，所述环形滑槽的内壁与培育箱体的内壁固定连接，所述培育箱体的内壁呈圆筒形，所述第二电机的底端与培育箱体的外壁顶端中心处固定连接，所述第二电机的外侧设置有防水外壳，所述培育箱体的左侧前方合页连接有培育箱门。
优选的，所述中控部内通过PCB板集成连接5G通信传输模块、微处理器、存储器；PH监测器、重金属监测器、二氧化碳含量监测仪、氮磷监测仪连接至PCB板上存储器的输入引脚端，水质调节净化器与微处理器连接。
优选的，所述存储器内建立有菌菇种植水质标准预测模型，PH监测器、重金属监测器、二氧化碳含量监测仪、氮磷监测仪实时对供水箱内水质的酸碱度、重金属离子、二氧化碳含量、氮磷元素含量进行监测，并将监测结果实时传输至存储器，同时监测数据会与预测模型进行比对并由微处理器进行分析运算，通过强化学习方式，每次采集的水质数据经由预测模型比对后由微处理器判断，是否需要控制启动水质净化调节器进行水质调节，同时水质检测数据会通过5G通信传输模块远程传输至终端。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下有益效果：
1：本发明通过设置有第一限位管套和支撑板以及种植槽，可以很好的根据需求调整种植槽在转动杆的位置，从而很好的根据需求增加菌菇的种植面积，此外通过设置有供水管和第二电机，可以很好的增加菌菇与水的接触面积，从而方便了对于水资源的利用，继而方便了工作人员的使用。
2：本发明通过设置有抽水泵，可以通过抽水泵很好的将多余的水通过抽水泵回收至供水箱内，从而方便了对于水资源的利用，方便对于菌菇再次供水，继而方便了工作人员的使用。
3：本发明提供对培育水质的实时监测，通过机器学习建立起当前的标准模型，通过标准模型比对，由微处理器控制水质调节净化器对培育水质的PH和重金属离子进行调节净化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置的结构示意图。
图2为本发明提供的一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置的部分剖面结构示意图。
图3为图2的A处结构放大示意图。
图4为图2的B处结构放大示意图。
图5为本发明提供的种植槽和第一限位管套的正面结构示意图。
图6为本发明提供的第一电机和遮挡板的结构示意图。
附图说明：1、培育箱体；2、转动杆；3、第一限位管套；4、螺纹杆；5、旋钮；6、支撑板；7、种植槽；8、环形滑槽；9、第一电机；10、遮挡板；11、三面防水板；12、滤网；13、第一限位板；14、第二限位板；15、液压杆；16、第三限位板；17、限位块；18、供水箱；19、供水管；20、第二限位管套；21、限位杆；22、抽水泵；23、第二电机；24、螺纹管；25、螺帽；26、培育箱门；27、中控部；2701、5G通信传输模块；2702、微处理器；2703、存储器；2704、重金属监测器；2705、PH监测器；28、水质调节净化器。
具体实施方式
下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相同或相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本公开的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本公开各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本公开的实施方式的相关细节或结构。
参照图1-6：
实施例一
一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，包括培育箱体1，培育箱体1的内壁底端通过转动板转动连接有转动杆2，转动杆2的顶端通过第二联轴器固定连接有第二电机23，转动杆2的外壁上下两侧分别滑动连接有支撑板6，支撑板6的中心处开设有与转动杆2相对应的第一通孔，支撑板6的上表面固定连接有种植槽7，支撑板6的外壁底端固定连接有定位机构，支撑板6的外壁通过滑动块滑动连接有环形滑槽8，可以通过环形滑槽8很好的在支撑板6进行转动的同时对其进行限位。
并且，种植槽7的底端开设有多个第一漏水槽，多个第一漏水槽的顶端分别设置有滤网12，支撑板6的左侧开设有第二漏水槽，支撑板6的底端左侧固定连接有遮挡机构，种植槽7的顶端左右两侧分别固定连接有限位机构，培育箱体1的顶端左侧贯穿有供水管19，供水管19的顶端固定连通有供水机构，可以通过供水管19很好的对菌菇进行送水处理，其中供水管19的外壁设置有止水阀。
此外，供水管19的底端设置有雾化喷头，供水管19的外壁设置有第二限位管套20，第二限位管套20的外壁左侧固定连接有限位杆21，限位杆21的左端与培育箱体1的内壁左侧固定连接。
需要注意的是，种植槽7的内壁左右两侧分别固定连接有限位块17，两个限位块17的具体形状为长方体，环形滑槽8的内壁与培育箱体1的内壁固定连接，培育箱体1的内壁呈圆筒形，第二电机23的底端与培育箱体1的外壁顶端中心处固定连接，第二电机23的外侧设置有防水外壳，培育箱体1的左侧前方合页连接有培育箱门26。
所述箱体上设置有中控部，供水箱上表面安装一台重金属监测器，供水箱内侧安装PH监测器和水质净化调节器。
实施例二
一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其在实施例一的基础上，定位机构包括多个第一限位管套3，第一限位管套3的顶端与支撑板6的外壁底端固定连接，第一限位管套3的内壁开设有与转动杆2相对应的第二通孔，第一限位管套3的右侧螺纹连接有螺纹杆4，螺纹杆4的右侧壁固定连接有旋钮5。
实施例三
一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其在实施例二的基础上，遮挡机构包括三面防水板11，三面防水板11的顶端与支撑板6的底端左侧固定连接，三面防水板11内壁的水平一侧固定连接有第一电机9，第一电机9的输出端通过第一联轴器固定连接有遮挡板10，支撑板6内开设有与遮挡板10相对应的活动空间，遮挡板10的面积大于第二漏水槽的面积，可以通过第一电机9很好的改变遮挡板10的位置。
实施例四
一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其在实施例一的基础上，限位机构包括多个第一限位板13，第一限位板13的底端与种植槽7的顶端侧边固定连接，第一限位板13的顶端固定连接有第二限位板14，第二限位板14的下表面固定连接有液压杆15，液压杆15的底端固定连接有第三限位板16，第三限位板16开设有多个均匀分布的种植限位开口，可以通过液压杆15很好的改变第三限位板16的位置，从而可以根据菌菇的正常情况通过调整第三限位板16，改变对于菌菇的限位位置。
值得一提的是，第三限位板16的外壁与种植槽7的内壁滑动连接，第一限位板13的厚度小于种植槽7的壁厚。
实施例五
一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其在实施例一的基础上，供水机构包括供水箱18，供水箱18的底端左侧与供水管19的顶端固定连通，供水箱18的底端与培育箱体1的外壁顶端固定连接，供水箱18的右侧壁通过第一给水管设置有抽水泵22，抽水泵22的抽水口通过第二给水管与培育箱体1的右侧壁底端固定连通，供水箱18的左侧壁上方固定连通有螺纹管24，螺纹管24螺纹连接有螺帽25，供水箱18的顶端固定连通有营养液注入管，可以通过抽水泵22将培育箱体1底端多余的水进行回收利用。
实施例六
一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其在实施例一的基础上，中控部27内通过PCB板集成连接5G通信传输模块2701、微处理器2702、存储器2703；PH监测器2705、重金属监测器2704、二氧化碳含量监测仪、氮磷监测仪连接至PCB板上存储器2703的输入引脚端，水质调节净化器28与微处理器2702连接。
所述存储器2703内建立有菌菇种植水质标准预测模型，标准预测模型具体为收集菌菇种植水质调节数据，通过建立历史数据库基于强化学习方式建立标准预测模型；PH监测器2705、重金属监测器2704、二氧化碳含量监测仪、氮磷监测仪实时对供水箱内水质的酸碱度、重金属离子、二氧化碳含量、氮磷元素含量进行监测，并将监测结果实时传输至存储器2703，同时监测数据会与预测模型进行比对并由微处理器2702进行分析运算，通过强化学习方式，每次采集的水质数据经由预测模型比对后由微处理器2702判断，是否需要控制启动水质净化调节器28进行水质调节，同时水质检测数据会通过5G通信传输模块2701远程传输至终端。
工作原理：首先将培育箱门26移开，接着将需要培育的菌菇放置于种植槽7内，并通过第三限位板16对菌菇进行分隔限位，接着根据情况将第一限位管套3于转动杆2的外壁进行滑动，与此同时支撑板6通过环形滑动板在环形滑槽8内滑动，接着旋动旋钮5，从而改变螺纹杆4的位置，通过螺纹杆4将第一限位管套3的位置进行固定，然后旋动螺帽25，通过螺纹管24往供水箱18内注入菌菇培养液。
接着打开止水阀，关闭培育箱门26，供水箱18内的培养液通过限位杆21和第二限位管套20固定的供水管19流入培育箱体1内部的种植槽7中，从而对菌菇进行培育，接着第二电机23开始工作，从而带动转动杆2和种植槽7进行转动，继而方便对于种植槽7上方的菌菇进行浇水处理，并且再此过程中，支撑板6在环形滑槽8内进行滑动。
充分浇水后，三面防水板11上方的第一电机9开始工作，从而带动遮挡板10在支撑板6内转动，多余的水分通过滤网12，从上方的种植槽7流入到下方的种植槽7内，当下方的种植槽7水分过多时，下方的第一电机9开始工作，从而导致多余的水分流入培育箱体1的内壁底端，接着抽水泵22开始工作，从而将多余的水分回收至供水箱18内再次利用。
在菌菇生长过程中，第一限位板13和第二限位板14固定的液压杆15开始工作，从而带动限位块17上方的第三限位板16位置改变，继而方便第三限位板16对于菌菇的生长限位。
上文中参照优选的实施例详细描述了本公开所提出的方案的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本公开理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本公开提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，包括培育箱体(1)，其特征在于，所述培育箱体(1)的内壁底端通过转动板转动连接有转动杆(2)，所述转动杆(2)的顶端通过第二联轴器固定连接有第二电机(23)，所述转动杆(2)的外壁上下两侧分别滑动连接有支撑板(6)，所述支撑板(6)的中心处开设有与转动杆(2)相对应的第一通孔，所述支撑板(6)的上表面固定连接有种植槽(7)，所述支撑板(6)的外壁底端固定连接有定位机构，所述支撑板(6)的外壁通过滑动块滑动连接有环形滑槽(8)；
所述种植槽(7)的底端开设有多个第一漏水槽，多个所述第一漏水槽的顶端分别设置有滤网(12)，所述支撑板(6)的左侧开设有第二漏水槽，所述支撑板(6)的底端左侧固定连接有遮挡机构，所述种植槽(7)的顶端左右两侧分别固定连接有限位机构，所述培育箱体(1)的顶端左侧贯穿有供水管(19)，所述供水管(19)的顶端固定连通有供水机构；
所述箱体上设置有中控部，供水箱上表面安装一台重金属监测器，供水箱内侧安装PH监测器和水质净化调节器。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其特征在于，所述定位机构包括多个第一限位管套(3)，所述第一限位管套(3)的顶端与支撑板(6)的外壁底端固定连接，所述第一限位管套(3)的内壁开设有与转动杆(2)相对应的第二通孔，所述第一限位管套(3)的右侧螺纹连接有螺纹杆(4)，所述螺纹杆(4)的右侧壁固定连接有旋钮(5)。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其特征在于，所述遮挡机构包括三面防水板(11)，所述三面防水板(11)的顶端与支撑板(6)的底端左侧固定连接，所述三面防水板(11)内壁的水平一侧固定连接有第一电机(9)，所述第一电机(9)的输出端通过第一联轴器固定连接有遮挡板(10)，所述支撑板(6)内开设有与遮挡板(10)相对应的活动空间，所述遮挡板(10)的面积大于第二漏水槽的面积。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其特征在于，所述限位机构包括多个第一限位板(13)，所述第一限位板(13)的底端与种植槽(7)的顶端侧边固定连接，所述第一限位板(13)的顶端固定连接有第二限位板(14)，所述第二限位板(14)的下表面固定连接有液压杆(15)，所述液压杆(15)的底端固定连接有第三限位板(16)，所述第三限位板(16)开设有多个均匀分布的种植限位开口。
5.根据权利要求4所述的一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其特征在于，所述第三限位板(16)的外壁与种植槽(7)的内壁滑动连接，所述第一限位板(13)的厚度小于种植槽(7)的壁厚。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其特征在于，所述供水机构包括供水箱(18)，所述供水箱(18)的底端左侧与供水管(19)的顶端固定连通，所述供水箱(18)的底端与培育箱体(1)的外壁顶端固定连接，所述供水箱(18)的右侧壁通过第一给水管设置有抽水泵(22)，所述抽水泵(22)的抽水口通过第二给水管与培育箱体(1)的右侧壁底端固定连通，所述供水箱(18)的左侧壁上方固定连通有螺纹管(24)，所述螺纹管(24)螺纹连接有螺帽(25)，所述供水箱(18)的顶端固定连通有营养液注入管。
7.根据权利要求1所述的一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其特征在于，所述供水管(19)的底端设置有雾化喷头，所述供水管(19)的外壁设置有第二限位管套(20)，所述第二限位管套(20)的外壁左侧固定连接有限位杆(21)，所述限位杆(21)的左端与培育箱体(1)的内壁左侧固定连接。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其特征在于，所述种植槽(7)的内壁左右两侧分别固定连接有限位块(17)，两个所述限位块(17)的具体形状为长方体，所述环形滑槽(8)的内壁与培育箱体(1)的内壁固定连接，所述培育箱体(1)的内壁呈圆筒形，所述第二电机(23)的底端与培育箱体(1)的外壁顶端中心处固定连接，所述第二电机(23)的外侧设置有防水外壳，所述培育箱体(1)的左侧前方合页连接有培育箱门(26)。
9.根据权利要求1所述一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其特征在于，所述中控部(27)内通过PCB板集成连接5G通信传输模块(2701)、微处理器(2702)、存储器(2703)；PH监测器(2705)、重金属监测器(2704)、二氧化碳含量监测仪、氮磷监测仪连接至PCB板上存储器(2703)的输入引脚端，水质调节净化器(28)与微处理器(2702)连接。
10.根据权利要求9所述一种基于机器学习指令的水循环再利用菌菇、苗木培育装置，其特征在于，所述存储器(2703)内建立有菌菇种植水质标准预测模型，PH监测器(2705)、重金属监测器(2704)、二氧化碳含量监测仪、氮磷监测仪实时对供水箱内水质的酸碱度、重金属离子、二氧化碳含量、氮磷元素含量进行监测，并将监测结果实时传输至存储器(2703)，同时监测数据会与预测模型进行比对并由微处理器(2702)进行分析运算，通过强化学习方式，每次采集的水质数据经由预测模型比对后由微处理器(2702)判断，是否需要控制启动水质净化调节器进行水质调节，同时水质检测数据会通过5G通信传输模块(2701)远程传输至终端。
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