CN114916391B - 一种实验用生态稻田系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种实验用生态稻田系统，包括稻田、养殖喂料装置，稻田内安装有若干分隔板，稻田内通过分隔板分隔形成一个主水道和若干个分水道、若干个种植区，主水道和若干个分水道纵横相连，养殖喂料装置活动安装在主水道上，分水道的分隔板上安装有水体震荡机构，本发明合理分隔出了水道区和种植区，鱼、稻的分区设置，便于日常科研观察，便于鱼类投喂，也便于因科研需要来进行鱼种更换的操作，本发明采用自动化行走的养殖喂料装置进行投喂作业，能大大提高投喂效率，降低作业负担，本发明的分水道安装有水体震荡机构，通过鱼的运动来形成水波，从而对水稻的生长产生有益的影响，能起到降低病虫害，提升粮食产量的效果。

Description

一种实验用生态稻田系统

技术领域

本发明涉及农业生态教学研究技术领域，尤其是涉及一种实验用生态稻田系统。

背景技术

民以食为天，粮食问题是一个国家兴旺发展的基础问题，因此，粮食生产一直深受重视，现代农业生产中，不仅要追求较高的粮食产量，更要追求粮田的高产值化，这样才能更有效的调动农业人员的生产积极性，生态农业因此而蓬勃发展。

水稻是一种主要的粮食品种，生态稻田是指在种植水稻的同时，充分利用稻田的水体环境来饲养各种高价值伴生水产品，以达到稳产、增值的效果，通过生态稻田的推广，能有效提高农业人员的经济收入。

稻田养鱼是一种常见的生态稻田模式，饲养何种鱼类，鱼类饲养量的多少，稻和鱼的比例关系等等这些都是关系到生态稻田产值的直接问题，这些问题的解决需要科研院校进行先期实验，因此，建设一个能便于科研教学研究的生态实验田是科研院校的实际需求，现有的实验用生态稻田往往只是按照常见的稻田进行比例缩放，这样的稻田结构下，在鱼类日常投喂和更换鱼种养殖操作等环节上需要投入较多的人力和精力，而科研人员日常工作比较繁忙，上述情况会加重科研人员的工作负担。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种实验用生态稻田系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种实验用生态稻田系统，包括稻田、养殖喂料装置，所述稻田内安装有若干分隔板，所述稻田内通过分隔板分隔形成一个主水道和若干个分水道、若干个种植区，所述主水道和若干个分水道纵横相连，所述养殖喂料装置活动安装在主水道上，所述分水道的分隔板上安装有水体震荡机构。

所述养殖喂料装置包括投料小车、投料控制机构，所述投料小车移动安装在主水道的两个分隔板上，所述投料小车上安装有饲料仓，所述饲料仓底部连接有投料管，所述投料控制机构安装在投料小车上，所述投料控制机构用来控制投料管的开闭，所述投料小车安装有水轮驱动机构，所述水轮驱动机构与投料控制机构传动连接，所述投料控制机构通过水轮驱动机构驱动动作。

所述投料控制机构包括液力开启组件、弹力关闭组件，所述液力开启组件包括第一液力传动座、第二液力传动座，所述第二液力传动座、弹力关闭组件分列在投料管两侧，所述第一液力传动座、第二液力传动座之间连接有通液软管。

所述第一液力传动座内设有第一活塞运动腔，所述第一活塞运动腔安装有第一液力活塞，所述第二液力传动座内设有第二活塞运动腔，所述第二活塞运动腔内安装有第二液力活塞，所述第二液力活塞上连接有第一开关推杆，所述弹力关闭组件包括弹簧座、回力弹簧、第二开关推杆，所述弹簧座内设有推杆运动孔，所述回力弹簧安装在推杆运动孔内，所述第二开关推杆插装在推杆运动孔内，所述第二开关推杆的一端与回力弹簧相连，所述投料管出口处安装有开关板安装座，所述开关板安装座上移动安装有管口开关推板，所述管口开关推板的左右两端分别与第一开关推杆、第二开关推杆相连，所述第一液力活塞与第二液力活塞之间填充有传动液。

所述水轮驱动机构包括转动辊，所述投料小车上开设有水轮仓，所述转动辊转动安装在水轮仓内，所述转动辊外壁上连接有若干个打水叶片，所述转动辊的其中一个轴头向投料小车外侧延伸并连接有曲柄连杆组件，所述曲柄连杆组件包括第一连杆、第二连杆，所述第一连杆连接在转动辊的轴头外延端上，所述第二连杆的一端与第一连杆转动连接，另一端连接有曲柄活塞，所述曲柄活塞装入在第一活塞运动腔内。

所述投料小车上安装有投料漏斗，所述投料漏斗上下贯通，所述投料漏斗设于投料管出口正下方位置。

所述水体震荡机构包括液包、震荡弹片，所述液包镶嵌安装在分水道的分隔板上，所述液包外层为弹性膜，内部填充有液体，两个所述震荡弹片为一组，一组所述震荡弹片对应一个液包来安装，同组的两个所述震荡弹片上下对称连接在分隔板朝向种植区方向的侧壁上，所述震荡弹片与液包外壁相抵触。

所述水体震荡机构还包括拨动组件，所述拨动组件能替换震荡弹片安装在分水道的分隔板上，每个所述液包对应安装一个拨动组件，所述拨动组件包括连接架、推波构件、回弹构件，所述连接架跨装在液包外侧，所述推波构件活动安装在连接架上，所述回弹构件安装在连接架上，所述回弹构件与推波构件传动连接。

所述推波构件包括运动轴，所述运动轴插装在连接架上，所述运动轴的一端连接有第一弧形板，另一端连接有第二弧形板，所述第一弧形板与液包外壁相抵触，所述第二弧形板朝向种植区，所述回弹构件包括回弹座、连杆弹簧、弧板连杆，所述回弹座安装在连接架上，所述回弹座上设有弹簧孔，所述连杆弹簧安装在弹簧孔内，所述弧板连杆一端连接在第二弧形板上，另一端插装入弹簧孔内，并与连杆弹簧相连。

本发明的有益效果是：本发明合理分隔出了水道区和种植区，鱼、稻的分区设置，便于日常科研观察，便于鱼类投喂，也便于因科研需要来进行鱼种更换的操作，本发明采用自动化行走的养殖喂料装置进行投喂作业，能大大提高投喂效率，降低科研人员的作业负担，本发明的分水道安装有水体震荡机构，通过鱼的运动来形成水波，从而对水稻的生长产生有益的影响，能起到降低病虫害，提升粮食产量的效果。

附图说明

图1为本发明的俯视布局图；

图2为本发明的养殖喂料装置的正视安装结构图；

图3为本发明的养殖喂料装置的侧视安装结构图；

图4为本发明的投料控制机构的结构原理图；

图5为本发明的弹片式水体震荡机构的安装结构图；

图6为本发明的波动式水体震荡机构的安装结构图；

图7为本发明的波动组件的结构示意图。

图中：稻田1、分隔板11、主水道2、分水道3、种植区4、养殖喂料装置5、投料小车51、水轮仓511、饲料仓52、投料管521、开关板安装座5211、管口开关推板5212、投料控制机构53、液力开启组件531、第一液力传动座5311、第一活塞运动腔53111、第一液力活塞53112、第二液力传动座5312、第二活塞运动腔53121、第二液力活塞53122、第一开关推杆53123、通液软管5313、传动液5314、弹力关闭组件532、弹簧座5321、推杆运动孔5322、回力弹簧5323、第二开关推杆5324、水轮驱动机构54、转动辊541、打水叶片542、曲柄连杆组件543、第一连杆5431、第二连杆5432、曲柄活塞5433、投料漏斗55、水体震荡机构6、液包61、弹性膜611、震荡弹片62、波动组件63、连接架631、推波构件632、运动轴6321、第一弧形板6322、第二弧形板6323、回弹构件633、回弹座6331、弹簧孔6332、连杆弹簧6333、弧板连杆6334。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述，本发明中的“左”、“右”等描述均是以图1为参照方向：

如图1～图7所示，一种实验用生态稻田系统，包括稻田1、养殖喂料装置5，稻田1内安装有若干分隔板11，稻田1内通过分隔板11分隔形成一个主水道2和若干个分水道3、若干个种植区4，主水道2和若干个分水道3纵横相连，种植区4内种植水稻作物，主水道2若干个分水道3互相连通，鱼类在主水道2和分水道3内活动，通过设置主水道2和分水道3的面积大小，可以研究稻田水域面积大小对水稻生长的影响，由于鱼类只在主水道2和分水道3内活动，便于鱼类的投放和鱼种的更换操作，可以研究不同鱼种对水稻生长的影响，也可以研究鱼群密度变化对水稻生长的影响，构成水道的分隔板11上设有若干个换水通孔，这样，稻田内的水能在主水道2、分水道3、种植区4内互相流通，鱼类能以种植区4的浮游生物等作为辅助食材，能对种植区4内稻谷的茁壮成长起到积极作用，鱼类的主食还是鱼饲料，现有的实验田采取科研人员人工投喂，比较费时费力，本发明设计了养殖喂料装置5来解决上述问题，养殖喂料装置5活动安装在主水道2上，通过养殖喂料装置5的移动，能在主水道2内自动投放鱼饲料，目前研究所知，稻田养鱼模式下，鱼类的活动对水稻的成长具有积极作用，主要体现在，鱼类可以通过自身的活动，来影响有害昆虫的生长和繁殖，目前研究可知，鱼类活动能冲撞稻秧，导致火蠓虫(稻谷的主要病虫害)落入水中，降低其对水稻危害，鱼类活动能够使水稻叶片露水掉落水中，减少稻瘟病原孢子产生和菌丝体生长，降低其对水稻危害，本发明的鱼类在主水道2和分水道3内活动，无法直接影响到种植区4的秧苗，因此本发明在分水道3的分隔板11上安装有水体震荡机构6，通过鱼类活动来驱动水体震荡机构6对种植区4的秧苗进行影响，以达到上述目的，水体震荡机构6也可以安装在主水道2的分隔板11上，由于主水道2的空间较大，鱼类活动不易触碰水体震荡机构6，形成波浪的效果较一般，分水道3的空间较小，且分水道3数量较多，伸入种植区4附近，鱼类活动容易触碰水体震荡机构6，形成波浪的效果较好，因此水体震荡机构6以分水道3上设置为主。

养殖喂料装置5包括投料小车51、投料控制机构53，投料小车51移动安装在主水道2的两个分隔板11上，投料小车51上安装有饲料仓52，饲料仓52内装有喂食用的鱼饲料，饲料仓52底部连接有投料管521，投料控制机构53安装在投料小车51上，投料控制机构53用来控制投料管521的开闭，投料小车51安装有水轮驱动机构54，水轮驱动机构54与投料控制机构53传动连接，投料控制机构53通过水轮驱动机构54驱动动作，投料小车51由科研人员遥控行进，水轮驱动机构54与投料小车51的运动形成联动，从而能控制投料控制机构53的开闭运动，实现间歇性的投料操作。

投料控制机构53包括液力开启组件531、弹力关闭组件532，液力开启组件531包括第一液力传动座5311、第二液力传动座5312，第二液力传动座5312、弹力关闭组件532分列在投料管521两侧，第一液力传动座5311、第二液力传动座5312之间连接有通液软管5313，第一液力传动座5311、第二液力传动座5312上安装液力传递元件，液力开启组件531和弹力关闭组件532形成相反的作用效果，两者拉锯运动作用下，形成投料管521的间歇性打开效果。

第一液力传动座5311内设有第一活塞运动腔53111，第一活塞运动腔53111安装有第一液力活塞53112，第二液力传动座5312内设有第二活塞运动腔53121，第二活塞运动腔53121内安装有第二液力活塞53122，第二液力活塞53122上连接有第一开关推杆53123，弹力关闭组件532包括弹簧座5321、回力弹簧5323、第二开关推杆5324，弹簧座5321内设有推杆运动孔5322，回力弹簧5323安装在推杆运动孔5322内，第二开关推杆5324插装在推杆运动孔5322内，第二开关推杆5324的一端与回力弹簧5323相连，投料管521出口处安装有开关板安装座5211，开关板安装座5211上移动安装有管口开关推板5212，管口开关推板5212的左右两端分别与第一开关推杆53123、第二开关推杆5324相连，第一液力活塞53112与第二液力活塞53122之间填充有传动液5314，管口开关推板5212上设有出料缺口，第一开关推杆53123、第二开关推杆5324形成拉锯作用效果，控制管口开关推板5212的左右移动，以满足间歇出料的需求，当第一液力活塞53112受力向上运动时，推压传动液5314向第二活塞运动腔53121运动，从而推出第一开关推杆53123，实现管口开关推板5212向弹力关闭组件532侧移动，这时投料管521逐渐打开投料，回力弹簧5323被压缩，当第一液力活塞53112失去作用力时，受回力弹簧5323回复力作用，第二开关推杆5324被推出，推动管口开关推板5212向液力开启组件531侧移动，这时投料管521逐渐关闭，传动液5314回流去第一活塞运动腔53111，在第一液力活塞53112间歇性受力的情况下，就能实现推动管口开关推板5212的来回拉锯运动，实现投料管521的间歇性投料操作(一直连续投料会很快用完鱼饲料，而且鱼饲料集中在某一段位，也不符合投喂要求，间歇投料能节省饲料，并能使其均匀的洒在主水道2内)。

水轮驱动机构54包括转动辊541，投料小车51上开设有水轮仓511，转动辊541转动安装在水轮仓511内，转动辊541外壁上连接有若干个打水叶片542，转动辊541的其中一个轴头向投料小车51外侧延伸并连接有曲柄连杆组件543，曲柄连杆组件543包括第一连杆5431、第二连杆5432，第一连杆5431连接在转动辊541的轴头外延端上，第二连杆5432的一端与第一连杆5431转动连接，另一端连接有曲柄活塞5433，曲柄活塞5433装入在第一活塞运动腔53111内，本发明中，第一液力活塞53112的间歇性受力通过水轮驱动机构54来实现，转动辊541的下半部分打水叶片542浸没在水中，当投料小车51前进时，打水叶片542受到水阻力作用而驱动转动辊541旋转，形成连续打水效果，打水能提升水道内的氧饱和度，有利于鱼类生长，同时本发明也巧妙的利用了打水转动来给第一液力活塞53112形成间歇驱动力，当转动辊541旋转时，能驱动曲柄连杆组件543运动，使得曲柄活塞5433在第一活塞运动腔53111内上下运动，曲柄活塞5433向上运动时，就能给第一液力活塞53112形成驱动力，曲柄活塞5433向下运动时，驱动力消失，这样就实现了第一液力活塞53112的间歇受力，转动辊541旋转一周，投料管521实现一次开闭过程，投料小车51前进的速度越快，转动辊541的转动也越快，投料管521的开闭也越频繁，实现投料量随投料小车51小车速度变化而变化的效果，符合水道均匀投料的需求。

投料小车51上安装有投料漏斗55，投料漏斗55上下贯通，投料漏斗55设于投料管521出口正下方位置，投料管521输出的鱼饲料通过投料漏斗55投放到水中。

水体震荡机构6包括液包61、震荡弹片62，液包61镶嵌安装在分水道3的分隔板11上，液包61外层为弹性膜611，内部填充有液体，两个震荡弹片62为一组，一组震荡弹片62对应一个液包61来安装，同组的两个震荡弹片62上下对称连接在分隔板11朝向种植区4方向的侧壁上，震荡弹片62与液包61外壁相抵触，液包61具有可变形性，鱼在分水道3中运动时，容易撞击到液包61上，形成液包61的形变，液包61挤压变形后能造成震荡弹片62的形变，震荡弹片62具有弹性，震荡弹片62的弹性运动能时种植区4水面形成波浪，使得种植区4的秧苗能够摇曳运动，从而达到去除稻叶上的病虫和露水的效果。

水体震荡机构6还包括拨动组件63，拨动组件63能替换震荡弹片62安装在分水道3的分隔板11上，每个液包61对应安装一个拨动组件63，拨动组件63包括连接架631、推波构件632、回弹构件633，连接架631跨装在液包61外侧，推波构件632活动安装在连接架631上，回弹构件633安装在连接架631上，回弹构件633与推波构件632传动连接，推波构件632与液包61抵触，液包61形变时能推动推波构件632，又由于回弹构件633的存在，推波构件632能来回震荡运动，形成水波，拨动组件63是另外一种产生水波的机构，能代替震荡弹片62结构，拨动组件63的造波效果比震荡弹片62更好，常规的稻田中，鱼在活动时，会直接撞击到秧苗上，一些较小较弱的秧苗容易被鱼撞伤、撞倒，影响育苗效果，本发明采取的水体震荡机构6是间接作用机构，既能满足摇曳秧苗的需求，又不会有鱼直接冲撞秧苗，能确保秧苗正常发育成长。

推波构件632包括运动轴6321，运动轴6321插装在连接架631上，运动轴6321的一端连接有第一弧形板6322，另一端连接有第二弧形板6323，第一弧形板6322与液包61外壁相抵触，第二弧形板6323朝向种植区4，回弹构件633包括回弹座6331、连杆弹簧6333、弧板连杆6334，回弹座6331安装在连接架631上，回弹座6331上设有弹簧孔6332，连杆弹簧6333安装在弹簧孔6332内，弧板连杆6334一端连接在第二弧形板6323上，另一端插装入弹簧孔6332内，并与连杆弹簧6333相连，回弹构件633的数量为两个，分列运动轴6321的上下两端，当鱼撞击液包61时，能造成液包61形变，从而推动第二弧形板6323朝向种植区4方向运动，连杆弹簧6333起到反拉作用，相互作用下，能使得第二弧形板6323来会运动，形成波浪效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实验用生态稻田系统，包括稻田(1)、养殖喂料装置(5)，其特征在于：所述稻田(1)内安装有若干分隔板(11)，所述稻田(1)内通过分隔板(11)分隔形成一个主水道(2)和若干个分水道(3)、若干个种植区(4)，所述主水道(2)和若干个分水道(3)纵横相连，所述养殖喂料装置(5)活动安装在主水道(2)上，所述分水道(3)的分隔板(11)上安装有水体震荡机构(6)，所述水体震荡机构(6)包括液包(61)、震荡弹片(62)，所述液包(61)镶嵌安装在分水道(3)的分隔板(11)上，所述液包(61)外层为弹性膜(611)，内部填充有液体，两个所述震荡弹片(62)为一组，一组所述震荡弹片(62)对应一个液包(61)来安装，同组的两个所述震荡弹片(62)上下对称连接在分隔板(11)朝向种植区(4)方向的侧壁上，所述震荡弹片(62)与液包(61)外壁相抵触。

2.如权利要求1所述的一种实验用生态稻田系统，其特征在于：所述养殖喂料装置(5)包括投料小车(51)、投料控制机构(53)，所述投料小车(51)移动安装在主水道(2)的两个分隔板(11)上，所述投料小车(51)上安装有饲料仓(52)，所述饲料仓(52)底部连接有投料管(521)，所述投料控制机构(53)安装在投料小车(51)上，所述投料控制机构(53)用来控制投料管(521)的开闭，所述投料小车(51)安装有水轮驱动机构(54)，所述水轮驱动机构(54)与投料控制机构(53)传动连接，所述投料控制机构(53)通过水轮驱动机构(54)驱动动作。

3.如权利要求2所述的一种实验用生态稻田系统，其特征在于：所述投料控制机构(53)包括液力开启组件(531)、弹力关闭组件(532)，所述液力开启组件(531)包括第一液力传动座(5311)、第二液力传动座(5312)，所述第二液力传动座(5312)、弹力关闭组件(532)分列在投料管(521)两侧，所述第一液力传动座(5311)、第二液力传动座(5312)之间连接有通液软管(5313)。

4.如权利要求3所述的一种实验用生态稻田系统，其特征在于：所述第一液力传动座(5311)内设有第一活塞运动腔(53111)，所述第一活塞运动腔(53111)安装有第一液力活塞(53112)，所述第二液力传动座(5312)内设有第二活塞运动腔(53121)，所述第二活塞运动腔(53121)内安装有第二液力活塞(53122)，所述第二液力活塞(53122)上连接有第一开关推杆(53123)，所述弹力关闭组件(532)包括弹簧座(5321)、回力弹簧(5323)、第二开关推杆(5324)，所述弹簧座(5321)内设有推杆运动孔(5322)，所述回力弹簧(5323)安装在推杆运动孔(5322)内，所述第二开关推杆(5324)插装在推杆运动孔(5322)内，所述第二开关推杆(5324)的一端与回力弹簧(5323)相连，所述投料管(521)出口处安装有开关板安装座(5211)，所述开关板安装座(5211)上移动安装有管口开关推板(5212)，所述管口开关推板(5212)的左右两端分别与第一开关推杆(53123)、第二开关推杆(5324)相连，所述第一液力活塞(53112)与第二液力活塞(53122)之间填充有传动液(5314)。

5.如权利要求4所述的一种实验用生态稻田系统，其特征在于：所述水轮驱动机构(54)包括转动辊(541)，所述投料小车(51)上开设有水轮仓(511)，所述转动辊(541)转动安装在水轮仓(511)内，所述转动辊(541)外壁上连接有若干个打水叶片(542)，所述转动辊(541)的其中一个轴头向投料小车(51)外侧延伸并连接有曲柄连杆组件(543)，所述曲柄连杆组件(543)包括第一连杆(5431)、第二连杆(5432)，所述第一连杆(5431)连接在转动辊(541)的轴头外延端上，所述第二连杆(5432)的一端与第一连杆(5431)转动连接，另一端连接有曲柄活塞(5433)，所述曲柄活塞(5433)装入在第一活塞运动腔(53111)内。

6.如权利要求2所述的一种实验用生态稻田系统，其特征在于：所述投料小车(51)上安装有投料漏斗(55)，所述投料漏斗(55)上下贯通，所述投料漏斗(55)设于投料管(521)出口正下方位置。

7.如权利要求1所述的一种实验用生态稻田系统，其特征在于：所述水体震荡机构(6)还包括拨动组件(63)，所述拨动组件(63)能替换震荡弹片(62)安装在分水道(3)的分隔板(11)上，每个所述液包(61)对应安装一个拨动组件(63)，所述拨动组件(63)包括连接架(631)、推波构件(632)、回弹构件(633)，所述连接架(631)跨装在液包(61)外侧，所述推波构件(632)活动安装在连接架(631)上，所述回弹构件(633)安装在连接架(631)上，所述回弹构件(633)与推波构件(632)传动连接。

8.如权利要求7所述的一种实验用生态稻田系统，其特征在于：所述推波构件(632)包括运动轴(6321)，所述运动轴(6321)插装在连接架(631)上，所述运动轴(6321)的一端连接有第一弧形板(6322)，另一端连接有第二弧形板(6323)，所述第一弧形板(6322)与液包(61)外壁相抵触，所述第二弧形板(6323)朝向种植区(4)，所述回弹构件(633)包括回弹座(6331)、连杆弹簧(6333)、弧板连杆(6334)，所述回弹座(6331)安装在连接架(631)上，所述回弹座(6331)上设有弹簧孔(6332)，所述连杆弹簧(6333)安装在弹簧孔(6332)内，所述弧板连杆(6334)一端连接在第二弧形板(6323)上，另一端插装入弹簧孔(6332)内，并与连杆弹簧(6333)相连。

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