CN115336495B - 一种集装箱式农场种植的水分监管系统 - Google Patents

一种集装箱式农场种植的水分监管系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集装箱式农场种植的水分监管系统，包括培养槽、固定装置和监管装置，所述培养槽的顶部与固定装置的底部活动安装。本发明通过湿度探头对土壤温湿度进行检测，信号发射端配合信号接收端可以检测土壤中的水分含量，控制器计算出平均水分数值，使农场种植供水系统可以根据每个培养槽内土壤湿度水分不同进行浇水，保证各个培养槽内的农作物可以正常生长，通过设置清理组件，外刮板可以将湿度探头外表面的土壤向下刮除，烘干组件可以对湿度检测组件表面的水分进行烘干处理，清理刷可以对湿度检测组件外表面上粘接的少量土壤进行擦除，避免影响下一次土壤温湿度和水分检测数据，保证再次进行土壤温湿度检测数据采集时的准确性。

Description

一种集装箱式农场种植的水分监管系统
技术领域
本发明涉及农场种植监测系统技术领域，具体为一种集装箱式农场种植的水分监管系统。
背景技术
集装箱式农场种植是一种新型的农作物种植方式，众所周知，农场的农作物生长必须具备的四个要素：土壤、光线、营养和气候，集装箱式农场种植就是专门为满足这些需求而设计的。集装箱式农场种植最里端是一排排生长架，摆放着用绝缘矿物纤维包裹的作物种子，种子发芽后，用户手工将其移入竖直吊起的长条状水培架，作物会横向生长，这种三维设计，最大限度地利用空间，每个集装箱农场最多能够同时种植3600株绿叶菜，水培代替了传统的土壤种植，在集装箱农场内设有1250升容量的蓄水池，同时农场的多个集装箱可以堆叠在一起，最大程度利用城市空间种植更多的作物。
现有技术中，如中国专利号为：CN110754413A的“一种集装箱式的综合生态农场”，包括集装箱体，集装箱体内设置有沿其长度方向布置且贯穿其两端的通道；通道的一侧设置有养殖鱼类的鱼箱，鱼箱的上端设置有培养基；鱼箱的一端设置有循环水处理器，循环水处理器远离鱼箱的一端设置有水培装置；循环水处理器分别与鱼箱和水培装置连通，循环水处理器将鱼箱内的水输送至水培装置内；通道的另一侧设置有控制室和储物室，控制室置于储物室的一端，储物室的另一端设置有种植蔬菜瓜果的种植床，种植床远离储物室的一端设置有蚯蚓养殖箱，蚯蚓养殖箱的上端设置有养殖禽类的禽类养殖箱。相对现有技术，本发明体积小、降低了病虫害影响，生态循环利用率高，提供新鲜安全的有机食品。
集装箱式农场中的农作物在进行养殖时，通常会通过对农作物所处的土壤环境进行水分监管，一般会使用湿度传感器进行水分监测，但是农作物土壤在各个片区的湿度水分也不尽相同，一般传感器在使用拔出后，探头表面都会残留土壤和水分，下一次重新插入土壤中时会影响采集数据的准确性，从而导致监管系统不能准确的根据土壤水分湿度进行供水浇灌，影响农作物的生长，针对上述问题，提出一种集装箱式农场种植的水分监管系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集装箱式农场种植的水分监管系统，以解决上述背景技术提出的集装箱式农场中的农作物在进行养殖时，通常会通过对农作物所处的土壤环境进行水分监管，一般会使用湿度传感器进行水分监测，但是农作物土壤在各个片区的湿度水分也不尽相同，一般传感器在使用拔出后，探头表面都会残留土壤和水分，下一次重新插入土壤中时会影响采集数据的准确性，从而导致监管系统不能准确的根据土壤水分湿度进行供水浇灌，影响农作物的生长的问题，本发明通过湿度探头对土壤温湿度进行检测，信号发射端配合信号接收端可以检测土壤中的水分含量，控制器计算出平均水分数值，使农场种植供水系统可以根据每个培养槽内土壤湿度水分不同进行浇水，保证各个培养槽内的农作物可以正常生长，通过设置清理组件，外刮板可以将湿度探头外表面的土壤向下刮除，烘干组件可以对湿度检测组件表面的水分进行烘干处理，清理刷可以对湿度检测组件外表面上粘接的少量土壤进行擦除，避免影响下一次土壤温湿度和水分检测数据，保证再次进行土壤温湿度检测数据采集时的准确性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种集装箱式农场种植的水分监管系统，包括培养槽、固定装置和监管装置，所述培养槽的顶部与固定装置的底部活动安装，所述监管装置的数量为三个，三个所述监管装置均匀设置在固定装置的顶部，所述监管装置包括清理组件、主杆、液压驱动、湿度检测组件和底座，所述主杆的顶部与液压驱动的底部固定安装，所述主杆的一侧开设有滑槽，所述液压驱动的底部活动连接有驱动杆，所述驱动杆的底部与湿度检测组件的顶部固定安装，所述湿度检测组件包括连杆、外刮板、套杆、湿度探头和锥形钻头，所述湿度探头的顶部与套杆的底部固定安装，且湿度探头的底部与锥形钻头的顶部固定安装，所述清理组件包括防护罩、清理刷、固定圆环和烘干组件，所述防护罩的内部设置有空腔，所述固定圆环的数量为三个，三个所述固定圆环的外侧与防护罩的顶端内壁固定安装，所述固定圆环的两侧对称设置有两个转动电机，所述转动电机的一端与清理刷的一端活动连接，所述烘干组件的数量为两个，两个所述烘干组件的一端与防护罩的底端内壁固定安装。
优选的，所述防护罩的外侧两端对称固定连接有多个连接杆，所述连接杆的一端与主杆的外侧固定安装。
优选的，所述防护罩的一侧贯穿开设有开槽，所述主杆的底部与底座的顶部固定连接。
优选的，所述套杆的内部设置有信号发射端，所述信号发射端的底部设置有信号接收端。
优选的，所述套杆的顶部与连杆的底部固定安装，且连杆的顶部与驱动杆的底部固定连接。
优选的，所述外刮板的顶部贯穿开设有开孔，所述开孔的内侧与连杆的外壁套接。
优选的，所述外刮板的顶部设置有螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的底部与套杆的顶部活动连接。
优选的，所述固定装置包括固定杆、安装板、控制器和湿度显示器，所述固定杆的底部内侧对称设置有两个夹板，所述固定杆的底部内侧对称均匀设置有多个弹簧，所述弹簧的一端与夹板的一侧活动连接。
优选的，所述固定杆的后侧与安装板的内侧固定安装，所述安装板的外侧均匀固定连接有三个支撑杆，所述控制器的底部与支撑杆的顶部固定安装，所述控制器的顶部与湿度显示器的底部固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置夹板和弹簧，操作人员将夹板向外侧撑开并且由上往下夹在培养槽的顶部，夹板和弹簧可以使固定装置和监管装置可以很好地固定在培养槽顶部，保证监管装置可以稳定的对土壤进行水分检测。
2、本发明中，通过设置湿度检测组件，湿度探头和套杆插入到土壤中，三个湿度探头开始对土壤温湿度进行检测同时采集数据，同时信号发射端配合信号接收端可以对土壤中的水分含量进行检测，最后湿度探头和套杆将检测数据信息传输到控制器，控制器的内部元件接收到三组检测数据并进行计算后得出相应的平均水量数值，控制器将平均水量数值信号无线传输给集装箱式农场种植的供水系统，保证集装箱式农场种植时的水分监管数据更加准确，从而可以根据每个培养槽内土壤的湿度水分不同进行浇水，保证各个培养槽内的农作物可以正常生长，保证农作物的生长质量。
3、本发明中，通过设置外刮板、螺旋弹簧和清理组件，外刮板可以将套杆和湿度探头外表面的土壤向下刮除，当湿度检测组件到达防护罩内，烘干组件可以对湿度检测组件表面的水分进行烘干处理，清理刷可以对湿度检测组件外表面上粘接的少量土壤进行擦除，避免土壤沾在套杆和湿度探头表面而影响下一次土壤温湿度和水分检测数据，保证再次进行土壤温湿度检测数据采集时的准确性。
附图说明
图1为本发明一种集装箱式农场种植的水分监管系统的立体图；
图2为本发明一种集装箱式农场种植的水分监管系统的后侧结构示意图；
图3为本发明一种集装箱式农场种植的水分监管系统的侧视图；
图4为本发明一种集装箱式农场种植的水分监管系统的图3中A处的细节放大图；
图5为本发明一种集装箱式农场种植的水分监管系统的监管装置的结构示意图；
图6为本发明一种集装箱式农场种植的水分监管系统的主杆的结构示意图；
图7为本发明一种集装箱式农场种植的水分监管系统的湿度检测组件的结构示意图；
图8为本发明一种集装箱式农场种植的水分监管系统的湿度检测组件的正面剖视图；
图9为本发明一种集装箱式农场种植的水分监管系统的清理组件的正面剖视图。
图中：
1、培养槽；2、固定装置；3、监管装置；21、固定杆；22、安装板；23、控制器；24、湿度显示器；25、支撑杆；26、夹板；27、弹簧；31、清理组件；32、主杆；33、液压驱动；34、湿度检测组件；35、底座；36、驱动杆；37、滑槽；311、防护罩；312、连接杆；313、开槽；314、烘干组件；315、固定圆环；316、转动电机；317、清理刷；318、空腔；341、连杆；342、开孔；343、螺旋弹簧；344、外刮板；345、套杆；346、湿度探头；347、锥形钻头；348、信号发射端；349、信号接收端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-9所示：一种集装箱式农场种植的水分监管系统，包括培养槽1、固定装置2和监管装置3，培养槽1的顶部与固定装置2的底部活动安装，监管装置3的数量为三个，三个监管装置3均匀设置在固定装置2的顶部，监管装置3包括清理组件31、主杆32、液压驱动33、湿度检测组件34和底座35，主杆32的顶部与液压驱动33的底部固定安装，主杆32的一侧开设有滑槽37，液压驱动33的底部活动连接有驱动杆36，驱动杆36的底部与湿度检测组件34的顶部固定安装，湿度检测组件34包括连杆341、外刮板344、套杆345、湿度探头346和锥形钻头347，湿度探头346的顶部与套杆345的底部固定安装，且湿度探头346的底部与锥形钻头347的顶部固定安装，外刮板344可以将套杆345和湿度探头346外表面一圈沾的土壤向下刮除，避免土壤沾在套杆345和湿度探头346表面而影响下一次土壤温湿度和水分检测数据，保证再次进行土壤温湿度检测数据采集时的准确性，清理组件31包括防护罩311、清理刷317、固定圆环315和烘干组件314，防护罩311的内部设置有空腔318，固定圆环315的数量为三个，三个固定圆环315的外侧与防护罩311的顶端内壁固定安装，固定圆环315的两侧对称设置有两个转动电机316，转动电机316的一端与清理刷317的一端活动连接，烘干组件314的数量为两个，两个烘干组件314的一端与防护罩311的底端内壁固定安装，烘干组件314可以对湿度检测组件34表面的水分进行烘干处理，湿度检测组件34继续向上移动到固定圆环315内侧，转动电机316带动清理刷317转动，清理刷317可以对湿度检测组件34外表面上粘接的少量土壤进行擦除。
如图5和图9所示，防护罩311的外侧两端对称固定连接有多个连接杆312，连接杆312的一端与主杆32的外侧固定安装，连接杆312用于固定防护罩311，同时主杆32用于支撑液压驱动33。
如图5和图9所示，防护罩311的一侧贯穿开设有开槽313，主杆32的底部与底座35的顶部固定连接，开槽313方便驱动杆36上下移动，底座35用于安装固定主杆32。
如图5和图9所示，套杆345的内部设置有信号发射端348，信号发射端348的底部设置有信号接收端349，信号发射端348可以配合信号接收端349可以对土壤中的水分含量进行检测。
如图5、图6和图9所示，套杆345的顶部与连杆341的底部固定安装，且连杆341的顶部与驱动杆36的底部固定连接，连杆341用于固定套杆345和驱动杆36。
如图7和图8所示，外刮板344的顶部贯穿开设有开孔342，开孔342的内侧与连杆341的外壁套接，开孔342可以避免外刮板344上下移动，外刮板344可以将套杆345和湿度探头346外表面一圈沾的土壤向下刮除。
如图7和图8所示，外刮板344的顶部设置有螺旋弹簧343，螺旋弹簧343的底部与套杆345的顶部活动连接，湿度检测组件34向上移动时，外刮板344在螺旋弹簧343向下的拉力作用下可以向下移动，方便外刮板344将套杆345和湿度探头346外表面一圈沾的土壤进行刮除。
如图1-4所示，固定装置2包括固定杆21、安装板22、控制器23和湿度显示器24，固定杆21的底部内侧对称设置有两个夹板26，固定杆21的底部内侧对称均匀设置有多个弹簧27，弹簧27的一端与夹板26的一侧活动连接，通过增加夹板26和弹簧27，可以使固定装置2和监管装置3可以很好地固定在培养槽1顶部。
如图1-4所示，固定杆21的后侧与安装板22的内侧固定安装，安装板22的外侧均匀固定连接有三个支撑杆25，控制器23的底部与支撑杆25的顶部固定安装，控制器23的顶部与湿度显示器24的底部固定连接，控制器23的内部元件接收到三组检测数据并进行计算后得出相应的平均水量数值，控制器23将平均水量数值信号无线传输给集装箱式农场种植的供水系统，保证集装箱式农场种植时的水分监管数据更加准确。
本发明中，该装置用于对集装箱式农场种植培养槽内的农作物进行水分监管，在使用前需要将固定装置2和监管装置3固定在培养槽1上，固定杆21为U型杆，且固定杆21底部有夹板26和弹簧27，操作人员将夹板26向外侧撑开并且由上往下夹在培养槽1的顶部即可，通过增加夹板26和弹簧27，可以使固定装置2和监管装置3可以很好地固定在培养槽1顶部；控制器23可以对湿度显示器24、液压驱动33和清理组件31进行控制，控制器23可以控制液压驱动33在规定时间内启动一次，三个液压驱动33通过底部驱动杆36带动湿度检测组件34向下移动，三个湿度检测组件34逐渐向下，锥形钻头347触碰到培养槽1内的土壤，湿度检测组件34继续向下移动，锥形钻头347、湿度探头346以及套杆345插入到土壤中，锥形钻头347可以使湿度检测组件34轻松插入深层土壤中，套杆345顶部的外刮板344被四周一圈的土壤向上顶起，外刮板344停留在土壤表面，此时螺旋弹簧343呈向上拉伸状态；三个湿度探头346开始对土壤温湿度进行检测同时采集数据，同时信号发射端348配合信号接收端349可以对土壤中的水分含量进行检测，最后湿度探头346和套杆345将检测数据信息传输到控制器23，并通过顶部的湿度显示器24进行显示，控制器23的内部元件接收到三组检测数据并进行计算后得出相应的平均水量数值，控制器23将平均水量数值信号无线传输给集装箱式农场种植的供水系统，保证集装箱式农场种植时的水分监管数据更加准确，从而可以根据每个培养槽1内土壤的湿度水分不同进行浇水，保证各个培养槽1内的农作物可以正常生长，保证农作物的生长质量；液压驱动33再通过驱动杆36带动湿度检测组件34向上移动，此时外刮板344在螺旋弹簧343向下的拉力作用下向下移动，外刮板344可以将套杆345和湿度探头346外表面一圈沾的土壤向下刮除，避免土壤沾在套杆345和湿度探头346表面而影响下一次土壤温湿度和水分检测数据，保证再次进行土壤温湿度检测数据采集时的准确性，湿度检测组件34向上移动到达防护罩311内，烘干组件314可以对湿度检测组件34表面的水分进行烘干处理，湿度检测组件34继续向上移动到固定圆环315内侧，转动电机316带动清理刷317转动，清理刷317可以对湿度检测组件34外表面上粘接的少量土壤进行擦除，方便重复的对土壤进行水分监管工作，进一步保证了下一次进行温湿度水分检测时的准确性。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (5)

1.一种集装箱式农场种植的水分监管系统，包括培养槽(1)、固定装置(2)和监管装置(3)，所述培养槽(1)的顶部与固定装置(2)的底部活动安装，所述监管装置(3)的数量为三个，三个所述监管装置(3)均匀设置在固定装置(2)的顶部，其特征在于：所述监管装置(3)包括清理组件(31)、主杆(32)、液压驱动(33)、湿度检测组件(34)和底座(35)，所述主杆(32)的顶部与液压驱动(33)的底部固定安装，所述主杆(32)的一侧开设有滑槽(37)，所述液压驱动(33)的底部活动连接有驱动杆(36)，所述驱动杆(36)的底部与湿度检测组件(34)的顶部固定安装，所述湿度检测组件(34)包括连杆(341)、外刮板(344)、套杆(345)、湿度探头(346)和锥形钻头(347)，所述湿度探头(346)的顶部与套杆(345)的底部固定安装，且湿度探头(346)的底部与锥形钻头(347)的顶部固定安装，所述清理组件(31)包括防护罩(311)、清理刷(317)、固定圆环(315)和烘干组件(314)，所述防护罩(311)的内部设置有空腔(318)，所述固定圆环(315)的数量为三个，三个所述固定圆环(315)的外侧与防护罩(311)的顶端内壁固定安装，所述固定圆环(315)的两侧对称设置有两个转动电机(316)，所述转动电机(316)的一端与清理刷(317)的一端活动连接，所述烘干组件(314)的数量为两个，两个所述烘干组件(314)的一端与防护罩(311)的底端内壁固定安装；所述防护罩(311)的外侧两端对称固定连接有多个连接杆(312)，所述连接杆(312)的一端与主杆(32)的外侧固定安装，所述防护罩(311)的一侧贯穿开设有开槽(313)，所述套杆(345)的顶部与连杆(341)的底部固定安装，且连杆(341)的顶部与驱动杆(36)的底部固定连接，所述外刮板(344)的顶部贯穿开设有开孔(342)，所述开孔(342)的内侧与连杆(341)的外壁套接，所述外刮板(344)的顶部设置有螺旋弹簧(343)，所述螺旋弹簧(343)的底部与套杆(345)的顶部活动连接。
2.根据权利要求1所述的集装箱式农场种植的水分监管系统，其特征在于：所述主杆(32)的底部与底座(35)的顶部固定连接。
3.根据权利要求1所述的集装箱式农场种植的水分监管系统，其特征在于：所述套杆(345)的内部设置有信号发射端(348)，所述信号发射端(348)的底部设置有信号接收端(349)。
4.根据权利要求1所述的集装箱式农场种植的水分监管系统，其特征在于：所述固定装置(2)包括固定杆(21)、安装板(22)、控制器(23)和湿度显示器(24)，所述固定杆(21)的底部内侧对称设置有两个夹板(26)，所述固定杆(21)的底部内侧对称均匀设置有多个弹簧(27)，所述弹簧(27)的一端与夹板(26)的一侧活动连接。
5.根据权利要求4所述的集装箱式农场种植的水分监管系统，其特征在于：所述固定杆(21)的后侧与安装板(22)的内侧固定安装，所述安装板(22)的外侧均匀固定连接有三个支撑杆(25)，所述控制器(23)的底部与支撑杆(25)的顶部固定安装，所述控制器(23)的顶部与湿度显示器(24)的底部固定连接。
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