CN115568413A - 一种自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动化育苗无土栽培技术领域，具体公开了一种自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，包括种植大棚、定植盒和位于种植大棚内的种植水池；种植大棚内设有环境调控系统；种植水池一端设有将定制盒排列输送至种植水池的输入平台；种植水池另一端设有输出平台，本发明能够利用浮力承载定植盒从而大幅度减少驱动定植盒所需的能耗；通过设置种植水池还具有夏季降温、冬季蓄热等环境调控优势；进一步提高了蔬菜生产效率和品质；各个系统按照程序运行使蔬菜种植具有较高的自动化、智能化程度，显著提高了蔬菜生产的效率、品质，并进一步降低蔬菜生产的成本以及生产设备的前期投入。
Description
技术领域
本发明涉及自动化育苗无土栽培技术领域，具体涉及一种自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统。
背景技术
无土栽培是以轻质材料做育苗基质固定植株，让植物根系直接接触营养液，采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术。无土栽培不需要使用耕地，且可根据需要配置营养液，因此可扩大种植范围，加速作物生长，提高作物的质量，节省资源和人工劳动，传统无土栽培种植模式主要采用传统工业中的轨道层架等高成本方式，不仅能耗高，并且人工劳动强度大、生产效率较低，具有较大的局限性。
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自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，利用水作为漂移载体，能够使作物从种植到采收蔬菜在运动中生长；不仅降低了能耗和人工劳动量，并显著提高了蔬菜生产效率和品质。
本发明采用的技术方案是：一种自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，包括种植大棚、定植盒和位于种植大棚内的种植水池；所述种植大棚内设有环境调控系统；所述种植水池作为定植盒栽培区域，所述种植水池一端设有将定制盒排列输送至种植水池的输入平台；所述种植水池另一端设有输出平台，所述输出平台用于接收从种植水池输出的定植盒。所述定植盒用于栽培幼苗，所述定植盒能够借助浮力沿输入平台经种植水池培育后从输出平台输出。
本技术方案中，种植大棚内的种植水池能够作为漂浮种植区域，定植盒内移栽好植物后，借助浮力从输入平台输送至种植水池内进行栽培管理和生长；在栽培过程中通过环境调控系统控制生长环境；采收期一到，定植盒顺着种植水池漂浮至至输出平台，输出后即可进行采收；本技术方案在植物生长到采收整个过程中定植盒均在水面漂浮、移动，避免了大量使用人力或者机械动力，大幅提高了生产效率、节省了能源消耗，水体作为漂移载体还有夏季降温、冬季蓄热等环境调控优势。
进一步地，所述输入平台包括与种植水池连通的输入渠道，所述输入渠道的输入端内设有下水输送带，所述输入渠道对应下水输送带的输出端设有推送轨道，所述推送轨道上设有能够沿推送轨道移动并可将输入渠道内的定植盒推送至种植水池的推送模块，所述推送轨道上还设有依次将定植盒推送至输入渠道内的推送排列小车。
进一步地，所述输入渠道对应下水输送带上方设有淋水模块。
进一步地，所述输入渠道的输入端设有连接有输入传输台。
进一步地，所述输出平台包括位于种植水池远离输入渠道一端的输出渠道，输出渠道的输出端设有输出传输台，所述输出渠道外侧设有输出轨道，所述输出轨道上设有将定植盒推送至输出传输台一侧的输出推送小车。
进一步地，所述输出渠道靠近种植水池一侧设有向种植水池一侧倾斜的输出斜面，所述输出斜面上设有若干间隔布置的能够与定植盒滚动配合的输出轮组。
进一步地，所述输出传输台的输出端设有自动采收模块。
进一步地，所述种植水池宽度为定植盒长度的整数倍，种植水池的长度为定植盒宽度的整数倍。
进一步地，所述种植大棚内顶设有轨道单元，所述轨道单元上设有水肥喷淋结构，所述水肥喷淋结构包括喷淋架，所述喷淋架上设有若干雾化喷头，所述雾化喷头连接有设于喷淋架上的水肥供应装置，所述喷淋架能够沿轨道单元在种植大棚移动。
进一步地，还包括定植移栽模块，所述定植移栽模块包括移栽平台，所述移栽平台上设有移栽机器人模块和培养基质投放模块。
本发明的有益效果是：本发明能够利用浮力承载定植盒从而大幅度减少驱动定植盒所需的能耗；通过配套自动化育苗、定植及采收系统，节约了大量成本，并且通过设置种植水池还具有夏季降温、冬季蓄热等环境调控优势；进一步提高了蔬菜生产效率和品质；各个系统按照程序运行使蔬菜种植具有较高的自动化、智能化程度，显著提高了蔬菜生产的效率、品质，并进一步降低蔬菜生产的成本以及生产设备的前期投入，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为本发明实施例提供的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统的结构图。
图2为本发明实施例提供的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统的输入平台结构图。
图3为本发明实施例提供的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统的输出平台结构图。
附图标记：种植大棚100、定植盒200、种植水池300、输入渠道400、下水输送带500、推送轨道600、推送模块700、推送排列小车800、淋水模块900、输入传输台1000、输出渠道1100、输出传输台1200、输出轨道1300、输出推送小车1400、输出斜面1500、输出轮组1600、轨道单元1700、水肥喷淋结构1800、喷淋架1810、雾化喷头1820、水肥供应装置1830。
具体实施方式
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至图3所示，本发明实施例提供了一种自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，该栽培系统能够实现高效无土栽培；具体包括种植大棚100、定植盒200和位于种植大棚100内的种植水池300；所述种植大棚100内设有环境调控系统；所述种植水池300作为定植盒200栽培区域，所述种植水池300一端设有将定制盒排列输送至种植水池300的输入平台；所述种植水池300另一端设有输出平台，所述输出平台用于接收从种植水池300输出的定植盒200。所述定植盒200用于栽培幼苗，所述定植盒200能够借助浮力沿输入平台经种植水池300培育后从输出平台输出。
如图1至图3所示，通过上述设置，位于种植大棚100内的种植水池300能够作为漂浮种植区域，定植盒200内移栽好植物后，借助浮力从输入平台输送至种植水池300内进行栽培管理和生长；在栽培过程中通过环境调控系统控制生长环境；达到采收期时，定植盒200顺着种植水池300漂浮至至输出平台，输出后即可进行采收；本技术方案在植物生长到采收整个过程中定植盒200均在水面漂浮、移动，避免了大量使用人力或者机械动力，大幅提高了生产效率、节省了能源消耗，水体作为漂移载体还具有夏季降温、冬季蓄热等环境调控优势；可以理解的是，本实施例中提供的环境调控系统包括对于温湿度、光照等环境参数的调节；通常采用补光结构、温湿度调节结构配合自动控制系统使用，还可利用传感器模块在栽培过程中实现实时监测棚内环境信息进行自动调控，这里不再赘述。
如前所述，移栽有种植物的定植盒200通过输入平台输送至种植水槽内，为了实现输送，本实施例中提供的输入平台包括与种植水池300连通的输入渠道400，所述输入渠道400的输入端内设有下水输送带500，所述输入渠道400对应下水输送带500的输出端设有推送轨道600，所述推送轨道600上设有能够沿推送轨道600移动并可将输入渠道400内的定植盒200推送至种植水池300的推送模块700，所述推送轨道600上还设有依次将定植盒200推送至输入渠道400内的推送排列小车800。这样，移栽有种植物的定植盒200通过下水输送带500依次输送至输入渠道400内，位于推送轨道600上的排列推送小车能够推动每一个定植盒200整齐排列在输入渠道400内，完成排列后通过推送模块700将输入渠道400内的一整排定植盒200推送至种植水池300内，在推送排列小车800和推送模块700协调作用下，定植盒200能够呈矩阵排列在种植水池300内；本实施例在输入渠道400对应下水输送带500上方设有淋水模块900。淋水模块900能够对定植盒200进行淋水操作，实现向定植盒200内种植物喷淋的操作；为了实现连续输送，本实施例在输入渠道400的输入端设有连接有输入传输台1000。输入传输台1000能够连续输送至移栽有种植物的定植盒200，无需人工将定植盒200移动至输入渠道400内，从而提高传输效率，降低人工劳动量。本实施例中的推送模块700采用电机作为驱动源，在推送模块700上设置水平推送板，推送板能够水平推动一排定植盒200进入种植水池300，确保定植盒200排列整齐。
如前所述，采摘期临近时，培育完成的定植盒200能够漂向种植水池300端部并从输出平台输出，输出平台包括位于种植水池300远离输入渠道400一端的输出渠道1100，输出渠道1100的输出端设有输出传输台1200，所述输出渠道1100外侧设有输出轨道1300，所述输出轨道1300上设有将定植盒200推送至输出传输台1200一侧的输出推送小车1400。这样，在临近采收期时，输入平平台的推送模块700连续向种植水池300推动一排新的定植盒200，已经定植好蔬菜的定植盒200借助浮力在种植水池300向输出端一侧移动；使每一排定植盒200一次输送至输出水渠，输出轨道1300上的输出推送小车1400能够将移动至输出水渠内的定植盒200推送至输出渠道1100外；实现连续输出，提高采收效率。
如图1至图3所示，为了避免定制盒在培育期间漂移至输出渠道1100，本实施例在输出渠道1100靠近种植水池300一侧设有向种植水池300一侧倾斜的输出斜面1500，所述输出斜面1500上设有若干间隔布置的能够与定植盒200滚动配合的输出轮组1600。这样，输出斜面1500可起到限位作用，使得定植盒200无法单凭浮力移动至输出渠道1100，需要在输入平台一侧的推送模块700作用下从输出斜面1500移动至输出渠道1100，设置输出轮组1600能够减少移动的摩擦力，实现稳定连续输送。
如前所述，本实施例中定制盒输送至种植水池300后，呈矩阵排列，为了确保排列整齐，种植水池300宽度为定植盒200长度的整数倍，种植水池300的长度为定植盒200宽度的整数倍。这样，定制盒能够多排多列的放置方式稳定部署在种植水池300内，一方面提高传输的连续稳定性，另一方面避免排列错乱导致传输不畅。此外，可以理解的是，输入水渠和输出水渠的宽度应当略大于定植盒200的宽度。
如图1至图3所示，为了提高采收效率输出传输台1200的输出端设有自动采收模块。自动化模块可优先选用环带式收割刀组，根据蔬菜栽培的行间距进行进行自动收割，从而实现高效采收。
如图1至图3所示，本实施例在种植大棚100内顶设有轨道单元1700，所述轨道单元1700上设有水肥喷淋结构1800，所述水肥喷淋结构1800包括喷淋架1810，所述喷淋架1810上设有若干雾化喷头1820，所述雾化喷头1820连接有设于喷淋架1810上的水肥供应装置1830，喷淋架1810能够沿轨道单元1700在种植大棚100移动。喷淋架1810能够沿轨道单元1700移动至种植水池300相应区域进行水肥喷淋操作，根据种植物的生自动进行浇水、喷叶面肥、打药等管理操作；从而确保种植物生长品质。
如前所述，定植盒200在输入种植大棚100进行培育前需要对种植物幼苗进行移栽操作，本实施例中还提供了定植移栽模块，所述定植移栽模块包括移栽平台，所述移栽平台上设有移栽机器人模块和培养基质投放模块；移栽平台可布置在输入平台一侧，移栽机器人模块可采用机器人点阵式高速移栽技术，定植盒200通过培养基质投放模块放入蔬菜栽培基质和肥料(或营养液)，机器人夹取蔬菜苗再定植到定植盒200内，由于多个机器人同时协调进行，显著提高定植效率。
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 (10)
1.一种自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，其特征在于：包括种植大棚(100)、定植盒(200)和位于种植大棚(100)内的种植水池(300)；
所述种植大棚(100)内设有环境调控系统；
所述种植水池(300)作为定植盒(200)栽培区域，所述种植水池(300)一端设有将定制盒排列输送至种植水池(300)的输入平台；所述种植水池(300)另一端设有输出平台，所述输出平台用于接收从种植水池(300)输出的定植盒(200)；
所述定植盒(200)用于栽培幼苗，所述定植盒(200)能够借助浮力沿输入平台经种植水池(300)培育后从输出平台输出。
2.根据权利要求1所述的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，其特征在于，所述输入平台包括与种植水池(300)连通的输入渠道(400)，所述输入渠道(400)的输入端内设有下水输送带(500)，所述输入渠道(400)对应下水输送带(500)的输出端设有推送轨道(600)，所述推送轨道(600)上设有能够沿推送轨道(600)移动并可将输入渠道(400)内的定植盒(200)推送至种植水池(300)的推送模块(700)，所述推送轨道(600)上还设有依次将定植盒(200)推送至输入渠道(400)内的推送排列小车(800)。
3.根据权利要求2所述的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，其特征在于，所述输入渠道(400)对应下水输送带(500)上方设有淋水模块(900)。
4.根据权利要求2所述的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，其特征在于，所述输入渠道(400)的输入端设有连接有输入传输台(1000)。
5.根据权利要求1或2所述的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，其特征在于，所述输出平台包括位于种植水池(300)远离输入渠道(400)一端的输出渠道(1100)，输出渠道(1100)的输出端设有输出传输台(1200)，所述输出渠道(1100)外侧设有输出轨道(1300)，所述输出轨道(1300)上设有将定植盒(200)推送至输出传输台(1200)一侧的输出推送小车(1400)。
6.根据权利要求5所述的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，其特征在于，所述输出渠道(1100)靠近种植水池(300)一侧设有向种植水池(300)一侧倾斜的输出斜面(1500)，所述输出斜面(1500)上设有若干间隔布置的能够与定植盒(200)滚动配合的输出轮组(1600)。
7.根据权利要求5所述的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，其特征在于，所述输出传输台(1200)的输出端设有自动采收模块。
8.根据权利要求1所述的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，其特征在于，所述种植水池(300)宽度为定植盒(200)长度的整数倍，种植水池(300)的长度为定植盒(200)宽度的整数倍。
9.根据权利要求1所述的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，其特征在于，所述种植大棚(100)内顶设有轨道单元(1700)，所述轨道单元(1700)上设有水肥喷淋结构(1800)，所述水肥喷淋结构(1800)包括喷淋架(1810)，所述喷淋架(1810)上设有若干雾化喷头(1820)，所述雾化喷头(1820)连接有设于喷淋架(1810)上的水肥供应装置(1830)，所述喷淋架(1810)能够沿轨道单元(1700)在种植大棚(100)移动。
10.根据权利要求1项所述的自动化定植及采收的水上漂浮栽培系统，其特征在于，还包括定植移栽模块，所述定植移栽模块包括移栽平台，所述移栽平台上设有移栽机器人模块和培养基质投放模块。
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