CN206042907U - 自动化立体草莓栽培装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化立体草莓栽培装置，包括栽培架、传动系统和滴灌系统；栽培架包括支架、第一蜗轮、第二蜗轮、支座和草莓基质槽，第一蜗轮和第二蜗轮均旋转固定在支架两侧，草莓基质槽水平布置且两端与第一蜗轮和第二蜗轮上的支座通过铰链连接；传动系统包括电机、第一蜗杆、第二蜗杆、齿轮和链条，链条使第一蜗杆和第二蜗杆同步转动；滴灌系统包括气动电机、水箱、滴管和滴灌头，气动电机将水输送至滴灌头；该装置设有用于检测草莓基质槽位置的光电传感器和对装置进行控制的单片机控制板。本装置方便管理，草莓光照和授粉均匀，保证了草莓生长的一致性，提高了其产量和质量，且能实现滴灌的智能化控制，节约了水资源和劳动力。

Description

自动化立体草莓栽培装置

技术领域

本实用新型属于草莓栽培领域，具体涉及一种自动化立体草莓栽培装置。

背景技术

草莓是生活中常见的一种水果，其营养价值高，富含丰富的维生素，被誉为“水果皇后”，能有效缓解夜盲症，可促进胃肠道的食物消化，同时草莓还可以强根固齿，清新口气，润泽喉部，并且草莓的外观深受广大消费者的喜欢，因此草莓是需求量最大的水果之一。因为需求量较大，草莓经济价值也同样较高，草莓是我国果树业中发展最快的一项新兴产业，目前国内外草莓生产发展非常迅速，种植草莓的设备与方法也不断创新。

草莓种植的要求较高，在种植时应选择地势稍高，地面平整，排灌方便，光照良好，有机质丰富，保水力强，通气性良好的肥沃土地。传统栽培草莓的模式为平地栽培模式，这种传统的模式不仅占用土地面积大，土地利用率低，大面积种植不利于进行管理，在进行浇灌时无法均匀浇灌且浪费了大量人力和水管材料，种植面积太大使得在进行采摘时很不方便。

为了提高土地利用率，增加草莓的种植密度，提高草莓产量，方便进行管理，现目前国内外均采用立体栽培架对草莓进行栽培，已有的栽培架包括：井型立体栽培架、固定式吊挂栽培架、升降式吊挂栽培架、A字型栽培架、可调整角度栽培架。如实用新型专利“一种草莓立体旋转种植系统”，该系统提高了草莓产量，减少了草莓受病虫危害，且实现了根据草莓的生长周期进行科学施肥，确保了草莓营养成份品质化，但是该系统仍然存在一些问题，由于草莓生长的上层温度与下层温度不一样，所受的光照也不一样，使得草莓生长状况不一致，并且蜜蜂授粉时会选择温度较高的花粉，造成下层草莓授粉不均，影响草莓的产量，同时此系统中的上层草莓先吸收营养液，导致下层草莓营养液不足，影响草莓的生长；种植人员在进行管理时需要反复下蹲或者垫脚才能实现草莓的整体管理，增加了管理工作量，同时给游客的采摘也带来不便。

而现有的草莓栽培大多采用滴灌法，在一个大棚中需要铺设大量的滴管来满足草莓的大面积种植，不仅浪费材料，也增加了管理员的劳动强度，费时费力，并且滴灌也不均匀不精准。

实用新型内容

针对现有草莓栽培技术的不足，本实用新型的目的在于提出自动化立体草莓栽培装置，该栽培装置节约了土地面积，提高了土地利用率，装置通过转动便于工作人员进行全方面管理，同时使得光照和授粉均匀，保证了同一温室内的草莓生长的一致性，大大提高了温室的空间利用率，通过自动化控制支架顶部的滴灌，大大节省了材料，降低了工作人员的劳动强度，给工作人员带来了便利。

为了达到上述的目的，本实用新型所采用的技术方案是：

自动化立体草莓栽培装置，包括栽培架、传动系统和滴灌系统；

栽培架，包括用于支撑整个装置的支架、第一蜗轮、第二蜗轮、支座和草莓基质槽，第一蜗轮和第二蜗轮均旋转固定在支架两侧，第一蜗轮和第二蜗轮上固定有相同数目且关于支架中间相对称的支座，所述草莓基质槽水平布置且位于第一蜗轮和第二蜗轮设有的支座之间，草莓基质槽两端均与支座旋转连接；

传动系统包括第一蜗杆和第二蜗杆，第一蜗杆和第二蜗杆位于支架两侧，第一蜗轮与第一蜗杆传动连接，第二蜗轮与第二蜗杆传动连接；

滴灌系统，包括水箱、滴管和滴灌头；滴管一部分位于支架顶部，另一部分连至水箱；所述滴管在支架顶部处设有用于滴灌草莓的滴灌头；滴灌系统还包括有将水箱内的水输送至滴灌头的动力装置；

所述第一蜗轮或第二蜗轮处设有用于检测草莓基质槽位置的光电传感器；

该装置设有接受光电传感器信号并对传动系统和滴灌系统进行控制的单片机控制板。

进一步的是，所述传动系统还包括供第一蜗杆和第二蜗杆运转的电机，电机通过单片机控制板的控制进行工作。

进一步的是，所述电机与第二蜗杆通过齿轮相连，第一蜗杆和第二蜗杆通过链条进行连接；电机运转带动齿轮驱动第二蜗杆转动，链条带动第一蜗杆和第二蜗杆进行同步转动，从而使第一蜗轮和第二蜗轮同步转动，使草莓基质槽在旋转时保持水平。

进一步的是，所述动力装置为气动电机，气动电机通过单片机控制板的控制进行工作，气动电机将水箱内部的水输送至滴管，最后从滴灌头喷出进行滴灌。

进一步的是，所述滴灌头有多个且呈阵列分布在滴管上，在对每一个草莓基质槽内的草莓进行滴灌时，保证了滴灌的均匀。

进一步的是，所述草莓基质槽两端均与支座通过铰链连接，在支座转动时，草莓基质槽靠自身重力保持平衡，避免草莓从草莓基质槽倒出。

进一步的是，第一蜗轮上的支座以第一蜗轮圆心为中心呈圆形阵列分布，保证了整个装置的平衡性，因为第一蜗轮上的支座与第二蜗轮上的支座相对应，所以第二蜗轮上的支座以第一蜗轮圆形为中心呈圆形阵列分布。

进一步的是，所述光电传感器一部分位于第一蜗轮上方并固定在支架上，另一部分穿过第一蜗轮圆心固定在支架上，光电传感器第一部分和第二部分之间供支座通过；光电传感器通过检测由第一部分和第二部分之间通过的支座，从而检测草莓基质槽是否转至最高处，并同时将检测信号传递给单片机控制板。

进一步的是，所述草莓基质槽有6～8个。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型采用了独特的自动化滴灌方式，通过光电传感器与单片机控制板对滴灌系统和传动系统进行控制，保证每一个草莓基质槽转动在最高处时自动停止接受均匀灌溉，保证了草莓生长的一致性，且大大节省了滴管的材料，节约了水资源，也减轻了工作人员的工作量。

(2)本实用新型通过旋转，使得每一个草莓基质槽内的草莓所处的生产条件几乎相同，解决了温室内高度不同导致温度不同的问题，保证了蜜蜂授粉的均匀和接受光照的均匀，从而进一步保证了同一温室内草莓生长品质的相对一致性，大大增加了产量与质量；

(3)本实用新型节约了土地资源，节省了劳动力，方便了工作人员进行管理，也方便了游客采摘草莓。

附图说明

图1是本实用新型的正视图；

图2是本实用新型的A-A截面视图。

图中：1、气动电机；2、水箱；3、铰链；4、支座；5-1、第一蜗轮；5-2、第二蜗轮；6、光电传感器；7、草莓基质槽；8、滴管；9、滴灌头；10-1、第一蜗杆；10-2、第二蜗杆；11、支架；12、齿轮；13、电机；14、链条。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

在本实施例中，参阅图1-2所示，自动化立体草莓栽培装置，包括栽培架、传动系统和滴灌系统；

栽培架，包括用于支撑整个装置的支架11、第一蜗轮5-1、第二蜗轮5-2、支座4和草莓基质槽7，第一蜗轮5-1和第二蜗轮5-2均旋转固定在支架11两侧，第一蜗轮5-1和第二蜗轮5-2上固定有相同数目且关于支架11中间相对称的支座4，所述草莓基质槽7水平布置且位于第一蜗轮5-1和第二蜗轮5-2设有的支座4之间，草莓基质槽7两端均与支座4旋转连接；

传动系统包括第一蜗杆10-1和第二蜗杆10-2，第一蜗杆10-1和第二蜗杆10-2分别位于支架两侧，第一蜗轮5-1与第一蜗杆10-1传动连接，第二蜗轮5-2与第二蜗杆10-2传动连接；

滴灌系统，包括水箱2、滴管8和滴灌头9；滴管8一部分位于支架11顶部，另一部分连至水箱2；所述滴管8在支架11顶部处设有用于滴灌草莓的滴灌头9；滴灌系统还包括将水箱2内的水输送至滴灌头9的动力装置；

所述第一蜗轮5-1或第二涡轮5-2处设有用于检测草莓基质槽7位置的光电传感器6；

该装置设有接受光电传感器6信号并对传动系统和滴灌系统进行控制的单片机控制板。

作为一种优化方案，所述传动系统还包括供第一蜗杆10-1和第二蜗杆10-2运转的电机13，电机13通过单片机控制板的控制进行工作。

作为一种优化方案，所述电机13与第二蜗杆10-2通过齿轮12相连，第一蜗杆10-1和第二蜗杆10-2通过链条14进行连接；电机13运转带动齿轮12驱动第二蜗杆10-2转动，链条14带动第一蜗杆10-1和第二蜗杆10-2进行同步转动，从而使第一蜗轮5-1和第二蜗轮5-2同步转动，使得草莓基质槽7在转动时保持水平。

作为一种优化方案，所述动力装置为气动电机1，气动电机1通过单片机控制板的控制进行工作，气动电机1将水箱2内部的水输送至滴管8，最后从滴灌头9喷出进行滴灌；也可选用水泵或其他设备将水从水箱2输送至滴灌头9。

作为一种优化方案，所述滴灌头9有多个且呈阵列分布在滴管8上，在对每一个草莓基质槽7内的草莓进行滴灌时，保证了滴灌的均匀。

作为一种优化方案，所述草莓基质槽7两端均与支座4通过铰链3相连，在支座4进行转动时，草莓基质槽7靠自身重力保持平衡，避免草莓从草莓基质槽7倒出。

作为一种优化方案，第一蜗轮5-1上的支座4以第一蜗轮5-1圆心为中心呈圆形阵列分布，保证了整个装置的平衡性，因为第一蜗轮5-1上的支座4与第二蜗轮5-2上的支座4相对应，所以第二蜗轮5-2上的支座4以第一蜗轮5-1圆形为中心呈圆形阵列分布。

作为一种优化方案，所述光电传感器6一部分位于第一蜗轮5-1上方并固定在支架11上，另一部分穿过第一蜗轮5-2圆心固定在支架11上，光电传感器6第一部分和第二部分之间供支座4通过；光电传感器6通过检测由第一部分和第二部分之间通过的支座4，从而检测草莓基质槽7是否转至最高处，并同时将检测信号传递给单片机控制板。

作为一种优化方案，所述草莓基质槽7有6～8个，保证了草莓种植的数目，又不会因为草莓基质槽7过多影响传动系统的工作。

本装置在使用时，单片机控制板与光电传感器6、传动系统和滴灌系统一起配合工作，可在单片机控制板内输入参数，控制电机13的转动速率以及电机13停转的时间，其中电机13的停转时间和气动电机1的运转时间相同，即草莓基质槽7停止的时间和滴灌头9滴灌的时间相同。。

本实用新型的具体工作原理为：草莓均匀种植在草莓基质槽7内，电机13工作，通过链条14带动第一蜗杆10-1和第二蜗杆10-2同步转动，从而使得第一蜗轮5-1和第二蜗轮5-2同步转动，让草莓基质槽7在转动时保持平衡；当任意一个草莓基质槽7转动在最高处时，光电传感器6通过对支座4的检测，从而检测到草莓基质槽7位于最高处，此时通过单片机控制板控制，传动系统停止工作，滴灌系统启动，草莓基质槽7停止转动，气动电机1将水箱2中的水沿着滴管8输送至滴灌头9，从滴灌头9中滴出对草莓进行均匀滴灌，一段时间后滴灌系统停止滴灌，传动系统再次启动，后续的草莓基质槽7以相同的方式依次轮流进行滴灌；当不需要滴灌时，滴灌系统将不进行工作，此时传动系统独立工作。

本实用新型中的滴灌系统可不位于支架11顶部，也可位于其他位置，同时光电传感器6的位置也随之改变，在光电传感器6检测到支座4时，滴灌系统对相应的草莓基质槽7上的草莓进行滴灌。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.自动化立体草莓栽培装置，其特征在于：包括栽培架、传动系统和滴灌系统；

栽培架，包括用于支撑整个装置的支架(11)、第一蜗轮(5-1)、第二蜗轮(5-2)、支座(4)和草莓基质槽(7)，第一蜗轮(5-1)和第二蜗轮(5-2)均旋转固定在支架(11)两侧，第一蜗轮(5-1)和第二蜗轮(5-2)上固定有相同数目且关于支架(11)中间相对称的支座(4)，所述草莓基质槽(7)水平布置且位于第一蜗轮(5-1)和第二蜗轮(5-2)设有的支座(4)之间，草莓基质槽(7)两端均与支座(4)旋转连接；

传动系统包括第一蜗杆(10-1)和第二蜗杆(10-2)，第一蜗杆(10-1)和第二蜗杆(10-2)位于支架(11)两侧，第一蜗轮(5-1)与第一蜗杆(10-1)传动连接，第二蜗轮(5-1)与第二蜗杆(10-2)传动连接；

滴灌系统，包括水箱(2)、滴管(8)和滴灌头(9)；滴管(8)一部分位于支架(11)顶部，另一部分连至水箱(2)；所述滴管(8)在支架(11)顶部处设有用于滴灌草莓的滴灌头(9)；所述滴灌系统还包括将水箱(2)内的水输送至滴灌头(9)的动力装置；

所述第一蜗轮(5-1)或第二蜗轮(5-2)处设有用于检测草莓基质槽(7)位置的光电传感器(6)；

该装置设有接受光电传感器(6)信号并对传动系统和滴灌系统进行控制的单片机控制板。

2.如权利要求1所述的自动化立体草莓栽培装置，其特征在于：所述传动系统还包括供第一蜗杆(10-1)和第二蜗杆(10-2)运转的电机(13)。

3.如权利要求2所述的自动化立体草莓栽培装置，其特征在于：所述电机(13)与第二蜗杆(10-2)通过齿轮(12)相连，第一蜗杆(10-1)和第二蜗杆(10-2)通过链条(14)连接。

4.如权利要求1所述的自动化立体草莓栽培装置，其特征在于：所述动力装置为气动电机(1)。

5.如权利要求4所述的自动化立体草莓栽培装置，其特征在于：所述滴灌头(9)有多个且呈阵列分布在滴管(8)上。

6.如权利要求1所述的自动化立体草莓栽培装置，其特征在于：所述草莓基质槽(7)两端均与支座(4)通过铰链(3)连接。

7.如权利要求6所述的自动化立体草莓栽培装置，其特征在于：第一蜗轮(5-1)上的支座(4)以第一蜗轮(5-1)圆心为中心呈圆形阵列分布。

8.如权利要求7所述的自动化立体草莓栽培装置，其特征在于：所述光电传感器(6)一部分位于第一蜗轮(5-1)上方并固定在支架(11)上，另一部分穿过第一蜗轮(5-1)圆心固定在支架(11)上，光电传感器(6)第一部分和第二部分之间供支座(4)通过。