CN207476318U - 一种全封闭保温环形轨道种植系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种全封闭保温环形轨道种植系统，包括封闭式种植空间、环形轨道装置、立体种植单元。封闭式种植空间内设置该环形轨道装置，立体种植单元可沿环形轨道装置移动，并与环形轨道装置可脱卸地连接。立体种植架设置有多个位于不同水平高度的种植位，提高单位面积土壤的利用率。给种植空间内植物一个免遭外界病虫灾害及杂草的进入的近乎理想的生长环境，真正实现了不受外界气候环璄影响的种植环璄，真正实现了不受季节影响的反季节植物的种植，容易实现农业有机种植，容易实现机器人采收及灌溉。从而提高了农作物产品的价值和收获效率。本实用新型种植系统采用全自动化调节，降低了人力成本，提高了农业种植的技术水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械领域和农业领域，涉及一种运用自动化机械的农业种植系统，尤其涉及一种全封闭保温环形轨道种植系统。
背景技术
随着科学技术的不断发展，愈来愈多的自动化技术被应用到农业种植领域当中，这些技术被用来降低种植农作物所需的人力成本，提高了单位土壤面积下的农作物产出量及总量，提高了粮食产出的总量以满足人们日益增长的物质需求。
对于如何进一步提高单位土壤面积下的农作物产出量，现有技术已采用立体种植架的手段来进一步利用土壤的上层空间，从而进一步向空间内扩展种植面积。这些手段能够提高农作物产出量，但是堆叠设置的立体结构会对位于下方的农作物所受到的光照强度和时间带来负面影响。并且集约化的立体种植结构容易使得农作物的种植位置较密，易产生蝇虫灾害。
且随着城市的高铁，火车，机场，学校等等大型建筑的大面积扩建，和部分建筑的不合理扩张。带来了空气严重污染以及部分省市的农村可种植面积急剧下降。因此，如何解决现在待提高种植面积及产量，如何解决城市污染影响农作物的播种和产量的问题，亟需提供一种高效全自动的种植系统。
发明内容
为克服现有技术中的问题，本发明提出的一种全封闭保温环形轨道种植系统，包括：
封闭式种植空间，其用于提供植物种植、生长和收获的封闭空间，所述封闭式种植空间具有相互密封连接的进风单元、至少一对光合作用通道和循环单元，所述光合作用通道连通位于两端的所述进风单元和所述循环单元；所述进风单元内设置新风机，所述循环单元内设置排风门和循环风机；其中，所述光合作用通道包括设置于地面的基座，及所述基座上方的“人”字形结构的光照射面；
环形轨道装置，其用于提供植物种植架移动的轨道，所述环形轨道装置包括主动轨道部件与两个从动轨道部件；所述主动轨道部件沿所述光合作用通道设置，所述主动轨道部件包括条形的轨道主体及设置在所述轨道主体上的驱动装置和传送装置；所述两个从动轨道部件分别设置在所述进风单元和所述循环单元之中，所述从动轨道部件为半圆形的轨道，所述从动轨道部件的两端分别一对平行设置的所述轨道主体相连接；及
立体种植单元，所述立体种植单元包括至少一个立体种植架，多个立体种植架之间首尾串行连接，所述立体种植架设置有多个位于不同水平高度的用于栽种植物的种植位，所述立体种植架的底部具有滑轮，所述滑轮与所述环形轨道装置相适配，所述立体种植架的底部进一步与所述传送装置可脱卸地连接。
本发明提出的所述全封闭保温环形轨道种植系统中，所述光照射面包括第一光照射面和第二光照射面，所述第一光照射面和所述第二光照射面的顶端连接，底端向外倾斜，呈“人”字形设置；所述第一光照射面和所述第二光照射面内均具有光照调节装置。
本发明提出的所述全封闭保温环形轨道种植系统中，所述光照调节装置包括中空的遮光结构、控制单元、光强感应单元、固液分离单元、颗粒传送单元、混合单元和冷却单元，以及在所述光照调节系统内循环流动的遮光悬浮液；所述遮光悬浮液，所述遮光悬浮液由液体和有色固体小颗粒混合形成；所述光强感应单元设置在所述遮光结构的后方，所述光强感应单元和所述控制单元连接；所述遮光结构具有工质进口和工质出口；所述固液分离单元和所述工质进口连接，用于输出液体的第一输出端和所述冷却单元连接，用于输出分离后的有色固体小颗粒的第二输出端和所述颗粒传送单元连接；所述控制单元单元和所述颗粒传送单元连接；所述混合单元的两个输入端分别连接所述冷却单元和所述颗粒传送单元；所述混合单元的输出和所述工质出口连接。
本发明提出的所述全封闭保温环形轨道种植系统中，所述封闭式种植空间具有一对光合作用通道，包括第一光合作用通道和第二光合作用通道，所述第一光合作用通道和所述第二光合作用通道连通所述进风单元和所述循环单元；所述循环单元设置有循环风机，所述循环单元设置排风门。
本发明提出的所述全封闭保温环形轨道种植系统中，所述封闭式种植空间具有两对光合作用通道，包括第一光合作用通道、第二光合作用通道、第三光合作用通道和第四光合作用通道；同时，所述循环单元包括第一循环单元和第二循环单元，所述第一循环单元和所述第二循环单元之间通过循环风机连通，所述第一循环单元设置第一排风门，所述第二循环单元设置第二排风门；所述第一光合作用通道和所述第二光合作用通道连通所述进风单元和所述第一循环单元；所述第三光合作用通道和所述第四光合作用通道连通所述进风单元和所述第二循环单元。
本发明提出的所述全封闭保温环形轨道种植系统中，所述新风机的进风口设置有用于滤除空气中蝇虫、草籽和花粉的过滤装置。
本发明提出的所述全封闭保温环形轨道种植系统中，所述立体种植架包括呈“人”字形结构设置的第一种植面、第二种植面和横向设置在所述第一种植面和所述第二种植面之间且相互连接的固定件；所述种植位可调节地设置在所述第一种植面和/或所述第二种植面的水平高度位置，所述种植位沿长度方向水平地排设于所述第一种植面和第二种植面上；所述固定件设置有所述滑轮。
本发明提出的所述全封闭保温环形轨道种植系统中，所述固定件的底部设置有适配部件，所述传送装置设置有推动部件，所述适配部件和所述推动部件可脱卸地连接。
本发明提出的所述全封闭保温环形轨道种植系统中，所述适配部件和所述推动部件为：相互配合的磁铁与金属块、或相互配合的凸起与凹槽。
本发明提出的所述全封闭保温环形轨道种植系统中，进一步包括设置在所述光照射面内的反射部件。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的封闭种植空间给予植物一个温度、空气、光照可控的种植环境。在利用立体种植技术的同时，给予植物足够的光照，同时利用半透明的光照射面来应对不同农作物的光照需求。本发明的新风机能够过滤外界的蝇虫、虫卵、花粉和植物种子等，并进一步净化种植空间内的空气，降低植物所接触的空气污染物，给种植空间内植物一个免遭外界蝇虫灾害的近乎理想的生长环境，从而提高了农作物的种植和收获效率。本发明种植系统采用全自动化调节，降低了人力成本，提高了农业种植的技术水平。
附图说明
图1为本发明全封闭保温环形轨道种植系统的俯视图。
图2为光照调节装置的结构示意图。
图3为封闭式种植空间的剖视图。
图4为封闭式种植空间的俯视图。
图5为图4中A部分的放大示意图。
图6为主动轨道部件的侧视图。
图1到图6中，1-进风单元，2-光合作用通道，3-循环单元，4-新风机，5-排风门，6-循环风机，7-基座，8-光照射面，9-主动轨道部件，10-从动轨道部件，11-轨道主体，12-驱动装置，13-传送装置，14-立体种植架，15-种植位，16-滑轮，17-第一光照射面，18-第二光照射面，19-光照调节装置，20-遮光结构，21-控制单元，22-光强感应单元，23-固液分离单元，24-颗粒传送单元，25-混合单元，26-冷却单元，27-第一光合作用通道，28-第二光合作用通道，29-第三光合作用通道，30-第四光合作用通道，31-第一循环单元，32-第二循环单元，33-第一种植面，34-第二种植面，35-固定件，36-适配部件，37-推动部件，38-反射部件
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明提出的全封闭保温环形轨道种植系统进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
具体参阅图1到图6，本发明提出的一种全封闭保温环形轨道种植系统，包括：封闭式种植空间、环形轨道装置及立体种植单元。
封闭式种植空间用于提供植物种植、生长和收获的封闭空间，封闭式种植空间具有相互密封连接的进风单元1、至少一对光合作用通道2和循环单元3，光合作用通道2连通位于两端的进风单元1和循环单元3。进风单元1内设置新风机4，循环单元3内设置排风门5和循环风机6。其中，光合作用通道2包括设置于地面的基座7，及基座7上方的“人”字形结构的光照射面8。
环形轨道装置用于提供植物种植架移动的轨道，环形轨道装置包括主动轨道部件9与两个从动轨道部件10。主动轨道部件9沿光合作用通道2设置，主动轨道部件9包括条形的轨道主体11及设置在轨道主体11上的驱动装置12和传送装置13。两个从动轨道部件10分别设置在进风单元1和循环单元3之中，从动轨道部件10为半圆形的轨道，从动轨道部件10的两端分别一对平行设置的轨道主体11相连接。
立体种植单元包括至少一个立体种植架14，多个立体种植架14之间首尾串行连接，立体种植架14设置有多个位于不同水平高度的用于栽种植物的种植位15，立体种植架14的底部具有滑轮16，滑轮16与环形轨道装置相适配，立体种植架14的底部进一步与传送装置13可脱卸地连接。
(关于光照射面8及光照调节装置19。)
本发明提出的全封闭保温环形轨道种植系统中，光照射面8包括第一光照射面17和第二光照射面18，第一光照射面17和第二光照射面18的顶端连接，底端向外倾斜，呈“人”字形设置。第一光照射面17和第二光照射面18内均具有光照调节装置19
本发明优选实施例中的光照调节装置19包括中空的遮光结构20、控制单元21、光强感应单元22、固液分离单元23、颗粒传送单元24、混合单元25和冷却单元26，以及在所述光照调节系统内循环流动的遮光悬浮液；所述遮光悬浮液，所述遮光悬浮液由液体和有色固体小颗粒混合形成；所述光强感应单元22设置在所述遮光结构20的后方，所述光强感应单元22和所述控制单元21连接；所述遮光结构20具有工质进口和工质出口；所述固液分离单元23和所述工质进口连接，用于输出液体的第一输出端和所述冷却单元26连接，用于输出分离后的有色固体小颗粒的第二输出端和所述颗粒传送单元24连接；所述控制单元21单元和所述颗粒传送单元24连接；所述混合单元25的两个输入端分别连接所述冷却单元26和所述颗粒传送单元24；所述混合单元25的输出和所述工质出口连接。
利用光强感应单元22对室内的光强进行感应时，当其感应到室内光强高于或者低于预设定值时，光强感应单元22将信号传输至控制单元21，控制单元21打开工质出管上的自动阀门，将遮光结构20内的混合溶液排出，混合溶液先经过固液分离单元23，将有色固体小颗粒分离出来后传送到颗粒传送单元24，过滤后的液体传送到冷却单元26中。控制单元21所需的遮光度，控制颗粒传送单元24输送一定质量的固体小颗粒至混合单元25内。经冷却单元26所冷却的液体接着进入混合单元25内进行混合，使有色固体小颗粒和液体混合均匀，确保混合溶液的遮光度均匀。混合后的遮光悬浊液通过工质进管上的自动阀门，液体经过工质进管流入遮光结构20。
本发明优选实施例中，光照调节装置19由遮光结构20及填充在遮光结构20内的遮光悬浊液组成。遮光悬浊液为水与有色固体小颗粒混合形成的有色混合液。所述固体小颗粒的密度为1g/cm3，故有色固体小颗粒易悬浮于水中，不易发生漂浮或沉淀，从而形成一种稳定的半透明透光状态的光照射面8。
本发明的次选实施例中，所述固体小颗粒的密度大于1g/cm3时，可利用油脂附着于有色固体小颗粒的外层，由于油脂的密度小于水体，故附着油脂之后的有色固体小颗粒的整体密度与水体相等，同样形成一种稳定的半透明透光状态的光照射面8。
作为本发明的较优方案，本实施例所使用液体为水，固体小颗粒的密度为1g/cm3,固体小颗粒呈黑色与水的质量百分比如以下表1所示：
表1 固体小颗粒呈黑色与水的质量百分比及光照度
实验证明，相同的植物在以本发明为覆盖膜的大棚中的产率要大于在普通大棚的产率，其有益效果明显。
(关于封闭式循环空间)
本发明的一个具体实施例中，封闭式种植空间具有一对光合作用通道2，包括第一光合作用通道27和第二光合作用通道28，第一光合作用通道27和第二光合作用通道28连通进风单元1和循环单元3。循环单元3设置有循环风机6，循环单元3设置排风门5。进风单元1设有进风口，进风口处设置有新风机4，用于将外界的空气鼓入进风单元1。优选地，新风机4的进风口设置有用于滤除空气中蝇虫和花粉的过滤装置。
工作状态下由新风机4向进风单元1内鼓入经过滤的外界新鲜空气，开启循环风机6为封闭式种植空间内提供气体循环的动力，使空气按顺时针或逆时针地在进风单元1、第一光合作用通道27、循环单元3及第二光合作用通道28内循环。工作结束后，循环风机6停止运转，打开排风门5进行排风处理。
本发明的另一具体实施例中，封闭式种植空间具有两对光合作用通道2，包括第一光合作用通道27、第二光合作用通道28、第三光合作用通道29和第四光合作用通道30。同时，循环单元3包括第一循环单元31和第二循环单元32，第一循环单元31和第二循环单元32之间通过循环风机6连通，第一循环单元31设置第一排风门5，第二循环单元32设置第二排风门5。第一光合作用通道27和第二光合作用通道28连通进风单元1和第一循环单元31。第三光合作用通道29和第四光合作用通道30连通进风单元1和第二循环单元32。
工作状态下由新风机4向进风单元1内鼓入经过滤的外界新鲜空气，开启循环风机6为封闭式种植空间内提供气体循环的动力，使空气按顺时针或逆时针地在进风单元1、第一光合作用通道27及第二光合作用通道28、第一循环单元31、第二循环单元32、第三光合作用通道29及第四光合作用通道30循环。工作结束后，循环风机6停止运转，打开第一排风门5和第二排风门5进行排风处理。
(关于立体种植架14)
本发明提出的全封闭保温环形轨道种植系统中，立体种植架14包括呈“人”字形结构设置的第一种植面、第二种植面和横向设置在第一种植面和第二种植面之间且相互连接的固定件35。种植位15可调节地设置在第一种植面和/或第二种植面的水平高度位置，种植位15沿长度方向水平地排设于第一种植面和第二种植面上。种植位15可以是上端开口的槽体或袋体，固定件35设置有滑轮16。优选地，固定件35的底部设置有适配部件36，传送装置13设置有推动部件37，适配部件36和推动部件37可脱卸地连接。适配部件36和推动部件37为：相互配合的磁铁与金属块、或相互配合的凸起与凹槽。
如在本实施例中，推动部件37和立体种植架14的底部(即，固定件35)设置有相应的磁体和金属块。驱动装置12包括用于驱动的电机和与之从动的变速箱，传送装置13为绕轨道主体11设置且与变速箱连动的链条。工作时链条经由电机和变速箱驱动在轨道主体11上按规定方向移动，当推动部件37上位于轨道主体11的上表面时，推动部件37的磁体和立体种植架14底部的金属块相互靠近并发生吸引作用，从而将立体种植架14固定在推动部件37上，此时推动部件37随着链条同步移动，从而实现推动部件37带动立体种植架14在链条上同步移动的技术效果。当推动部件37移动至轨道主体11的下方的过程中，磁体和金属块发生相离运动且相互的吸引力逐渐减小，直至两者完全脱离时，立体种植架14与推动部件37分离。当立体种植架14从链条的末端移出，并移动到从动轨道部件10后，可供人力或智能化自动化机械等进行采摘；
除以上实施例之外，本实用新型的另一种具体实施例中，推动部件37和立体种植架14的底部设置有相应的凸起和卡槽。具体的，工作时链条经由电机和变速箱驱动在轨道主体11上按规定方向移动，当推动部件37上位于轨道主体11的上表面时，推动部件37的凸起和立体种植架14底部的卡槽相互配合并发生牵引作用，从而将立体种植架14固定在推动部件37上，此时推动部件37随着链条同步移动，从而实现推动部件37带动立体种植架14在链条上同步移动的技术效果。当推动部件37移动至轨道主体11的下方的过程中，凸起和卡槽发生相离运动且相互的牵引力逐渐减小，直至两者完全脱离时，立体种植架14与推动部件37分离。当立体种植架14从链条的末端移出，并移动到从动轨道部件10后，可供人力或智能化自动化机械等进行采摘。
(关于反射部件38)
在封闭式种植空间中，由于阳光照射角度的不同第一光照射面17和第二光照射面18受到不同强度的光照，且温度也常低于向阳面，因此本发明的一个优选实施例中，进一步在光照射面8内设置反射部件38。
本实施例中以第一光照射面17为向阳面，第二光照射面18为背阳面为例。反射部件38紧贴第二光照射面18固定设置。优选地，反射部件38沿整个第二光照射面18布置，从而能够充分地将第一光照射面17透射进来的阳光反射至立体种植架14上的第二种植面上，使位于背光面的第二种植面上的种植位15内的植物得到充足的光照。
可选地，反射部件38包括多个长条形且间隔布置在第二光照射面18上的反射单元，反射单元之间的位置关系与种植位15之间的位置关系相对应。例如，入射光与反射部件38垂直面之间的入射角α1，与种植位15与反射部件38垂直面之间的反射角α2相等，即入射光经反射部件38反射后照射到种植位15内。该条形反射单元的设计能够减少反光材料的用量，降低成本，同时增强阳光房结构的整体透光性。
由于随地球自转，太阳的入射角不停的变化，为了使入射光更好的反射到种植位15内，反射部件38和第二光照射面18之间设有调节装置。该调节装置可以为设置在反射部件38后面的调解螺杆，通过调解螺杆的旋进/旋出调节反射部件38的倾斜角度，从而使入射光经反射部件38反射后照射到种植位15内。此外，该调节装置还可以是自动调节装置，可以在第二光照射面18设置光照传感器，且该光照传感器与调节装置的控制器相连，进而实现反射部件38自动随太阳光照方向的变化而旋转。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种全封闭保温环形轨道种植系统，其特征在于，包括：
封闭式种植空间，其用于提供植物种植、生长和收获的封闭空间，所述封闭式种植空间具有相互密封连接的进风单元、至少一对光合作用通道和循环单元，所述光合作用通道连通位于两端的所述进风单元和所述循环单元；所述进风单元内设置新风机，所述循环单元内设置排风门和循环风机；其中，所述光合作用通道包括设置于地面的基座，及所述基座上方的“人”字形结构的光照射面；
环形轨道装置，其用于提供植物种植架移动的轨道，所述环形轨道装置包括主动轨道部件与两个从动轨道部件；所述主动轨道部件沿所述光合作用通道设置，所述主动轨道部件包括条形的轨道主体及设置在所述轨道主体上的驱动装置和传送装置；所述两个从动轨道部件分别设置在所述进风单元和所述循环单元之中，所述从动轨道部件为半圆形的轨道，所述从动轨道部件的两端分别一对平行设置的所述轨道主体相连接；及
立体种植单元，所述立体种植单元包括至少一个立体种植架，多个立体种植架之间首尾串行连接，所述立体种植架设置有多个位于不同水平高度的用于栽种植物的种植位，所述立体种植架的底部具有滑轮，所述滑轮与所述环形轨道装置相适配，所述立体种植架的底部进一步与所述传送装置可脱卸地连接。
2.根据权利要求1所述的全封闭保温环形轨道种植系统，其特征在于，所述光照射面包括第一光照射面和第二光照射面，所述第一光照射面和所述第二光照射面的顶端连接，底端向外倾斜，呈“人”字形设置；所述第一光照射面和所述第二光照射面内均具有光照调节装置。
3.根据权利要求2所述的全封闭保温环形轨道种植系统，其特征在于，所述光照调节装置包括中空的遮光结构、控制单元、光强感应单元、固液分离单元、颗粒传送单元、混合单元和冷却单元，以及在所述光照调节系统内循环流动的遮光悬浮液；所述遮光悬浮液，所述遮光悬浮液由液体和有色固体小颗粒混合形成；所述光强感应单元设置在所述遮光结构的后方，所述光强感应单元和所述控制单元连接；所述遮光结构具有工质进口和工质出口；所述固液分离单元和所述工质进口连接，用于输出液体的第一输出端和所述冷却单元连接，用于输出分离后的有色固体小颗粒的第二输出端和所述颗粒传送单元连接；所述控制单元单元和所述颗粒传送单元连接；所述混合单元的两个输入端分别连接所述冷却单元和所述颗粒传送单元；所述混合单元的输出和所述工质出口连接。
4.根据权利要求1所述的全封闭保温环形轨道种植系统，其特征在于，所述封闭式种植空间具有一对光合作用通道，包括第一光合作用通道和第二光合作用通道，所述第一光合作用通道和所述第二光合作用通道连通所述进风单元和所述循环单元；所述循环单元设置有循环风机，所述循环单元设置排风门。
5.根据权利要求1所述的全封闭保温环形轨道种植系统，其特征在于，所述封闭式种植空间具有两对光合作用通道，包括第一光合作用通道、第二光合作用通道、第三光合作用通道和第四光合作用通道；同时，所述循环单元包括第一循环单元和第二循环单元，所述第一循环单元和所述第二循环单元之间通过循环风机连通，所述第一循环单元设置第一排风门，所述第二循环单元设置第二排风门；所述第一光合作用通道和所述第二光合作用通道连通所述进风单元和所述第一循环单元；所述第三光合作用通道和所述第四光合作用通道连通所述进风单元和所述第二循环单元。
6.根据权利要求1所述的全封闭保温环形轨道种植系统，其特征在于，所述新风机的进风口设置有用于滤除空气中蝇虫、草籽和花粉的过滤装置。
7.根据权利要求1所述的全封闭保温环形轨道种植系统，其特征在于，所述立体种植架包括呈“人”字形结构设置的第一种植面、第二种植面和横向设置在所述第一种植面和所述第二种植面之间且相互连接的固定件；所述种植位可调节地设置在所述第一种植面和/或所述第二种植面的水平高度位置，所述种植位沿长度方向水平地排设于所述第一种植面和第二种植面上；所述固定件设置有所述滑轮。
8.根据权利要求7所述的全封闭保温环形轨道种植系统，其特征在于，所述固定件的底部设置有适配部件，所述传送装置设置有推动部件，所述适配部件和所述推动部件可脱卸地连接。
9.根据权利要求8所述的全封闭保温环形轨道种植系统，其特征在于，所述适配部件和所述推动部件为：相互配合的磁铁与金属块、或相互配合的凸起与凹槽。
10.根据权利要求1所述的全封闭保温环形轨道种植系统，其特征在于，进一步包括设置在所述光照射面内的反射部件。
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|---|---|---|---|---|
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