CN208768673U - 立体农场 - Google Patents
立体农场 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208768673U CN208768673U CN201821488772.4U CN201821488772U CN208768673U CN 208768673 U CN208768673 U CN 208768673U CN 201821488772 U CN201821488772 U CN 201821488772U CN 208768673 U CN208768673 U CN 208768673U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- robot
- water
- pipeline
- culture tank
- cup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 129
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 claims abstract description 29
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 claims abstract description 29
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 26
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 22
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 22
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 7
- 238000012372 quality testing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 3
- 239000002355 dual-layer Substances 0.000 claims description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 abstract description 6
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009395 breeding Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 abstract description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 10
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 9
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 8
- 235000008534 Capsicum annuum var annuum Nutrition 0.000 description 8
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 8
- 240000008384 Capsicum annuum var. annuum Species 0.000 description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 5
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 5
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 5
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 5
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 5
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 5
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 5
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 235000000318 Bindesalat Nutrition 0.000 description 3
- 244000106835 Bindesalat Species 0.000 description 3
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 3
- 240000004160 Capsicum annuum Species 0.000 description 3
- 244000061458 Solanum melongena Species 0.000 description 3
- 235000002597 Solanum melongena Nutrition 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 2
- 240000008574 Capsicum frutescens Species 0.000 description 2
- 235000007516 Chrysanthemum Nutrition 0.000 description 2
- 244000189548 Chrysanthemum x morifolium Species 0.000 description 2
- 244000172271 Malva crispa Species 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001390 capsicum minimum Substances 0.000 description 2
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 229920006248 expandable polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 206010003830 Automatism Diseases 0.000 description 1
- 235000021537 Beetroot Nutrition 0.000 description 1
- 235000021533 Beta vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 244000078782 Brassica arvensis Species 0.000 description 1
- 235000012905 Brassica oleracea var viridis Nutrition 0.000 description 1
- 244000064816 Brassica oleracea var. acephala Species 0.000 description 1
- 244000298479 Cichorium intybus Species 0.000 description 1
- 235000007542 Cichorium intybus Nutrition 0.000 description 1
- 244000271144 Crinum americanum Species 0.000 description 1
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- 241000123865 Gynura bicolor Species 0.000 description 1
- 241001252483 Kalimeris Species 0.000 description 1
- 235000002795 Malva verticillata var verticillata Nutrition 0.000 description 1
- 244000173297 Medicago polymorpha Species 0.000 description 1
- 235000017823 Medicago polymorpha Nutrition 0.000 description 1
- 206010054949 Metaplasia Diseases 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000004371 Panax ginseng Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 description 1
- 240000000275 Persicaria hydropiper Species 0.000 description 1
- 235000017337 Persicaria hydropiper Nutrition 0.000 description 1
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003889 Piper guineense Species 0.000 description 1
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 description 1
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009337 Spinacia oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 244000300264 Spinacia oleracea Species 0.000 description 1
- 240000001949 Taraxacum officinale Species 0.000 description 1
- 235000005187 Taraxacum officinale ssp. officinale Nutrition 0.000 description 1
- 244000294947 Tetragonia tetragonoides Species 0.000 description 1
- 235000004472 Tetragonia tetragonoides Nutrition 0.000 description 1
- 240000008866 Ziziphus nummularia Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000011046 carnelian Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000021384 green leafy vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000001771 mentha piperita Substances 0.000 description 1
- 230000015689 metaplastic ossification Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种立体农场,包括无土栽培种植系统、水循环系统及用于管理、控制的MES系统;无土栽培种植系统包括种植装置,其外侧设有可滑动并可在种植装置内进行种子种植、成品采摘的第一机器人;种子培养室和成品加工区通过输送线与第一机器人衔接,且种子培养室和成品加工区内物件通过相应的机器人实现取/送料件。水循环系统包括养殖池,其通过水循环系统与种植装置相连。本实用新型的栽培板、培养槽全部用食品级不绣钢或环保热塑性材料,从种子发芽、种植、分拣、废料处理全流程的进行管理控制,实现了生态养殖,最大限度的降低了对环境的污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业无土栽培种植领域,涉及一种立体农场,具有涉及一种放置在建筑物内、多层立体的农产品种植设备。
背景技术
目前立体水培栽培种植都是在100平米以下,用塑料材质(PE/PP/PVC等)水管拼接而成,高度2米以下,适合小规模种植。当需要大规模经营时,一般会采用无土浮板水培种植设备或技术,上述设备采用单层种植,高度都小于1米,采用人工种植/采摘,需要搭建大型的温室大棚,占地面积广,一般搭建在城市周边的荒芜土地上,交通不便造成其运输物流环节长,物流成本较高(如是冷链配送,成本更高)。
目前水培用的浮板采用成本低廉的泡沫板,在使用中时常有变形断裂,属易耗品,这种板全称可发性聚苯乙烯(EPS),它的自然降解需要几十年或几百年,必须专业回收机构回收。当回收的运费大于泡沫回收的成本,会被抛弃处理或当垃圾处理,造成环境污染。同时采摘结束的根系由人工抛弃自然分解,或被当作垃圾处理,同样会造成环境污染。
实用新型内容
为克服上述缺点,本实用新型的目的在于提供一种立体农场,从种子播种到农产品采摘的一体化农业种植,集约化程度高,能够在厂房、楼宇等建筑物内大规模生产,并对产生的根系废弃物进行合理利用,减少环境污染。
为了达到以上目的,本实用新型采用的技术方案是:一种立体农场,包括无土栽培种植系统、水循环系统及用于管理、控制的MES系统;
所述无土栽培种植系统包括放置在建筑物内的若干个种植装置,所述种植装置外侧所在的地面上设置有轨道,所述轨道上设置有可沿其滑动并可在种植装置内进行种子种植、成品采摘的第一机器人;所述轨道与种植装置外侧的输送线衔接;沿着所述输送线外缘所在的建筑物内设置有种子培养室和成品加工区,所述种子培养室内设置有将放置有秧苗的杯状载具放置到输送线上的第二机器人;所述成品加工区内设置有将输送线上的菜品取下的第三机器人;
所述水循环系统包括放置在建筑物内的养殖池,所述养殖池与所述种植装置之间设置有水循环管道,所述水循环管道上设置有水泵。
进一步来说,所述种植装置包括高层货架,所述高层货架内上下间隔分布有若干层培养槽,所述培养槽上盖合有食品级不锈钢或环保热塑性材料制成的无土栽培板,所述无土栽培板上间隔设置有若干个放置杯状载具的放置孔;所述培养槽上方设置有模拟太阳光的LED灯;所述培养槽与水循环管道相连通;所述高层货架一侧设置有供行人走动的维护通道。食品级不锈钢或环保热塑性材料制成的无土栽培板结构牢固可靠,不易变形断裂,耐用性强,且有利于回收再利用,减少对环境的污染。高层货架的高度设计时根据建筑物的楼层设计,能够充分利用建筑物内的高度,立体种植减少占地空间。同时维护通道的设计也便于现场人员巡检,现场查看农产品生长情况。
进一步来说,所述水循环管道包括主进水管道、支进水管道、主回水管道和支回水管道,所述主进水管道的一端伸入至养殖池内,另一端为封闭状态;所述支进水管道的一端与主进水管道相连通,另一端与培养槽连通;所述主回水管道的一端位于养殖池的上方,另一端为封闭状态;所述支回水管道的一端与主回水管道相连通,另一端与培养槽连通;所述支进水管道上设置有第一阀门,所述支回水管道上设置有第二阀门。通过上述设计的水循环管道能够独立针对每个培养槽进行管理,当某个培养槽水质异常时不影响其它培养槽的使用,可单独针对该培养槽进行换水作业。
进一步来说,所述杯状载具为定植杯,所述定植杯的杯壁上设有若干条形或圆形孔。农产品的根系从条形或圆形孔伸出,便于其根系的发展,利用农产品的生长。
进一步来说,所述输送线为上下双层传输线,且上层传输线与下层传输线相互独立;所述上层传输线上设置有与第一机器人对应的第一传感器、与第二机器人对应的第二传感器;所述下层传输线上设置有与第一机器人对应的第三传感器、与第三机器人对应的第四传感器。通过相应传感器的设计来辅助相关机器人抓取物品,便于实现立体农场的自动化生产。
进一步来说,所述培养槽上设置有用于检测其内水质的水质检测仪和用于感应其上光线强度的光线感应器。通过观察水质和光线强度来保障培养槽内的农产品的正常生长,有助于提高农产品的产出质量。
一种立体农场的生产加工方法,包括如下步骤:
步骤1、首先进行秧苗培育,在种子培养室将种子和培养载体一起放置在杯状载具内,并在温室中培育种子,等待种子发芽长出苗;在秧苗培育的同时可预先将养殖池内的水注入培养槽内;
步骤2、将放置有秧苗的杯状载具输送到秧苗上料区,并由第二机器人将其放置在输送线,杯状载具在输送线上移动;
步骤3、杯状载具移动至第一机器人对应的工位时,第一机器人抓取杯状载具,并沿着地面的轨道移动,并根据MES系统的提示将其放置在指定的无土栽培板的放置孔内;
步骤4、打开LED灯对秧苗进行光线照射,并根据秧苗不同阶段所需的光照量进行光线调节,同时监测培养槽内的水质情况,保障培养槽内水质健康;
步骤5、当水质监测异常时,将相应的培养槽内的水排放至养殖池内或排出室外然后清洗水槽,并重新对培养槽内注入养殖池内的水;
步骤6、当秧苗长大成熟后,LED灯关闭,根据每层的先后顺序,第一机器人开始采摘作业,并将采摘后的成品放在输送线上;
步骤7、当成品输送至第三机器人对应的工位时,第三机器人先剪下菜叶,并流入清洗分拣包装工位,杯状载具和菜根被流入回收工位;
步骤8、用视觉检测黄的或焉的叶子,清水淋洗风干后,包装,准备冷链入库或直接冷链出库;
步骤9、回收工位处的回收机械手先剪断杯状载具底部外漏的根系,并掏出培养载体,杯状载具冲洗后流入种子培养室继续重复使用;根系和培养载体废料同时被流入粉碎机,粉碎后制成鱼的饲料或为化肥的原料排出。
进一步来说,所述培养载体为粉碎高温消毒后的椰子壳,棉籽皮,木屑,玉米芯,谷物类糠麸皮。
本实用新型具有以下有益效果:
1、从种子发芽、种植、分拣、废料处理全流程的进行管理控制,实现了生态养殖,最大限度的降低了对环境的污染;
2、可充分利用建筑物内的高度,集约化的进行蔬菜等农产品的种植,占地面积小,产能高,且拆装便捷,使其可以在城市的建筑物内种植,降低了物流成本,提高用户拿到农产品时的新鲜度,提高农产品的竞争力;
3、种植装置的结构牢固可靠,并采用机器人进行播种、采摘,节约人工成本,同时农产品安全可控性强,质量监控透明。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的立体农场平面分布图。
图2为本实用新型实施例1、2的种植装置的立体示意图。
图3为本实用新型实施例1的立体农场平面分布图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述,以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
参见附图1为本实施例中的一种立体农场平面分布图,其包括设置在建筑物中间区域的种植区1,位于种植区1左侧的成品加工区2、控制室区3、种子培养室4,位于种植区1右侧的水产养殖区5、配电房6。配电房6用于给立体农场整体供电,使其上的设备能够运行。控制室区3为现场工作人员工作区域,在其内现场工作人员可通过电脑观察到立体农场的整体运行状态,获知立体农场运行情况,保障立体农场的运行。
本实施例中的立体农场主要包括无土栽培种植系统、水循环系统及用于管理、控制的MES系统。
所述无土栽培种植系统包括放置在建筑物内的若干个种植装置11,所述种植装置11外侧所在的地面上设置有轨道12,所述轨道12上设置有可沿其滑动并可在种植装置内进行种子种植、成品采摘的第一机器人13;所述轨道12与种植装置11外侧的输送线14衔接;沿着所述输送线14外缘所在的建筑物内为种子培养室4、控制室区3和成品加工区2,所述种子培养室4内设置有将放置有秧苗的杯状载具放置到输送线14上的第二机器人41;所述成品加工区2内设置有将输送线14上的菜品取下的第三机器人21。从图1中可以看出,在成品加工区2中还设置有包装机器人22和粉碎机23。本实施例中的第一机器人13、第二机器人41、第三机器人21、包装机器人22、粉碎机均为已知的现有设备,如第一机器人13可参照CN104584738B的中国实用新型专利,第二机器人13、第三机器人21可参照CN205043794U的中国实用新型专利,包装机器人22可参照CN105711896A的中国实用新型专利。上述第一机器人13、第二机器人41、第三机器人21、包装机器人22均与MES系统相连,用于控制上述机器人的动作执行。
所述水循环系统包括放置在建筑物内的养殖池51,所述养殖池51与所述种植装置11之间设置有水循环管道52,所述水循环管道52上设置有水泵。具体来说,所述水循环管道包括主进水管道、支进水管道、主回水管道和支回水管道,所述主进水管道的一端伸入至养殖池内,另一端为封闭状态;所述支进水管道的一端与主进水管道相连通,另一端与培养槽连通;所述主回水管道的一端位于养殖池的上方,另一端为封闭状态;所述支回水管道的一端与主回水管道相连通,另一端与培养槽连通;所述支进水管道上设置有与MES系统相连的第一阀门,所述支回水管道上设置有与MES系统相连的第二阀门。
养殖池51内的养鱼,鱼腮呼出的气体和鱼粪便产生氨气,使水中产生大量硝化菌,氨气被转化成亚硝酸盐,再变成适合植物吸收的硝酸盐营养液。水泵将养过鱼后富含硝酸盐的水,过滤残渣后送到立体库位上的每层培养槽中。
所述输送线14为上下双层传输线,且上层传输线与下层传输线相互独立,且其上的驱动电机均与MES系统相连,上述输送线14属于常规的双层传输线,其上的上层传输线、下层传输线可参照CN202440119U的中国实用新型专利。所述上层传输线上设置有与第一机器人13对应的第一传感器、与第二机器人41对应的第二传感器;所述下层传输线上设置有与第一机器人13对应的第三传感器、与第三机器人21对应的第四传感器。上述传感器均与MES系统相连,辅助相应机器人的动作执行。
如图2所示,所述种植装置11包括高层货架111,所述高层货架内上下间隔分布有若干层培养槽112,所述培养槽112上盖合有食品级不锈钢或环保热塑性材料制成的无土栽培板113,所述无土栽培板113上间隔设置有若干个放置杯状载具的放置孔114,每个孔内种植1株已发牙培育好的秧苗,秧苗靠培养槽112内的硝酸盐营养液水开始生长。所述培养槽1122上方设置有模拟太阳光的LED灯,该LED灯悬挂在高层花架111上和/或固定在培养槽的槽底。所述培养槽112与水循环管道52相连通;所述高层货架111一侧设置有供行人走动的维护通道15。所述杯状载具为定植杯,所述定植杯的杯壁上设有若干供植物根系伸出的条形或圆形孔。同时为了更好的保障农作物的生长,所述培养槽112上设置有用于检测其内水质的水质检测仪和用于感应其上光线强度的光线感应器。上述水质检测仪、光线感应器均与MES系统相连。
本立体农场从种子发芽、种植、分拣、废料处理全流程的进行管理控制,实现了生态养殖,最大限度的降低了对环境的污染。其具体的操作生产加工方法步骤如下:
步骤1、首先进行秧苗培育,在种子培养室将种子和培养载体(粉碎高温消毒后的椰子壳,棉籽皮,木屑,玉米芯,谷物类糠麸皮)一起放置在杯状载具内,并在温室中培育种子,等待种子发芽长出苗;在秧苗培育的同时可预先将养殖池内的水注入培养槽内;
步骤2、将放置有秧苗的杯状载具输送到秧苗上料区,并由第二机器人将其放置在输送线,杯状载具在输送线上移动;
步骤3、杯状载具移动至第一机器人对应的工位时,第一机器人抓取杯状载具,并沿着地面的轨道移动,并根据MES系统的提示将其放置在指定的无土栽培板的放置孔内;
步骤4、打开LED灯对秧苗进行光线照射,并根据秧苗不同阶段所需的光照量进行光线调节,同时监测培养槽内的水质情况,保障培养槽内水质健康;
步骤5、当水质监测异常时,将相应的培养槽内的水排放至养殖池内,并重新对培养槽内注入养殖池内的水;
步骤6、当秧苗长大成熟后,LED灯关闭,根据每层的先后顺序,第一机器人开始采摘作业,并将采摘后的成品放在输送线上;
步骤7、当成品输送至第三机器人对应的工位时,第三机器人先剪下菜叶,并流入清洗分拣包装工位,杯状载具和菜根被流入回收工位;
步骤8、用视觉检测黄的或焉的叶子,清水淋洗风干后,包装,准备冷链入库或直接冷链出库;
步骤9、回收工位处的回收机械手先剪断杯状载具底部外漏的根系,并掏出培养载体,杯状载具冲洗后流入种子培养室继续重复使用;根系和培养载体(粉碎高温消毒后的椰子壳,棉籽皮,木屑,玉米芯,谷物类糠麸皮)同时被流入粉碎机,粉碎后制成鱼的饲料或为化肥的原料排出。
实施例2
参见附图3为本实施例中的一种立体农场平面分布图,其包括设置在建筑物中间区域的种植区1,位于种植区1左侧的成品加工区2、控制室区3、种子培养室4,位于种植区1右侧的水产养殖区5、配电房6。配电房6用于给立体农场整体供电,使其上的设备能够运行。控制室区3为现场工作人员工作区域,在其内现场工作人员可通过电脑观察到立体农场的整体运行状态,获知立体农场运行情况,保障立体农场的运行。
本实施例中的立体农场主要包括无土栽培种植系统、水循环系统及用于管理、控制的MES系统。
所述无土栽培种植系统包括放置在建筑物内的若干个种植装置11,所述种植装置11外侧所在的地面上设置有轨道12,所述轨道12上设置有可沿其滑动并可将无土栽培板放置在种植装置内或从种植装置内取出无土栽培板的浮板搬运机器人16;所述轨道12、种植装置11外侧设置有浮板小推车17,用于无土栽培板在种植装置11与成品加工区2或种子培养室4之间的输送。在成品加工区2中还设置有包装机器人22和粉碎机23。本实施例中浮板搬运机器人16为已知的现有设备。上述浮板搬运机器人16与MES系统相连,用于控制上述机器人的动作执行。
所述水循环系统包括放置在建筑物内的养殖池51,所述养殖池51与所述种植装置11之间设置有水循环管道52,所述水循环管道52上设置有水泵。具体来说,所述水循环管道包括主进水管道、支进水管道、主回水管道和支回水管道,所述主进水管道的一端伸入至养殖池内,另一端为封闭状态;所述支进水管道的一端与主进水管道相连通,另一端与培养槽连通;所述主回水管道的一端位于养殖池的上方,另一端为封闭状态;所述支回水管道的一端与主回水管道相连通,另一端与培养槽连通;所述支进水管道上设置有与MES系统相连的第一阀门,所述支回水管道上设置有与MES系统相连的第二阀门。
如图2所示,所述种植装置11包括高层货架111,所述高层货架内上下间隔分布有若干层培养槽112,所述培养槽112上盖合有食品级不锈钢或环保热塑性材料制成的无土栽培板113,所述无土栽培板113上间隔设置有若干个放置杯状载具的放置孔114,每个孔内种植1株已发牙培育好的秧苗,秧苗靠培养槽112内的硝酸盐营养液水开始生长。所述培养槽1122上方设置有模拟太阳光的LED灯,该LED灯悬挂在高层花架111上和/或固定在培养槽的槽底。所述培养槽112与水循环管道52相连通;所述高层货架111一侧设置有供行人走动的维护通道15。所述杯状载具为定植杯,所述定植杯的杯壁上设有若干供植物根系伸出的条形或圆形孔。同时为了更好的保障农作物的生长,所述培养槽112上设置有用于检测其内水质的水质检测仪和用于感应其上光线强度的光线感应器。上述水质检测仪、光线感应器均与MES系统相连。
本实施例的操作步骤如下:
步骤1、首先进行秧苗培育,在种子培养室将种子和培养载体(粉碎高温消毒后的椰子壳,棉籽皮,木屑,玉米芯,谷物类糠麸皮)一起放置在杯状载具内,并在温室中培育种子,等待种子发芽长出苗;在秧苗培育的同时可预先将养殖池内的水注入培养槽内;
步骤2、将放置有秧苗的杯状载具按序放置在无土栽培板(浮板)上,然后将整块无土栽培板(浮板)放置在浮板小推车上;
步骤3、由人工将浮板小推车推送至轨道一侧,浮板搬运机器人移动至浮板小推车一侧,然后将浮板小推车上的无土栽培板(浮板)抓取,并受MES系统控制按序放置在种植装置的指定培养槽内;
步骤4、打开LED灯对秧苗进行光线照射,并根据秧苗不同阶段所需的光照量进行光线调节,同时监测培养槽内的水质情况,保障培养槽内水质健康;
步骤5、当水质监测异常时,将相应的培养槽内的水排放至养殖池内,并重新对培养槽内注入养殖池内的水;
步骤6、当秧苗长大成熟后,LED灯关闭,根据每层的先后顺序,第一机器人开始卸载浮板,浮板搬运机器人分别从各水槽抓取浮板,并分别将浮板放入浮板小推车;
步骤7、浮板小推车放满一整车浮板后,由人工将浮板小推车推送至成品操作间处理;
步骤8、人工切下菜品,并检查菜品,清水淋洗风干后,包装,准备冷链入库或直接冷链出库;
步骤9、回收工位处由人工先剪断杯状载具底部外漏的根系,并掏出培养载体,杯状载具、无土栽培板冲洗后流入种子培养室继续重复使用;根系和培养载体(粉碎高温消毒后的椰子壳,棉籽皮,木屑,玉米芯,谷物类糠麸皮)同时被流入粉碎机,粉碎后制成鱼的饲料或为化肥的原料排出。
MES系统即制造执行系统(manufacturing execution system,简称MES)是美国AMR公司(Advanced Manufacturing Research,Inc.)在90年代初提出的,旨在加强MRP计划的执行功能,把MRP计划同车间作业现场控制,通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。将每个种植槽位的信息,种子,秧苗培育,光照强度,采摘日期都会被传入MES系统,MES记录了各种大数据,为后续改良提供可靠信息。
本实用新型将无土栽培种植(含水培)槽垂直重叠布局成若干层,最高可达到6米左右,栽培板、培养槽全部用食品级不绣钢材料,安全,更换周期长,外形类似于立体仓库的货架。
本实用新型可广泛种植叶类菜品:七彩菠菜、新西兰菠菜、紫叶生菜、红叶生菜、彩叶甜菜、彩色芜菜、紫背天葵、冬寒菜、菊花脑、金花菜、紫红叶莽菜、马兰、蒲公英、首英菜、结球红菊苣、木耳菜、藤三七、红萎禽、人参菜、细菊生菜、红甜菜头、观赏羽衣甘蓝,薄荷叶、银丝菜、玉丝菜、叶用辣椒、紫甘蓝等。
茄果类蔬菜主要以植株和果实供观赏和品尝,目前正在论证试验中。主要类型有:辣椒中的七姊妹椒、朝天椒、小米粒椒、樱桃椒,黑朝天椒,枣形椒,风铃椒和大型的黑、黄、紫、橙、红、白色菜椒及象牙椒、灯笼椒、线形椒等;茄子类中的袖珍雪茄、紫色袖珍茄子、非洲红茄等;番茄类中的珍珠番茄,樱桃番茄,红箭番茄、红玛瑙以及长圆形番茄等。
同样栽培条件(室温,行距,光照,种植采购周期等)1米高的空间可以种植产量为目前现有技术下产能的3倍以上,种植采摘用机器人代替人工。种植菜品位置的区分,种植采摘位置的区分,水营养等参数的监控,模拟光照的监控等全部用传感器或RFID等高科技技术采集,工控电脑计算与分配,水质污染自动隔离,用智能自动化设备的方式实现部分农业种植的智能自动化。
因为用了立体的布局,使得智能立体农场的搭建就像自动化设备一样,不需要任何建筑施工许可资质,可随时拆卸或挪位置。立体农场的修补维护不再使用一坨水泥或一块砖或是一根水管,可以用维护自动化设备的方式进行操作。
因为用了立体的布局,使得智能立体农场的温室可以使用很小的场地进行经营,智能立体农场可以放置在任何科技园或厂区,城市内的任何1~3层厂房即可满足需求。
因为用了立体的布局,使得智能立体农场的光照/水循环/监控等的布线减少了很多,大大减低了成本。
智能农场的水来自与之配套的水产养殖,富含硝酸盐的鱼粪水。整个水循坏系统封闭,杜绝了人为水中乱投添加剂的风险,所有数据靠传感器采集,质量数据即使作假,难度很大。
智能立体农场取消泡沫浮板,减少了回收环节。采摘结束的根系粉碎提供给化肥厂做肥料或直接加工成水产养殖饲料。
智能立体农场放置在城市内充分利用发达的物流条件和互联网和网购平台,降低了物流成本。
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围,凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种立体农场,包括无土栽培种植系统、水循环系统及用于管理、控制的MES系统;其特征在于:
所述无土栽培种植系统包括放置在建筑物内的若干个种植装置,所述种植装置外侧所在的地面上设置有轨道,所述轨道上设置有可沿其滑动并可在种植装置内进行种子种植、成品采摘的第一机器人;所述轨道与种植装置外侧的输送线衔接;沿着所述输送线外缘所在的建筑物内设置有种子培养室和成品加工区,所述种子培养室内设置有将放置有秧苗的杯状载具放置到输送线上的第二机器人;所述成品加工区内设置有将输送线上的菜品取下的第三机器人;
所述水循环系统包括放置在建筑物内的养殖池,所述养殖池与所述种植装置之间设置有水循环管道,所述水循环管道上设置有水泵。
2.根据权利要求1所述的立体农场,其特征在于:所述种植装置包括高层货架,所述高层货架内上下间隔分布有若干层培养槽,所述培养槽上盖合有食品级不锈钢或环保热塑性材料板制成的无土栽培板,所述无土栽培板上间隔设置有若干个放置杯状载具的放置孔;所述培养槽上方设置有模拟太阳光的LED灯;所述培养槽与水循环管道相连通;所述高层货架一侧设置有供行人走动的维护通道。
3.根据权利要求2所述的立体农场,其特征在于:所述水循环管道包括主进水管道、支进水管道、主回水管道和支回水管道,所述主进水管道的一端伸入至养殖池内,另一端为封闭状态;所述支进水管道的一端与主进水管道相连通,另一端与培养槽连通;所述主回水管道的一端位于养殖池的上方,另一端为封闭状态;所述支回水管道的一端与主回水管道相连通,另一端与培养槽连通;所述支进水管道上设置有第一阀门,所述支回水管道上设置有第二阀门。
4.根据权利要求1所述的立体农场,其特征在于:所述杯状载具为定植杯,所述定植杯的杯壁上设有若干条形孔或圆形孔。
5.根据权利要求1所述的立体农场,其特征在于:所述输送线为上下双层传输线,且上层传输线与下层传输线相互独立;所述上层传输线上设置有与第一机器人对应的第一传感器、与第二机器人对应的第二传感器;所述下层传输线上设置有与第一机器人对应的第三传感器、与第三机器人对应的第四传感器。
6.根据权利要求2所述的立体农场,其特征在于:所述培养槽上设置有用于检测其内水质的水质检测仪和用于感应其上光线强度的光线感应器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201821488772.4U CN208768673U (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 立体农场 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201821488772.4U CN208768673U (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 立体农场 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN208768673U true CN208768673U (zh) | 2019-04-23 |
Family
ID=66160754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201821488772.4U Expired - Fee Related CN208768673U (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 立体农场 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN208768673U (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110301343A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-10-08 | 北京中农绿源工程技术有限公司 | 一种全自动化种植水培系统 |
CN110326528A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-10-15 | 北京中农绿源工程技术有限公司 | 一种智能自动化定植系统 |
CN110896843A (zh) * | 2018-09-12 | 2020-03-24 | 徐桂华 | 立体农场 |
CN111011199A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-17 | 淄博职业学院 | 一种自动化无土栽培生产线 |
CN112394762A (zh) * | 2020-11-28 | 2021-02-23 | 杨鹏 | 一种农业育种中幼苗生长环境监测装置及其操作方法 |
-
2018
- 2018-09-12 CN CN201821488772.4U patent/CN208768673U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110896843A (zh) * | 2018-09-12 | 2020-03-24 | 徐桂华 | 立体农场 |
CN110301343A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-10-08 | 北京中农绿源工程技术有限公司 | 一种全自动化种植水培系统 |
CN110301343B (zh) * | 2019-08-01 | 2022-05-17 | 北京中农绿源智慧农业有限公司 | 一种全自动化种植水培系统 |
CN110326528A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-10-15 | 北京中农绿源工程技术有限公司 | 一种智能自动化定植系统 |
CN110326528B (zh) * | 2019-08-09 | 2022-05-31 | 北京中农绿源智慧农业有限公司 | 一种智能自动化定植系统 |
CN111011199A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-17 | 淄博职业学院 | 一种自动化无土栽培生产线 |
CN112394762A (zh) * | 2020-11-28 | 2021-02-23 | 杨鹏 | 一种农业育种中幼苗生长环境监测装置及其操作方法 |
CN112394762B (zh) * | 2020-11-28 | 2022-02-15 | 河北品峰农业科技有限公司 | 一种农业育种中幼苗生长环境监测装置及其操作方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN208768673U (zh) | 立体农场 | |
CN205196564U (zh) | 一种流水线式工厂化有机生态型无土栽培蔬菜生产设施 | |
CN102823406B (zh) | 一种基于日光温室大棚的有机小白菜周年工厂化快速生产方法 | |
CN103593962B (zh) | 基于传感通讯的有机蔬菜质量远程网络实时监控方法 | |
CN202799834U (zh) | 输送式的植物自动生产设备 | |
CN204837273U (zh) | 一种育苗装置 | |
GB2551802A (en) | A system and method of growing plants in the absence of soil | |
CN102972269B (zh) | 铁皮石斛气雾栽培方法 | |
CN103299809A (zh) | 有机蔬菜多茬钵栽技术 | |
CN105309177B (zh) | 叶菜类智能规模化播种育苗及直播种植的方法 | |
CN206641074U (zh) | 一种智能绿植种植装置 | |
CN207340466U (zh) | 一种自动化芽苗菜生产线 | |
CN110896843A (zh) | 立体农场 | |
CN110326419B (zh) | 水肥一体化智能浇灌装置及工艺 | |
CN101411273A (zh) | 叶菜根芽再生方法 | |
CN106106102A (zh) | 一种无土栽培的方法和装置 | |
CN105028167A (zh) | 太空植物培养柱及安装有该培养柱的太空专用种植系统 | |
CN210580382U (zh) | 一种可移动管式智能工业种植墙 | |
CN107548895B (zh) | 一种食用菌自动接种无架式养菌设备 | |
CN201786056U (zh) | 一种十位一体的低碳循环生态大棚 | |
CN205902570U (zh) | 一种无土栽培的装置 | |
CN108419664A (zh) | 一种无土栽培蔬菜种植装置 | |
CN108377806A (zh) | 一种百香果种植设备 | |
KR20190099972A (ko) | 노지재배, 수경재배, 분경재배와 수산물의 양식이 가능한 생산시스템 | |
Norton et al. | Precision Livestock Farming: Developing Useful Tools for Livestock Farmers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190423 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |