CN212487583U - 一种智能化控制垂直农场 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及垂直农场领域，尤指一种智能化控制垂直农场，包括机架、种植板、循环泵、水肥一体化池、传动电机、传动机构和控制器，所述种植板通过传动机构可转动地设置在机架上，所述种植板上设有用于种植植物的定植孔，所述机架内部设有喷淋系统，所述控制器分别与循环泵、传动电机电性连接，所述循环泵抽水口与水肥一体化池连通，出水口与喷淋系统连通，所述传动机构与传动电机的驱动轴连接。本实用新型能够有效的利用自然光，极大地节约能源，机械化程度高，可连续不断地生产蔬菜；工人工作强度小，可以改变现有蔬菜生产供应格局；生产简单，成本低，特别适用于叶类蔬菜；使蔬菜达到高产、稳产，回报率高。

Description

一种智能化控制垂直农场

技术领域

本实用新型涉及垂直农场领域，尤指一种智能化控制垂直农场。

背景技术

随着人口的急剧增加、城镇化速度的加快、极端天气的频发，导致土地等耕种资源紧缺，寻找新的有效种植模式迫在眉睫。随着植物工厂技术的成熟，在其基础上发展起来的垂直农业受到了广泛的关注。垂直农场是一种新型室内种植方式，它的出现在于解决资源与空间的充分利用，它采用无土溶液栽培方式，大大降低能源成本，同时能够提供更多的食物。

蔬菜产业是我国农业的重要组成部分，其发展可促进农业结构的调整、优化居民的饮食结构、提高人民的生活水平。在我国，蔬菜是除粮食作物外栽培面积最广、经济地位最重要的作物。年产量超7亿吨，人均占有量达500多kg，均居世界第一位。

近年来蔬菜消费出现了一个固定的趋势——好货易出手，次品难立足，高品质、高端蔬菜受欢迎植物工厂是用高科技打造的现代农业可持续生产系统。在这个生产系统中，采用立体栽培技术，进行周年生产，植物产量是传统农业产量的十几倍、几十倍；采用物理农业技术代替化学农药杀虫灭菌，使植物品质达到绿色甚至有机品质；采用资源循环利用技术，既提高了多种资源利用率，又实现了零排放零污染。植物工厂是科学技术攺造传统农业的重要途径、是设施农业的最高阶段、是一个地区或一个国家农业发展水平的重要标志、是21世纪世界农业发展方向。

目前，植物工厂生产线和垂直农场蔬菜种植设备技术现有技术的缺点如下：一，能耗高，目前从事工厂化蔬菜生产的有京东农场、中科三安等大型植物工厂，这类工厂投资大，运行成本高；二，中小型植物工厂都是货架式的，没有机械化之类的设备；三，有些植物工厂智能化程度高，但投资回报率低。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种智能化控制垂直农场，智能化程度高，运行成本低且回报率高，本实用新型运用垂直农场、植物工厂这一最新技术装备，由于使用最新技术装备，突破了植物工厂最大的瓶颈问题，使单斤蔬菜直接生产成本从现在的十元一斤降至“几毛钱”，在实现高品质、低成本前提下运用“社群直销”，形成产销一体化，将改变粤港澳大湾区蔬菜产销格局。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种智能化控制垂直农场，包括机架、种植板、循环泵、水肥一体化池、传动电机、传动机构和控制器，所述种植板通过传动机构可转动地设置在机架上，所述种植板上设有用于种植植物的定植孔，所述机架内部设有喷淋系统，所述控制器分别与循环泵、传动电机电性连接，所述循环泵抽水口与水肥一体化池连通，出水口与喷淋系统连通，所述传动机构与传动电机的驱动轴连接。

进一步地，所述喷淋系统包括喷淋管道和若干喷头，所述喷淋管道与循环泵连通，所述喷头分别设置喷淋管道上，并且喷头喷洒的方向朝着种植板方向。水肥液体通过喷头可形成雾状，有利于根部吸收。

其中，所述喷淋管道在水平方向包括若干层分支管道，并且每层的分支管道相通，所述分支管道前后两侧分别设有若干喷头。

进一步地，传动机构包括传动链、主动链轮和被动链轮，所述种植板左右两侧边分别与传动链连接，所述被动链轮和主动链轮分别设置在机架上，所述主动链轮通过传动带与传动电机的驱动轴连接，所述主动链轮和被动链轮分别与传动链啮合。

其中，所述种植板由若干种植条相邻设置，所述种植条两端分别与传动链连接，所述种植条表面均匀设置定植孔。种植条随机械上下循环移动，从而均衡吸收阳光。

进一步地，所述机架内部下侧还设有用于回收喷淋系统喷出液体的回收托盘。

此外，还包括采收池，所述采收池放置在机架一侧。

进一步地，所述垂直农场设置在透明玻璃或薄膜的种植房棚内，所述种植房棚内设有调节室内温度、湿度、二氧化碳浓度、光强的总控系统。

其中，所述种植房棚上侧设有遮阳网，所述总控系统包括风机和人工水瀑布，所述风机设置在种植房棚前侧，人工水瀑布设置在种植房棚后侧，所述风机把室内的风抽到室外。

本实用新型的有益效果在于：

一、本实用新型能够有效的利用自然光，极大地节约能源；

二、实现智能控制，机械化程度高，可连续不断地生产蔬菜；

三、采用水肥一体化对土壤环境没有污染；

四、工人工作强度小，可以在城市内及城市周边大范围推广使用，可以改变现有蔬菜生产供应格局；

五、生产简单，成本低，特别适用于叶类蔬菜；

六、通过对植物工厂、垂直农场环境进行智能化控制，达到“温度、光强、风力、湿度、二氧化碳及水肥”可智能调节，使蔬菜达到高产、稳产，回报率高。

附图说明

图1是本实施例的立体图。

图2是本实施例的另一立体图。

图3是本实施例右侧的结构示意图。

图4是本实施例除去种植板和回收托盘的机架内部结构示意图。

图5是本实施例放置在种植房棚的结构示意图。

附图标号说明：1.机架；2.种植板；21.定植孔；22.种植条；3.循环泵；4.水肥一体化池；5.传动电机；6.传动机构；61.传动链；62.主动链轮；63.被动链轮；64.传动轴；7.控制器；8.喷淋系统；81.喷淋管道；82.喷头；9.回收托盘；10.种植房棚；101.风机；102.人工水瀑布；11.采收池。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

请参阅图1-5所示，本实用新型关于一种智能化控制垂直农场，包括机架1、种植板2、循环泵3、水肥一体化池4、传动电机5、传动机构6和控制器 7，所述种植板2通过传动机构5可转动地设置在机架1的前侧、上侧、后侧和下侧，所述种植板2上设有用于种植植物的定植孔21，所述机架1内部设有喷淋系统8，所述控制器7分别与循环泵3、传动电机5电性连接，所述循环泵3 抽水口与水肥一体化池连通，出水口与喷淋系统8连通，所述传动机构6与传动电机5的驱动轴连接。其中，所述控制器7设置在机架1右侧中间，所述传动电机6设置在右侧下端，所述循环泵3设置在机架1底部右侧，所述水肥一体化池4设置在机架1底部，所述机架1内部下侧还设有用于回收喷淋系统8 喷出水肥液体的回收托盘9，该回收托盘9可拆卸卡接在机架1上，不会造成浪费，也避免对机架1下侧种植板2上的植物过多施肥，更好的控制施肥量。

本实用新型的垂直农场、植物工厂的蔬菜装备安放在透光的室内，顶部处使用遮阳网、室内安装喷雾系统控制湿度、安装水帘和抽风扇降调节室内温度，安装二氧化碳发生器调节二氧化碳浓度使蔬菜更好的生长，安装传感器及各种智能控制系统，运用物联网、互联网技术使整个蔬菜生产过程都能达到可视、可远程控制。

在本实施例中，所述喷淋系统8包括喷淋管道81和若干喷头82，所述喷淋管道81与循环泵3连通，所述喷头82分别设置喷淋管道81上，并且喷头82 喷洒的方向朝着种植板2方向。其中，所述喷淋管道81在水平方向包括若干层分支管道，并且每层的分支管道相通，所述分支管道前后两侧分别设有若干喷头82。此处优选雾化喷头82，通过喷头82喷洒的水肥对机架1前后两侧的种植板2上的植物的根部提供营养和水分，由于种植板2循环转动则可以实现均匀喷洒种植板2，或者根据实际情况通过控制器7控制喷洒的种植板2特定位置。

在本实施例中，传动机构6包括传动链61、主动链轮62和被动链轮63，所述种植板2左右两侧边分别与传动链61连接，所述被动链轮63分别设置在机架1的左侧和右侧的上端以及左侧和右侧的下端，所述主动链轮62设置在机架1的左侧和右侧下端，并且通过传动带与传动电机5的驱动轴连接，由于机架左侧和右侧下端均设有1个主动链轮62，左侧和右侧的主动链轮62通过传动轴64连接，传动电机5通过传动带驱动右侧的主动链轮62转动，同时通过传动轴64带动左侧的主动链轮62转动；所述主动链轮62和被动链轮63分别与传动链61啮合，通过传动电机5驱动主动链轮62转动，实现与主动链轮62啮合的传动链61转动，从而带动种植板2实现转动。其中，所述种植板2由若干种植条22相邻设置，所述种植条22两端分别与传动链61连接，保证种植条能够在机架1上循环转动，所述种植条22表面均匀设置定植孔21，用户需要把叶类植物的根部插进定植孔21中。

本实施例垂直农场应设置在透明玻璃的种植房棚10内，所述种植房棚10 内设有调节室内温度、湿度、二氧化碳浓度、光强的总控系统，能够实现智能调节室内环境，从而使得植物能够适合在该环境下生长，该部分属于现有技术，在此不再赘述。此外，还应设置采收池11，所述采收池11放置在机架1一侧，用户摘除种植板2上的菜后能够在采收池11上进行清洗，也用便于用户洗手等清洁行为。

其中，所述种植房棚10上侧设有遮阳网，所述总控系统包括风机101和人工水瀑布102，所述风机101设置在种植房棚10前侧，人工水瀑布102设置在种植房棚10后侧，所述风机101把室内的风抽到室外，能够把人工水瀑布102 的水分带入室内，不但能够实现调节室内的风力，还能达到调节室内温度和湿度的效果，通过凉水可以使得室内保持在8-10℃。此外，垂直农场一般具有3-9 米高，因此优选为10米高的种植房棚10。

本实施例智能化控制垂直农场的使用方法如下：用户通过把叶类植物种植到定植孔21上，用户可以通过控制器7控制传动电机5和循环泵3的工作，如控制传动电机5驱动种植板2转动，控制循环泵3把水肥一体化池4内的水肥抽到喷淋管道81上，并且通过喷头82喷洒到植物根部进行施肥。

本实施例垂直农场是植物工厂其中的一种，是将蔬菜定植在种植板2上，用机械化将种植板2向上提升。在几平方的占地面积下，使种植面积无限的扩大，垂直农场种植板每向上提高一米就可以多种植80棵，把蔬菜向上提高十米就有800棵蔬菜，双向循环就有1600棵蔬菜，宽一米就有6.6棵，十米就有66 棵蔬菜，如果高十米、宽十米就能种植5280棵，双面共有一万余棵蔬菜，在运用水肥一体化技术，在双面种植板2中间，用喷灌技术模拟热带雨林的生长方式，使蔬菜能够快速生长，由于采用机械化程度高，种植板2在机械带动下能上下循环，工作人员只需在地面操作就能种菜和采收蔬菜了。

与现有技术相比，第一，本实用新型充分利用自然光代替目前市场上传统的使用LED灯的高能耗植物工厂，实现低碳运行，以降低蔬菜种植成本。第二，本实用新型运用垂直种植方式，降低土地占用面积，增加蔬菜生长面积，使蔬菜种植行业不再“面朝黄土背朝天”，工作环境就像实验室。第三，本实用新型采用机械化将种植板向高空提升，智能化控制蔬菜全生产环境，降低工人的工作强度，减少工作量，进一步降低蔬菜的种植用工成本。第四，本实用新型运用水肥一体化技术，在上下循环双面种植设备中间安装喷雾系统，使蔬菜根部直接吸收营养，生长速度更接近自然，增长速度更快，产量更高。

需要进一步说明的是，控制器7和种植房棚10内的总控系统均需连接电源，该部分属于公知技术，在此不再赘述；而控制器7则通过预设程序来实现控制功能内，不属于本实用新型的保护范围内，在此不再赘述。除非另有明确的规定和限定，术语“连接”“固定”“安装”等术语应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能化控制垂直农场，其特征在于：包括机架、种植板、循环泵、水肥一体化池、传动电机、传动机构和控制器，所述种植板通过传动机构可转动地设置在机架上，所述种植板上设有用于种植植物的定植孔，所述机架内部设有喷淋系统，所述控制器分别与循环泵、传动电机电性连接，所述循环泵抽水口与水肥一体化池连通，出水口与喷淋系统连通，所述传动机构与传动电机驱动连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能化控制垂直农场，其特征在于：所述喷淋系统包括喷淋管道和若干喷头，所述喷淋管道与循环泵连通，所述喷头分别设置喷淋管道上，并且喷头喷洒的方向朝着种植板方向。

3.根据权利要求2所述的一种智能化控制垂直农场，其特征在于：所述喷淋管道在水平方向包括若干层分支管道，并且每层的分支管道相通，所述分支管道前后两侧分别设有若干喷头。

4.根据权利要求1所述的一种智能化控制垂直农场，其特征在于：传动机构包括传动链、主动链轮和被动链轮，所述种植板两侧边分别与传动链连接，所述被动链轮和主动链轮分别设置在机架上，所述主动链轮通过传动带与传动电机的驱动轴连接，所述主动链轮和被动链轮分别与传动链啮合。

5.根据权利要求4所述的一种智能化控制垂直农场，其特征在于：所述种植板由若干种植条相邻设置，所述种植条两端分别与传动链连接，所述种植条表面均匀设置定植孔。

6.根据权利要求1所述的一种智能化控制垂直农场，其特征在于：所述机架内部下侧还设有用于回收喷淋系统喷出液体的回收托盘。

7.根据权利要求1所述的一种智能化控制垂直农场，其特征在于：还包括采收池，所述采收池放置在机架一侧。

8.根据权利要求1所述的一种智能化控制垂直农场，其特征在于：所述垂直农场设置在透明玻璃或薄膜的种植房棚内，所述种植房棚内设有调节室内温度、湿度、二氧化碳浓度、光强、风力的总控系统。

9.根据权利要求8所述的一种智能化控制垂直农场，其特征在于：所述种植房棚上侧设有遮阳网，所述总控系统包括风机和人工水瀑布，所述风机设置在种植房棚前侧，人工水瀑布设置在种植房棚后侧，所述风机把室内的风抽到室外。

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