CN213587127U - 一种基于无土栽培的智能大棚 - Google Patents
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Abstract
一种基于无土栽培的智能大棚，包括外部结构和内部结构，所述的外部结构为玻璃大棚，内部结构包括在大棚内部设置的环境参数检测设备，环境参数检测设备的输出端连接主控制器，所述的主控制器的输出端分别连接温度调节装置、空气湿度调节装置、日光灯和营养液管道阀门的输入端，主控制器与以太网通信接口模块双向连接，主控制器输入端连接灰度摄像头的输出端。本实用新型通过无土栽培的技术对大棚实行自动化培育，为农作物提供良好的生长环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及无土栽培大棚技术领域，特别涉及一种基于无土栽培的智能大棚。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对新鲜蔬菜的要求越来越高，目前现有的蔬菜大棚普遍采用非智能化的塑料大棚，塑料大棚随着时间的延长，塑料发生硬化易损、透明度降低，棚内光照减弱，影响苗木的健壮生长，并且对种植场地有一定的要求，从而对大棚的扩张产生一定的影响。塑料大棚搭建繁琐，易损坏，长期成本较高，对农作物的生长发育不能起到最大化的提高，所以迫切需要一种新型的智能大棚来填补市场空白。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于无土栽培的智能大棚，通过无土栽培的技术对大棚实行自动化培育，为农作物提供良好的生长环境。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种基于无土栽培的智能大棚，包括外部结构和内部结构，所述的外部结构为玻璃大棚，内部结构包括在大棚内部设置的环境参数检测设备，环境参数检测设备的输出端连接主控制器1，所述的主控制器1的输出端分别连接温度调节装置9、空气湿度调节装置10、日光灯15和营养液管道阀门14的输入端，主控制器1与以太网通信接口模块12双向连接，主控制器1输入端连接灰度摄像头11的输出端。
所述的环境参数检测设备包括度检测装置2，空气湿度检测装置3，基质湿度检测装置4，基质PH值检测装置5，空气质量检测装置6，光照强度检测装置7。
所述的温度检测装置2与温度调节装置9、空气湿度检测装置3与空气湿度调节装置10、光照强度检测装置7与日光灯15采用闭环控制的方式。
所述的灰度摄像头11用于检测农作物的高度与大小通过拟合曲线与存储数据进行参照，CO2浓度检测装置8、温度检测装置2、基质湿度检测装置4、光照强度检测装置7将分别检测到的信息传递至主控制器1。
所述的主控制器1控制步进电机，步进电机控制营养液管道阀门14，营养液管道阀门14设置在营养液管道上。
所述的玻璃大棚底部设置有栽培槽16，栽培槽16通过砖砌而成，栽培槽16的底部采用水泥混凝土浇筑而成，位于栽培槽16一侧留有排水沟，在排水沟旁开一排排水孔，在底部铺设通向营养液的主管道17，所述的主管道17上设置有分管道18，所述的分管道18上设置有阀门开关14，所述的分管道18接在栽培槽16侧面。
所述的玻璃大棚顶部安装紫外线灯13。
本实用新型的有益效果：
本实用新型外部结构采用玻璃大棚，增加了大棚结构的稳定性，具有可持续发展的特性，通过无土栽培的农产品品质优，带来了较高的经济效益，无土栽培减少了土壤中病虫害的发生，减少了对农作物使用农药，确保了生产出的农作物没有或极少量的农药残留，提高了农产品的安全性；因此，与传统的蔬菜大棚相比，自动无土栽培大棚节省了劳力，保证农产品的品质大幅度的提高农产品的经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的模块示意图。
图2为无土栽培结构示意图。
图3为检测植株生长的结构示意图。
图4为栽培槽结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1图2图3所示：一种自动无土栽培大棚，外部结构采用玻璃大棚，具有良好的抗干扰能力，内部结构包括主控制器1，温度检测装置2、空气湿度检测装置3、基质湿度检测装置4、基质PH值检测装置5、空气质量检测装置6、光照强度检测装置7、CO2浓度检测装置8的输出端连接主控制器1的输入端，温度调节装置9、空气湿度调节装置10、日光灯15的输入端连接主控制器1的输出端，主控制器1的输出端连接营养液管道阀门14的输入端，主控制器1与以太网通信接口模块12双向连接，灰度摄像头11的输出端与主控制器1输入端连接。
所述的温度检测装置2与温度调节装置9、空气湿度检测装置3与空气湿度调节装置10、光照强度检测装置7与日光灯15采用闭环控制的方式，增加了自动无土栽培大棚的自动化程度。
所述营养液管道阀门14由步进电机控制，主控制器1通过农作物的生长状况，通过步进电机控制营养液的流速，从而达到农作物所需的最佳生长状态。
所述无土栽培具有节水、省肥、高产，清洁卫生无污染，省工省力，避免连作障碍，不受地域限制、充分利用空间有利于实现农业现代化：无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约，可以按照人的意志进行生产的优点。无土栽培取消了传统种植业的土壤，采用玉米秸、葵花秆、麦秆等有机质中加入适量的砂、蛭石、炉渣等无机质所配为PH值为6～7的基质，在基质中加入适量的营养液便可达到农作物所生长的条件。在农作物生长的过程中使用灰度摄像头11检测农作物的高度与大小通过拟合曲线与存储数据进行参照，主控制器1与CO2浓度检测装置8、温度检测装置2、基质湿度检测装置4、光照强度检测装置7综合计算并判断植株的生长状况，若主控制器1判断出传感器采集的数据与所预期的数据不符，立即将警告信息通过太网通信接口模块12发送到主控制室，提醒技术人员到大棚进行检查。
所述灰度摄像头11采用二值化算法，采集图像并判断植株的生长高度和大小，环境的参数采用各个参数的传感器进行采集数据，主控制器1将采集到的各种数据进行处理，处理数据采用机器学习算法结合所拟合成的曲线，从而精准的预测植株生长状况。
在无土栽培大棚中，环境的变化会对农作物产生较大的影响，所以控制环境的恒定是很有必要的，主控制器1通过温度检测装置2检测大棚内环境温度的变化，通过温度调节装置9维持温度为设定温度范围；主控制器1通过空气湿度检测装置3检测大棚内湿度的变化，通过空气湿度调节装置10调节空气湿度为设定范围；主控制器1通过光照强度检测装置7检测大棚内环境的变化，通过日光灯15调节光照强度为设定值；主控制器1通过空气质量检测装置6检测空气质量，若出现异常状况时通过太网通信接口模块12发送到主控制室，提醒技术人员到大棚进行检查。
所述主控制器1通过液晶显示屏将温度检测装置2、空气湿度检测装置3、基质湿度检测装置4、基质PH值检测装置5、空气质量检测装置6、光照强度检测装置7、CO2浓度检测装置8所得到的数据显示出来，形成可视化的直观数据。
所述主控制器1采用STM32F4系列芯片。所述灰度摄像头11采用Opencv摄像头。所述以太网通信接口模块12采用EM243。所述温度检测装置2采用DS18B20。所述空气湿度检测装置3采用155A。所述基质湿度检测装置4采用NHSF48。所述基质PH值检测装置5采用NHPH49。所述空气质量检测装置6采用AMS2600模块。所述光照强度检测装置7采用BH1750FVI模块。所述CO2浓度检测装置8采用SKA/CO2-101模块。所述温度调节装置9采用电热丝加热。所述空气湿度调节装置10采用MFR012。
如图4所示：所述的玻璃大棚底部设置有栽培槽16，栽培槽16通过砖砌而成，栽培槽16的底部采用水泥混凝土浇筑而成，位于栽培槽16一侧留有排水沟，在排水沟旁开一排排水孔，在底部铺设通向营养液的主管道17，所述的主管道17上设置有分管道18，所述的分管道18上设置有阀门开关14，所述的分管道18接在栽培槽16侧面。
Claims (7)
1.一种基于无土栽培的智能大棚，其特征在于，包括外部结构和内部结构，所述的外部结构为玻璃大棚，内部结构包括在大棚内部设置的环境参数检测设备，环境参数检测设备的输出端连接主控制器(1)，所述的主控制器(1)的输出端分别连接温度调节装置(9)、空气湿度调节装置(10)、日光灯(15)和营养液管道阀门(14)的输入端，主控制器(1)与以太网通信接口模块(12)双向连接，主控制器(1)输入端连接灰度摄像头(11)的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种基于无土栽培的智能大棚，其特征在于，所述的环境参数检测设备包括温度检测装置(2)，空气湿度检测装置(3)，基质湿度检测装置(4)，基质PH值检测装置(5)，空气质量检测装置(6)，光照强度检测装置(7)。
3.根据权利要求2所述的一种基于无土栽培的智能大棚，其特征在于，所述的温度检测装置(2)与温度调节装置(9)、空气湿度检测装置(3)与空气湿度调节装置(10)、光照强度检测装置(7)与日光灯(15)采用闭环控制的方式。
4.根据权利要求1所述的一种基于无土栽培的智能大棚，其特征在于，所述的灰度摄像头(11)用于检测农作物的高度与大小通过拟合曲线与存储数据进行参照，CO2浓度检测装置(8)、温度检测装置(2)、基质湿度检测装置(4)、光照强度检测装置(7)将分别检测到的信息传递至主控制器(1)。
5.根据权利要求1所述的一种基于无土栽培的智能大棚，其特征在于，所述的主控制器(1)控制步进电机，步进电机控制营养液管道阀门(14)，营养液管道阀门(14)设置在营养液管道上。
6.根据权利要求1所述的一种基于无土栽培的智能大棚，其特征在于，所述的玻璃大棚底部设置有栽培槽(16)，栽培槽(16)通过砖砌而成，栽培槽(16)的底部采用水泥混凝土浇筑而成，位于栽培槽(16)一侧留有排水沟，在排水沟旁开一排排水孔，在底部铺设通向营养液的主管道(17)，所述的主管道(17)上设置有分管道(18)，所述的分管道(18)上设置有营养液管道阀门(14)，所述的分管道(18)接在栽培槽(16)侧面。
7.根据权利要求1所述的一种基于无土栽培的智能大棚，其特征在于，所述的玻璃大棚顶部安装紫外线灯(13)。
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| CN202020877535.8U CN213587127U (zh) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | 一种基于无土栽培的智能大棚 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113785766A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-14 | 北京耕智农业科技有限公司 | 一种无土栽培装置和温室大棚 |
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