一种种植舱系统的制作方法

本实用新型涉及设施农业工程领域，特别是涉及一种种植舱系统。

背景技术：

设施农业是通过工程技术手段调控生产环境，进高效农业生产的方式。塑料大棚、日光温室等是常见的设施农业类型，该类设施农业充分利用温室效应，改善作物生长的光、温条件，部分打破作物栽培的季节限制，提高了生产效率。塑料大棚、日光温室仍未完全摆脱土壤、气候等外界因素的限制，在滩涂、盐碱地、高山等土壤瘠薄区，该类设施农业的发展亦受限。植物工厂是完全不依赖太阳光及属地土壤的一种内环境高精度控制设施农业，通过水培、基质栽培等代替土壤介质，相较常规设施农业具有可摆脱土壤限制、环境可控性强、病虫害少、生产效率高的特点，但高昂的设备与基建成本，巨大的能源消耗(占总运行成本的70-80％)，导致植物工厂产出农产品价格普遍高出常规产品数倍，限制了其推广发展。

可见，如何实现低能耗、智能的种植舱是本领亟需解决的一个问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种种植舱系统，能够实现低能耗、智能的控制。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种种植舱系统，包括：透明壳体、太阳能发电板、控制模块和采集模块；

所述透明壳体的上盖和侧壁上均设置开合盖装置；所述开合盖装置包括开合盖和开合盖执行机构；所述开合盖与所述开合盖执行机构连接；所述开合盖的固定部固定在所述透明壳体上；

所述太阳能发电板设置在所述开合盖；

所述采集模块与所述控制模块连接，所述采集模块用于采集环境信号；所述环境信号包括所述壳体内的温度信号、湿度信号和光照信号以及所述壳体外的温度信号、湿度信号、光照信号和风速信号；

所述控制模块分别与所述开合盖执行机构和太阳能发电板连接，所述控制模块用于根据所述环境信号控制所述开合盖执行机构使所述开合盖以设定角度打开或关闭；所述太阳能发电板向所述控制模块提供电能。

可选的，所述控制模块包括：比较单元、判断单元和电源单元；

所述比较单元与所述采集模块连接，所述比较单元用于将所述环境信号与环境信号阈值进行比较，得到比较结果；

所述判断单元分别与所述比较单元和所述开合盖执行机构连接，所述判断单元用于根据所述比较结果输出控制信号至所述开合盖执行机构；所述开合盖执行机构根据所述控制信号控制所述开合盖以设定角度打开或关闭；所述控制信号为打开信号和关闭信号。

可选的，所述开合盖执行机构包括：滚动轴承、限位轨道、摆臂、翻转限位以及液压油缸；

所述滚动轴承设置在限位轨道内，并与所述液压油缸连接；

所述限位轨道设置在所述透明壳体上；

所述摆臂通过固定螺栓与所述开合盖和所述透明壳体连接；

所述翻转限位设置在所述透明壳体上，用于限制所述开合盖以设定角度打开；

所述液压油缸与所述控制模块连接，所述液压油缸用于使所述开合盖以设定角度打开或关闭。

可选的，所述的一种种植舱系统，还包括：可开合通风口和开合通风口执行机构；

所述可开合通风口设置在所述透明壳体上；

所述开合通风口执行机构分别与所述控制模块和所述可开合通风口连接；所述控制模块还用于根据所述环境信号控制所述开合通风口执行机构使所述可开合通风口打开或关闭。

可选的，所述的一种种植舱系统，还包括：加热模块；

所述加热模块设置在所述透明壳体的内部，所述加热模块与所述控制模块连接；所述控制模块还用于根据所述环境信号控制所述加热模块的打开与关闭。

可选的，所述的一种种植舱系统，还包括：灌溉模块；

所述灌溉模块设置在所述透明壳体的内部，所述灌溉模块与所述控制模块连接；所述控制模块还用于根据所述环境信号控制所述灌溉模块对植物进行灌溉。

可选的，所述的一种种植舱系统，还包括降水汇水孔和储水箱；

所述降水汇水孔设置在所述透明壳体的顶部；

所述储水箱通过管道分别与所述降水汇水孔连通和所述灌溉模块连通。

可选的，所述的一种种植舱系统，还包括电源模块；

所述电源模块分别与所述太阳板、控制模块、采集模块、开合盖执行机构、开合通风口执行机构、加热模块和灌溉模块连接。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型所提供的一种种植舱系统，在所述透明壳体的上盖和侧壁上均设置开合盖装置，根据外界的环境信号控制开合盖装置的打开与关闭；根据环境信号，将开合盖装置打开时，太阳能发电板以设定角度进行发电；提高能源利用率，降低能耗，并且根据环境信号给控制模块反馈实现智能化管理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种种植舱系统的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的一种种植舱系统液压油缸两种安装方式的顶视图；

图3为本实用新型所提供的一种种植舱系统开合盖执行机构的结构示意图；

图4为开合盖装置关闭时的侧视图；

图5为开合盖装置打开时的前视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种种植舱系统，能够实现低能耗、智能的控制。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型所提供的一种种植舱系统的结构示意图，如图1所示，本实用新型所提供的一种种植舱系统，包括：透明壳体1、太阳能发电板3、控制模块2和采集模块；

所述透明壳体1的上盖和侧壁上均设置开合盖装置；所述开合盖装置包括开合盖11和开合盖执行机构4；所述开合盖11与所述开合盖执行机构4连接。打开的开合盖装置如图4和图5所示。所述透明壳体1的上盖为设定角度的玻璃。

所述采集模块与所述控制模块2连接，所述采集模块用于采集环境信号；所述环境信号包括所述壳体内的温度信号、湿度信号和光照信号以及所述壳体外的温度信号、湿度信号、光照信号和风速信号。

所述采集模块包括温度传感器、湿度传感器、光敏传感器和风速传感器。通过采集模块实时采集种植舱的透明壳体1内外的环境信号动态的调整种植舱的透明壳体1内环境信号，保证种植舱内的植物能够以最佳的生长环境生长。

所述采集模块与所述控制模块2之间采用总线布置架构，对采集模块内各类传感器数据进行汇总，同时收集透明壳体1内外环境信号，通过无线网络进行传输，以实现对系统总体运行状态的远程监控。

所述控制模块2分别与所述开合盖执行机构4和太阳能发电板3连接，所述控制模块2用于根据所述环境信号控制所述开合盖执行机构4使所述开合盖11以设定角度打开或关闭；所述太阳能发电板3向所述控制模块2提供电能。设定角度的范围为30°-45°。

所述控制模块2包括：比较单元、判断单元和电源单元。

所述比较单元与所述采集模块连接，所述比较单元用于将所述环境信号与环境信号阈值进行比较，得到比较结果。

所述判断单元分别与所述比较单元和所述开合盖执行机构4连接，所述判断单元用于根据所述比较结果输出控制信号至所述开合盖执行机构4；所述开合盖执行机构4根据所述控制信号控制所述开合盖11以设定角度打开或关闭；所述控制信号为打开信号和关闭信号。

在具体的实施例中，为了实现上盖和侧壁上所述开合盖11的滑动及定位翻转运动，所述开合盖执行机构4包括：滚动轴承12、限位轨道13、摆臂10、翻转限位14以及液压油缸8，并如图3所示。

所述滚动轴承12设置在限位轨道13内，并与所述液压油缸8连接。

所述限位轨道13设置在所述透明壳体1上。

所述摆臂10通过固定螺栓与所述开合盖11和所述透明壳体1连接。

所述翻转限位14设置在所述透明壳体1上，用于限制所述开合盖11以设定角度打开。

所述液压油缸8与所述控制模块2连接，所述液压油缸8用于使所述开合盖11以设定角度打开或关闭。所述液压油缸8可以设置在所述透明壳体1的上盖的中部，也可以设置在所述透明壳体1的上盖的两端，如图2所示。

为了实现透明壳体1内外的通风，所述的一种种植舱系统，还包括：可开合通风口9和开合通风口执行机构。

所述可开合通风口9设置在所述透明壳体1上。

所述开合通风口执行机构分别与所述控制模块2和所述可开合通风口9连接；所述控制模块2还用于根据所述环境信号控制所述开合通风口执行机构使所述可开合通风口9打开或关闭。

进一步的为了提高通风效率，在透明壳体1的多个面上设置可开合通风口9和开合通风口执行机构。

为了保证种植舱的透明壳体1内的温度处于植物生长的最佳温度，所述的一种种植舱系统，还包括：加热模块7；所述加热模块7具体为加热管。

所述加热模块7设置在所述透明壳体1的内部，所述加热模块7与所述控制模块2连接；所述控制模块2还用于根据所述环境信号控制所述加热模块7的打开与关闭。

为了保证种植舱的透明壳体1内的湿度处于植物生长的最佳湿度，所述的一种种植舱系统，还包括：灌溉模块6。

所述灌溉模块6设置在所述透明壳体1的内部，所述灌溉模块6与所述控制模块2连接。

所述控制模块2还用于根据所述环境信号控制所述灌溉模块6对植物进行灌溉。

具体所述灌溉模块6还包括循环水泵和曝气泵；植物培养槽通过管路与循环水泵和曝气泵相连接，并设置在所述植物培养槽和所述储水箱之间。

为了提高水资源的利用率，将降雨进行收集，所述的一种种植舱系统，还包括降水汇水孔5和储水箱。

所述降水汇水孔5设置在所述透明壳体1的顶部，所述降水汇水孔5用于收集透明壳体1顶盖处的天然水。

所述储水箱通过管道分别与所述降水汇水孔5连通和所述灌溉模块连通。

为了提高能源利用率，所述的一种种植舱系统，还包括电源模块；

所述电源模块分别与所述太阳板3、控制模块2、采集模块、开合盖执行机构4、开合通风口执行机构、加热模块7和灌溉模块6连接。

本实用新型所提供的一种种植舱系统具体的控制过程如表1所示，表1如下：

表1

为了实现种植舱系统的移动设置，所述透明壳体1以类集装箱体结构为基础，以方便运输。进而实现在偏僻海岛、钻井平台、高原等种植舱系统的设置。

本实用新型通过系统集成、环境耦合控制等手段，综合常规设施农业高效利用日光能和植物工厂精确控制单产收益高的特点，形成以内外环境耦合控制为基础兼顾可移动性，运行稳定性为一体的低能耗可移动种植舱系统，系统解决解边远地区长期稳定蔬菜供应问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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