本發(fā)明屬于農業(yè)技術領域,涉及一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng)。
背景技術:
用于解決住宅、學生宿舍種植植物,出現(xiàn)的如下問題:
1、需要用種植盆種植,種植盆比較笨重、大風容易吹倒跌落樓下,砸落造成人身傷害。
需要搬運,只能是人工搬運,非常不方便。
2、大雨造成種植盆積水,不能及時排水,需要人工需要排水。
3、人工澆水,比較繁瑣。如果人員出差、離校就會造成植物死亡。
4、生長速度慢,只能依靠太陽光生長。
5、不能立體種植,產量太低,種植植物只能觀賞用。
6、不能防蟲害,需要人工除蟲,費時費力。
7,遠程不能觀看,也不能分享種植快樂。
8、種植盆分散、照射不均勻,果實成熟程度不一致,因此果實收獲人工效率不高。
9、北方地區(qū)白天晚上溫差比較大,夜晚太冷,造成植物凍傷。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術存在的上述問題,提供一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng),本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種壁掛是種植方式,且具有收卷功能,能夠應對植物所處環(huán)境的變化。
本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn):一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng),其特征在于,本種植系統(tǒng)包括安裝基板、太陽能板、兩根平行設置的卷條、兩塊平行設置的支撐圓盤、上拉電機和下拉電機,所述安裝基板固定設置在墻面上,所述太陽能板固定設在安裝基板上,兩塊所述支撐圓盤分別固定在太陽能板的左右兩側,所述上拉電機和下拉電機分別固定在安裝基板的上下兩端,兩根所述卷條之間縱向均勻固設有若干安裝條,所述安裝條上橫向均勻固設有若干種植盒,所述上拉電機和下拉電機通過拉伸與安裝條平鋪在安裝基板上時的最下端的安裝條相連,兩根所述卷條能夠在上拉電機的作用下分別包裹在兩塊支撐圓盤上,本種植系統(tǒng)還包括能夠對各種植盒內植物進行澆灌的自動澆灌裝置。
各安裝條通過兩根卷條相連,在卷條伸展狀態(tài)下,各安裝條之間具有折痕,卷條在受到上拉力后,能夠自動卷收形成卷曲狀態(tài),在支撐圓盤的定位和保型作用下,各安裝條能夠繞支撐圓盤分布,與兩塊支撐圓盤形成筒狀,上拉電機和下拉電機配合,能夠控制各安裝條緩慢的在筒狀和片狀之間轉換。
需注意的是:本文提及的卷條的卷收伸展功能,類似啪啪圈功能,在受到卷收力(破壞卷條的內應力,瞬間具有卷收趨勢)或拉伸力作用時,卷條在形變和復原之間切換,實現(xiàn)各安裝條的伸展和卷收。
不難看出,各安裝條在安裝基板上處于平直伸展狀態(tài)下:受光面積更大,熱交換和水分蒸發(fā)更直接,更迅速,在白天或適于植物生長的環(huán)境下,能夠有效的利用太陽光,且占用空間小,便于遠程觀賞,節(jié)約能源,植物生長迅速;
各安裝條在安裝板上處于卷收在支撐圓盤上的狀態(tài)下:形成相對密閉空間,能夠減少熱交換,進行有效避寒,適于北方或其他地區(qū)的冬季或低溫夜間,可以通過在密閉空間內給各植物進行供光供熱,優(yōu)化植物生長環(huán)境,延長植物光照時長,使植物生長周期縮短,提高產量。
在上述的一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng)中,所述卷條的橫截面呈下凹的曲條狀。
在上述的一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng)中,所述安裝條上具有若干與種植盒一一對應的led燈組。
led燈組能夠在安裝條平直伸展或卷收狀態(tài)下對植物進行人工光照和供熱,通過led燈組的控制,能夠調節(jié)植物生長環(huán)境。
在上述的一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng)中,所述自動澆灌裝置包括導軌、澆灌桿、儲水槽、控制盒和潛水泵,所述導軌有兩根,分別固定設置在安裝基板的兩側,且伸出安裝基板之上,所述澆灌桿的兩端分別開設有能夠允許導軌插入的導向孔,所述儲水槽固定設置在兩根導軌的下端,所述潛水泵設置在儲水槽內;
所述潛水泵的輸出軸伸出泵體之外,且潛水泵的輸出軸的伸出端固定設置有齒輪一,所述控制盒內具有一閥體,所述閥體上轉動連接有齒輪三,所述齒輪三與一齒輪四嚙合,所述齒輪四通過一轉軸相連,所述齒輪三與一齒輪二固定相連,且齒輪三和齒輪二同軸,所述齒輪二與齒輪一嚙合,所述轉軸上固定設置有圓形的限流板一,所述閥體內固定設置有限流板二,所述限流板一抵靠在所述限流板二上,所述限流板的一側為進口端,所述限流板的另一側為出口端,所述進口端內設置有電控蝶閥,所述進口端通過軟管與水源相連,所述出口端連接兩個出水支管,所述導軌為中空結構,兩個所述出水支管分別與兩根導軌的內腔相通;
所述導軌的內腔內滑動連接有鐵質滑塊,所述澆灌桿的兩端均設置有磁性材料制成的控制端,所述導向孔開設在所述控制端上;
所述限流板一的直徑小于所述限流板二的直徑,所述限流板二上周向開設有若干漏孔二,所述限流板一上周向開設有若干漏孔一,各漏孔一孔徑不一,且最小孔徑的漏孔一至最大孔徑的漏孔一相鄰,其他的漏孔一沿順時針方向孔徑逐漸增大;
所述澆灌桿為中空結構,所述澆灌桿上設置有若干灑頭,各所述灑頭均與潛水泵相連;
所述齒輪一、齒輪二、齒輪三和齒輪四的齒數(shù)比為1:60:1.5:40。
潛水泵適時開啟,潛水泵的輸出軸通過齒輪一、齒輪二、齒輪三和齒輪四的組合減速后,在帶動潛水泵提高水壓并輸出的同時,帶動轉軸緩慢旋轉,限流板一上的漏孔一間歇性的與限流板二上的漏孔二對通和隔檔,閥體的進口端的水壓呈跳躍性變化,間歇性呈現(xiàn)蓄壓、出水泄壓兩個狀態(tài),與此同時,由于漏孔一的孔徑沿順時針逐漸增大,在限流板一旋轉時,由于流通孔徑變小,蓄壓壓力逐漸增大,出水泄壓的壓力也逐漸增大,能夠克服澆灌桿和連接軟管等運動件的重力和運動阻力,使?jié)补鄺U逐漸的上移,且對各植物進行灑水澆灌;導軌內水壓作用在鐵質滑塊上,使其上移,在磁力吸附作用下,澆灌桿也隨之上移,實現(xiàn)自動有序澆灌。
可以通過控制電控蝶閥,調整進口端的水流流量,閥體分出兩根出水支管,分別連接兩根導軌,進口端連接自來水等水源,水源處于常開狀態(tài),通過電控蝶閥實現(xiàn)啟閉。
在上述的一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng)中,所述出水支管上連接有溢流管,所述溢流管能夠將閥體內的水滴流至所述儲水槽內。
在潛水泵開始灑水時,溢流管連接水源和儲水槽,對儲水槽進行持續(xù)供水,植物在灑水后會有部分滴流至儲水槽,儲水槽內的水存在部分蒸發(fā),溢流管的供水流量應該略大于灑頭的出水流量,儲水槽內的水能夠通過蒸發(fā)的方式對植物進行枝葉灌溉,優(yōu)化植物生長環(huán)境。
在上述的一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng)中,所述鐵質滑塊的下端面為上凹的曲面,所述鐵質滑塊的上端面為上凸的曲面。
該鐵質滑塊上下端面的設計,能夠增大水壓受力面積,減小鐵質滑塊的運動阻力。
在上述的一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng)中,所述種植盒包括一截面呈梯形的半盒體一和一截面呈矩形的半盒體二,所述半盒體二的一側面開設有若干水孔,所述半盒體二外滑動連接有一安裝座,所述安裝座通過若干連接螺栓與安裝條相連,所述安裝座內具有一吸附棉,各所述連接螺栓的螺栓頭能夠將全部的所述水孔遮擋,所述半盒體一的內壁上具有若干倒齒。
通過推壓半盒體二,能夠使半盒體二在安裝座上進行移動,并能夠與之實現(xiàn)簡便拆裝,連接螺栓能夠在壓緊半盒體二情況下遮閉水孔,正常情況下,水孔能夠貫通安裝座和半盒體二的內腔,從而對種植盒內的水分進行吸附和存留,保障種植盒內土壤的濕度不至于太低或太大,在有限的土壤量的情況下,安裝座內的水分能夠延長土壤的濕度維持時間,同時,通過調節(jié)連接螺栓與水孔的位置,可以控制水孔進出水的速度。
安裝條在卷收狀態(tài)下,種植盒處于傾斜或倒立狀態(tài),本種植盒能夠有效的防止植物或土壤從種植盒內傾出。
在上述的一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng)中,所述支撐圓盤上周向均勻開設有若干通風孔,所述支撐盤的中部具有一通孔,所述通風孔內通過傳動軸連接有一擺板,所述傳動軸的一端伸入所述通孔內,且固定設置有一錐齒一,兩個支撐圓盤之間通過一控制軸相連,所述控制軸的兩端分別固定設置有錐齒二,所述錐齒二能夠與對應的全部錐齒一嚙合。
通過控制傳動軸能夠對擺板在通風孔內的擺動角度進行調節(jié),從而對散熱和換氣的縫隙的大小進行調節(jié),各擺板在通風孔內形成百葉窗的結構,能夠在一定程度上避免飛蟲趨光而入,再者,擺板的開度可以控制安裝條卷收呈筒狀后筒體內的溫濕度。
在上述的一種壁掛式農業(yè)種植系統(tǒng)中,其中一個所述支撐圓盤上設置有若干滅蚊燈,所述滅蚊燈能夠發(fā)射波長在240nm~280nm之間的紫外線。
240nm~280nm之間的紫外線能夠對筒體內的菌體進行抑制和殺除,從而對植物進行有效除蟲,實現(xiàn)無農藥種植。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、不難看出,各安裝條在安裝基板上處于平直伸展狀態(tài)下:受光面積更大,熱交換和水分蒸發(fā)更直接,更迅速,在白天或適于植物生長的環(huán)境下,能夠有效的利用太陽光,且占用空間小,便于遠程觀賞,節(jié)約能源,植物生長迅速。
2、各安裝條在安裝板上處于卷收在支撐圓盤上的狀態(tài)下:形成相對密閉空間,能夠減少熱交換,進行有效避寒,適于北方或其他地區(qū)的冬季或低溫夜間,可以通過在密閉空間內給各植物進行供光供熱,優(yōu)化植物生長環(huán)境,延長植物光照時長,使植物生長周期縮短,提高產量。
3、潛水泵適時開啟,潛水泵的輸出軸通過齒輪一、齒輪二、齒輪三和齒輪四的組合減速后,在帶動潛水泵提高水壓并輸出的同時,帶動轉軸緩慢旋轉,限流板一上的漏孔一間歇性的與限流板二上的漏孔二對通和隔檔,閥體的進口端的水壓呈跳躍性變化,間歇性呈現(xiàn)蓄壓、出水泄壓兩個狀態(tài),與此同時,由于漏孔一的孔徑沿順時針逐漸增大,在限流板一旋轉時,由于流通孔徑變小,蓄壓壓力逐漸增大,出水泄壓的壓力也逐漸增大,能夠克服澆灌桿和連接軟管等運動件的重力和運動阻力,使?jié)补鄺U逐漸的上移,且對各植物進行灑水澆灌;導軌內水壓作用在鐵質滑塊上,使其上移,在磁力吸附作用下,澆灌桿也隨之上移,實現(xiàn)自動有序澆灌。
附圖說明
圖1是本種植系統(tǒng)的整體結構示意圖。
圖2是本種植系統(tǒng)中安裝條處于平直伸展狀態(tài)下的結構示意圖。
圖3是本種植系統(tǒng)中種植盒的剖面結構示意圖。
圖4是本種植系統(tǒng)中卷條的剖面結構示意圖。
圖5是本種植系統(tǒng)中自動澆灌裝置的原理示意圖。
圖6是自動澆灌裝置中減速結構的原理圖。
圖7是本系統(tǒng)中限流板一和限流板二的結構示意圖。
圖8是本系統(tǒng)中導軌和澆灌桿之間的連接結構示意圖。
圖9是本系統(tǒng)中兩個支撐圓盤的結構示意圖。
圖10是本系統(tǒng)中支撐圓盤的截面圖。
圖11是本種植系統(tǒng)中安裝條處于卷收狀態(tài)下的結構示意圖。
圖中,11、安裝基板;12、太陽能板;13、卷條;14、支撐圓盤;15、上拉電機;16、下拉電機;17、安裝條;18、種植盒;19、led燈組;21、導軌;22、澆灌桿;23、儲水槽;24、控制盒;25、潛水泵;26、閥體;27、導向孔;31、齒輪一;32、齒輪二;33、齒輪三;34、齒輪四;35、轉軸;36、限流板一;37、限流板二;38、電控蝶閥;39、鐵質滑塊;41、漏孔一;42、漏孔二;43、灑頭;44、溢流管;45、出水支管;51、半盒體一;52、半盒體二;53、水孔;54、安裝座;55、吸附棉;56、倒齒;57、連接螺栓;61、通風孔;62、通孔;63、擺板;64、錐齒一;65、錐齒二;66、控制軸;67、傳動軸;7、滅蚊燈。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖,對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。
如圖1和圖2所示,本種植系統(tǒng)包括安裝基板11、太陽能板12、兩根平行設置的卷條13、兩塊平行設置的支撐圓盤14、上拉電機15和下拉電機16,安裝基板11固定設置在墻面上,太陽能板12固定設在安裝基板11上,兩塊支撐圓盤14分別固定在太陽能板12的左右兩側,上拉電機15和下拉電機16分別固定在安裝基板11的上下兩端,兩根卷條13之間縱向均勻固設有若干安裝條17,安裝條17上橫向均勻固設有若干種植盒18,上拉電機15和下拉電機16通過拉伸與安裝條17平鋪在安裝基板11上時的最下端的安裝條17相連,兩根卷條13能夠在上拉電機15的作用下分別包裹在兩塊支撐圓盤14上,本種植系統(tǒng)還包括能夠對各種植盒18內植物進行澆灌的自動澆灌裝置。
各安裝條17通過兩根卷條13相連,在卷條13伸展狀態(tài)下,各安裝條17之間具有折痕,卷條13在受到上拉力后,能夠自動卷收形成卷曲狀態(tài),在支撐圓盤14的定位和保型作用下,各安裝條17能夠繞支撐圓盤14分布,與兩塊支撐圓盤14形成筒狀,上拉電機15和下拉電機16配合,能夠控制各安裝條17緩慢的在筒狀和片狀之間轉換。
需注意的是:本文提及的卷條13的卷收伸展功能,類似啪啪圈功能,在受到卷收力(破壞卷條的內應力,瞬間具有卷收趨勢)或拉伸力作用時,卷條13在形變和復原之間切換,實現(xiàn)各安裝條17的伸展和卷收。
不難看出,如圖2所示,各安裝條17在安裝基板11上處于平直伸展狀態(tài)下:受光面積更大,熱交換和水分蒸發(fā)更直接,更迅速,在白天或適于植物生長的環(huán)境下,能夠有效的利用太陽光,且占用空間小,便于遠程觀賞,節(jié)約能源,植物生長迅速;
如圖11所示,各安裝條17在安裝板上處于卷收在支撐圓盤14上的狀態(tài)下:形成相對密閉空間,能夠減少熱交換,進行有效避寒,適于北方或其他地區(qū)的冬季或低溫夜間,可以通過在密閉空間內給各植物進行供光供熱,優(yōu)化植物生長環(huán)境,延長植物光照時長,使植物生長周期縮短,提高產量。
如圖4所示,卷條13的橫截面呈下凹的曲條狀。
如圖1和圖2所示,安裝條17上具有若干與種植盒18一一對應的led燈組19;led燈組19能夠在安裝條17平直伸展或卷收狀態(tài)下對植物進行人工光照和供熱,通過led燈組19的控制,能夠調節(jié)植物生長環(huán)境。
如圖2、圖5、圖6、圖7和圖8所示,自動澆灌裝置包括導軌21、澆灌桿22、儲水槽23、控制盒24和潛水泵25,導軌21有兩根,分別固定設置在安裝基板11的兩側,且伸出安裝基板11之上,澆灌桿22的兩端分別開設有能夠允許導軌21插入的導向孔27,儲水槽23固定設置在兩根導軌21的下端,潛水泵25設置在儲水槽23內;潛水泵25的輸出軸伸出泵體之外,且潛水泵25的輸出軸的伸出端固定設置有齒輪一31,控制盒24內具有一閥體26,閥體26上轉動連接有齒輪三33,齒輪三33與一齒輪四34嚙合,齒輪四34通過一轉軸35相連,齒輪三33與一齒輪二32固定相連,且齒輪三33和齒輪二32同軸,齒輪二32與齒輪一31嚙合,轉軸35上固定設置有圓形的限流板一36,閥體26內固定設置有限流板二37,限流板一36抵靠在限流板二37上,限流板的一側為進口端,限流板的另一側為出口端,進口端內設置有電控蝶閥38,進口端通過軟管與水源相連,出口端連接兩個出水支管45,導軌21為中空結構,兩個出水支管45分別與兩根導軌21的內腔相通;導軌21的內腔內滑動連接有鐵質滑塊39,澆灌桿22的兩端均設置有磁性材料制成的控制端,導向孔27開設在控制端上;限流板一36的直徑小于限流板二37的直徑,限流板二37上周向開設有若干漏孔二42,限流板一36上周向開設有若干漏孔一41,各漏孔一41孔徑不一,且最小孔徑的漏孔一41至最大孔徑的漏孔一41相鄰,其他的漏孔一41沿順時針方向孔徑逐漸增大;澆灌桿22為中空結構,澆灌桿22上設置有若干灑頭43,各灑頭43均與潛水泵25相連;齒輪一31、齒輪二32、齒輪三33和齒輪四34的齒數(shù)比為1:60:1.5:40。
潛水泵25適時開啟,潛水泵25的輸出軸通過齒輪一31、齒輪二32、齒輪三33和齒輪四34的組合減速后,在帶動潛水泵25提高水壓并輸出的同時,帶動轉軸35緩慢旋轉,限流板一36上的漏孔一41間歇性的與限流板二37上的漏孔二42對通和隔檔,閥體26的進口端的水壓呈跳躍性變化,間歇性呈現(xiàn)蓄壓、出水泄壓兩個狀態(tài),與此同時,由于漏孔一41的孔徑沿順時針逐漸增大,在限流板一36旋轉時,由于流通孔62徑變小,蓄壓壓力逐漸增大,出水泄壓的壓力也逐漸增大,能夠克服澆灌桿22和連接軟管等運動件的重力和運動阻力,使?jié)补鄺U22逐漸的上移,且對各植物進行灑水澆灌;導軌21內水壓作用在鐵質滑塊39上,使其上移,在磁力吸附作用下,澆灌桿22也隨之上移,實現(xiàn)自動有序澆灌。
可以通過控制電控蝶閥38,調整進口端的水流流量,閥體26分出兩根出水支管45,分別連接兩根導軌21,進口端連接自來水等水源,水源處于常開狀態(tài),通過電控蝶閥38實現(xiàn)啟閉。
出水支管45上連接有溢流管44,溢流管44能夠將閥體26內的水滴流至儲水槽23內;在潛水泵25開始灑水時,溢流管44連接水源和儲水槽23,對儲水槽23進行持續(xù)供水,植物在灑水后會有部分滴流至儲水槽23,儲水槽23內的水存在部分蒸發(fā),溢流管44的供水流量應該略大于灑頭43的出水流量,儲水槽23內的水能夠通過蒸發(fā)的方式對植物進行枝葉灌溉,優(yōu)化植物生長環(huán)境。
鐵質滑塊39的下端面為上凹的曲面,鐵質滑塊39的上端面為上凸的曲面;該鐵質滑塊39上下端面的設計,能夠增大水壓受力面積,減小鐵質滑塊39的運動阻力。
如圖3所示,種植盒18包括一截面呈梯形的半盒體一51和一截面呈矩形的半盒體二52,半盒體二52的一側面開設有若干水孔53,半盒體二52外滑動連接有一安裝座54,安裝座54通過若干連接螺栓57與安裝條17相連,安裝座54內具有一吸附棉55,各連接螺栓57的螺栓頭能夠將全部的水孔53遮擋,半盒體一51的內壁上具有若干倒齒56;通過推壓半盒體二52,能夠使半盒體二52在安裝座54上進行移動,并能夠與之實現(xiàn)簡便拆裝,連接螺栓57能夠在壓緊半盒體二52情況下遮閉水孔53,正常情況下,水孔53能夠貫通安裝座54和半盒體二52的內腔,從而對種植盒18內的水分進行吸附和存留,保障種植盒18內土壤的濕度不至于太低或太大,在有限的土壤量的情況下,安裝座54內的水分能夠延長土壤的濕度維持時間,同時,通過調節(jié)連接螺栓57與水孔53的位置,可以控制水孔53進出水的速度。
安裝條17在卷收狀態(tài)下,種植盒18處于傾斜或倒立狀態(tài),本種植盒18能夠有效的防止植物或土壤從種植盒18內傾出。
如圖9和圖10所示,支撐圓盤14上周向均勻開設有若干通風孔61,支撐盤的中部具有一通孔62,通風孔61內通過傳動軸67連接有一擺板63,傳動軸67的一端伸入通孔62內,且固定設置有一錐齒一64,兩個支撐圓盤14之間通過一控制軸66相連,控制軸66的兩端分別固定設置有錐齒二65,錐齒二65能夠與對應的全部錐齒一64嚙合;通過控制傳動軸67能夠對擺板63在通風孔61內的擺動角度進行調節(jié),從而對散熱和換氣的縫隙的大小進行調節(jié),各擺板63在通風孔61內形成百葉窗的結構,能夠在一定程度上避免飛蟲趨光而入,再者,擺板63的開度可以控制安裝條17卷收呈筒狀后筒體內的溫濕度。
如圖2所示,其中一個支撐圓盤14上設置有若干滅蚊燈7,滅蚊燈7能夠發(fā)射波長在240nm~280nm之間的紫外線;240nm~280nm之間的紫外線能夠對筒體內的菌體進行抑制和殺除,從而對植物進行有效除蟲,實現(xiàn)無農藥種植。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。