[发明专利]集成化智能种植装置

说明书

本发明公开了一种集成化智能种植装置。种植装置包括主体结构和内部功能设施，主体结构内设有内部功能设施；所述主体结构，包括底部、墙体和顶部，底部和顶部间围设墙体；所述内部设施包括通风及空气循环过滤系统、水循环系统、太阳能发电及储能系统、巡行机器人、LED光谱补光系统和传感器网络。由多个集成种植装置组网，可形成分布式的植物工厂。本发明能自动化和智能化地实现能量自持的自主运行；作物生长全程利用光学杀虫除草，无农药、除草剂等化学污染，实现绿色种植；为封闭系统，减小环境的变化对粮食作物生长的影响。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域的一个作物种植装置，是一种集成化智能种植装置。

背景技术

作物的生长会受温度、湿度、光照、土壤条件等各种因素影响，在自然的条件下，由于气候、土壤分布不同，造成作物生长条件的不能满足，所以设想利用技术手段建立一个适合作物生长的局部环境，独立于外部环境或对外部环境变化实现缓冲，减小环境的变化对粮食作物的影响，在原来作物无法适应(不能耕种或不适合耕种)的自然空间中，构造出适合作物生长的局部环境。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明得目的在于提供一种智能种植装置，利用技术手段构造出适合作物生长的局部环境，减小环境的变化对粮食作物的影响，通过智能控制管理，调整温度、湿度、光照、养分等，为作物生长提供最佳的条件。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

本发明包括墙体、保温层、隔板、种植层、防水盒体、太阳能电池、太阳能发电装置和传感器网络等；所述种植装置包括主体结构和内部功能设施，所述主体结构，包括底部、墙体和顶部，底部和顶部间围设墙体；所述内部功能设施包括通风及空气循环过滤系统、水循环系统、太阳能发电及储能系统、巡行机器人、LED光谱补光系统、传感器网络和中央处理单元。由多个集成种植装置组网，可形成分布式的植物工厂。

所述顶部设置为外层和内层的双层结构，外层设置外层玻璃，外层玻璃上安装太阳能发电装置；内层设置内层玻璃，内层玻璃的外表面为凹面结构且涂覆选择性光谱涂层，通过选择性光谱涂层进行分光，将植物生长所需光谱透过，将其他光谱反射至外层玻璃上的太阳能发电装置进行发电。所述的内层玻璃内表面布置百叶窗。

所述墙体内围成种植空间，所述墙体上具有内部设施的安装接口龙门框架导轨和外部功能机械输入接口导向导轨，外部功能机械输入接口导向导轨设置在墙体内壁，墙体外壁铺设太阳能电池。

所述底部为位于种植空间内的上下两层箱体结构，分别为结构层和种植层；结构层包含保温层和防水盒体，较底层为保温层，保温层之上为防水盒体，防水盒体上布置种植层，种植层种植植物，结构层和种植层之间设置有带有细孔的隔板。所述的防水盒体主要由碎石填埋并在碎石中铺设热力管道构成。所述的种植层铺设配方土壤。

所述通风及空气循环过滤系统包括空气滤网、紫外照明器和空气循环箱、空气缓冲室；空气循环箱的输入口设有空气滤网，空气循环箱内设置紫外照明器，空气循环箱的输出口连接到种植空间；种植空间的排气口和空气输出缓冲室连接，空气输出缓冲室内设有凝集器，空气输出缓冲室连通外界大气，同时空气输出缓冲室底部经水处理器和水循环系统连接，空气输出缓冲室内经凝集器凝结空气中的水分经水质滤网流到水循环系统中。

所述水循环系统包含了配方容器、计量泵、混合罐、储水箱、水处理器、紫外照明器和水质滤网；配方容器出口经计量泵和混合罐连通，混合罐一端接喷灌接口，另一端接储水箱，储水箱和水处理器连通，水处理器侧方设有紫外照明器，水处理器底端为入口端，水处理器底端设有水质滤网。

所述巡行机器人又称多功能机械手，包含龙门框架导轨、机械手导轨和多功能机械手，龙门框架导轨横跨置于两侧的墙体上，机械手导轨竖直布置，机械手导轨上端固定于龙门框架导轨的滑块上，机械手导轨下端安装多功能机械手。所述巡行机器人，通过对种植空间的高密度的逐点坐标连续扫描，完成对种植空间的寻址和功能传达。