專利名稱：工廠化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)立體生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，尤其是涉及在工廠化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中使用的立體生產(chǎn)體系，該系統(tǒng)采用模塊化組建，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)植的自動化和集約化。
背景技術(shù)：
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目前，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)新的形勢，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增長方式發(fā)生巨大改變以及農(nóng)業(yè)經(jīng)營方式向適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)條件的方向轉(zhuǎn)化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和加工所導(dǎo)致的環(huán)境污染和食品安全地位的提高，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境條件的優(yōu)化成為當(dāng)務(wù)之急。由于水資源相對貧乏以及人口的增加和土地資源的減少，我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展正面臨著前所未有的困難局面，如何正確地分析和認(rèn)識制約我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的因素，是我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。水資源相對貧乏是中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大缺陷，農(nóng)業(yè)一直是我國使用水資源的〃第一大戶〃，約占總用水量的50%左右。但是隨著工業(yè)的迅速發(fā)展以及城市化趨勢的加速，農(nóng)業(yè)在用水上已受到工業(yè)和人民生活用水越來越激烈的競爭，用水〃第一大戶〃的地位不可能長期保持下去。土地在多方面的制約作用，我國農(nóng)業(yè)土地人均降至O. 08公頃，遠(yuǎn)低于世界人均O. 27公頃的水平，而且平均每年以36. 7萬公頃的速度在減少。我國耕地的承載力陷入嚴(yán)重的危機(jī)狀態(tài)。我國農(nóng)業(yè)長期以來采取傳統(tǒng)的粗放外延擴(kuò)大再生產(chǎn)方式，投入高但有效利用率低和成本高，并對資源和環(huán)境產(chǎn)生的副作用大。在農(nóng)業(yè)進(jìn)入市場經(jīng)濟(jì)和即將融入國際大市場的今天，這種傳統(tǒng)的增長方式(即沿用常規(guī)性農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的模式)已經(jīng)不可能也不應(yīng)該再維持下去了。為了打破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對自然條件強(qiáng)烈的依賴性，開辟自然資源綜合利用的新途徑和新方法，推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為發(fā)展目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展，通過實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的自動化，集約化生產(chǎn)來解決農(nóng)村的剩余勞動力，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的附加值，改良農(nóng)村的環(huán)境結(jié)構(gòu)成為目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的當(dāng)務(wù)之急。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)自動化，集約化生產(chǎn)是多項(xiàng)技術(shù)的綜合作用，以降低了人工最優(yōu)化生態(tài)環(huán)境控制的成本，其中，節(jié)約用水和實(shí)現(xiàn)水在農(nóng)業(yè)中的循環(huán)利用，為發(fā)展特別惡劣環(huán)境下的人工智能生態(tài)農(nóng)業(yè)，供了可行性，為開展沙漠農(nóng)業(yè)、高原農(nóng)業(yè)、太空農(nóng)業(yè)、極地農(nóng)業(yè)提供了可能性。而空間利用上從一層空間發(fā)展到多層空間，為都市農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了可能，也增強(qiáng)了城市的造血功能。創(chuàng)新工程，為打破傳統(tǒng)的城鄉(xiāng)將局、工農(nóng)業(yè)對立、解決城市居民住房難的問題提供了新途徑和新方法。整個種植生產(chǎn)采用的工業(yè)模塊化生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的自動化,集約化生產(chǎn)的關(guān)鍵在于對整個種植區(qū)實(shí)現(xiàn)立體化的生產(chǎn)，將農(nóng)作物的生產(chǎn)向空間發(fā)展，而使用多層的立體組合架是解決問題的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的組合架一般采用固定組裝式的，組裝不方便，尤其是補(bǔ)光系統(tǒng)和補(bǔ)水系統(tǒng)多采用臨時加裝，不便于使用和對光源和補(bǔ)水系統(tǒng)的控制，尤其是難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制和農(nóng)作物的智能化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種實(shí)現(xiàn)工廠化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的立體化集約化生產(chǎn)的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對水源、能源綜合利用，以達(dá)到作物生產(chǎn)的綜合節(jié)水，節(jié)能，高效，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種工廠化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)立體生產(chǎn)系統(tǒng)，所述生產(chǎn)系統(tǒng)包括立體組合框架，所述立體組合框架由模塊化的立柱、橫梁、插接件和底座架組裝而成，形成多個基本種養(yǎng)殖單元，所述立體組合框架I的4個角的立柱2為補(bǔ)水立柱，通過為種養(yǎng)殖單元提供補(bǔ)水，兩個相對側(cè)邊的 立柱2為通電立柱，為種養(yǎng)殖單元提供電力；
所述底座架11固定立柱2，并且和最底層的插接件固定，作為框架的底座，使所述立體組合框架I成為一體；
所述生產(chǎn)系統(tǒng)具有水光電一體化智能平臺29和種養(yǎng)植系統(tǒng)，所述水光電一體化智能平臺29為種養(yǎng)殖系統(tǒng)提供生長所需的光照、補(bǔ)水和電力；
所述種養(yǎng)植系統(tǒng)包括種植盤和養(yǎng)殖箱，所述種植盤放置在基本種養(yǎng)殖單兀內(nèi)，養(yǎng)殖箱放置在底座架11下部，使立體組合框架I形成種養(yǎng)殖一體的立體生產(chǎn)系統(tǒng)。所述補(bǔ)水立柱由多個立柱2連接而成，其連接處采用多道防水圈，在補(bǔ)水立柱最下端設(shè)置堵頭，中心為封閉的空腔14，所述空腔14的側(cè)壁設(shè)置與空腔14連通的進(jìn)水口 12和補(bǔ)水口 13，所述進(jìn)水口 12和補(bǔ)水口 13分別接通進(jìn)水彎管41和補(bǔ)水彎管42，向種養(yǎng)殖單元提供補(bǔ)充水分。所述插接件為腳套3和通用接頭7，所述腳套3包括二通腳套，三通腳套和四通腳套，所述通用接頭7包括通用二通，通用三通和通用四通；所述通用接頭7和腳套3分別具有連接座6和腳套連接座4 ;所述立柱2的底端插入腳套3的立柱插口 5，通用接頭7安裝在立柱2設(shè)定的安裝位置，腳套3和和通用接頭7的側(cè)邊分別設(shè)置腳套插槽15和通用接頭插槽8。所述橫梁為帶電氣插座的電器通用滑道9和橫向通用連接器10，所述電器通用滑道9和橫向通用連接器10的兩端設(shè)置插頭18，所述插頭18插入通用接頭7的連接座6或腳套3的腳套連接座4，分別與通用接頭7或腳套3插接，將電器通用滑道9和橫向通用連接器10的兩端固定，組裝框架結(jié)構(gòu)。所述電器通用滑道9設(shè)置電器箱插孔45和通電連接柱17的插口，安裝電器箱和通電連接柱17，所述通電連接柱17上設(shè)置電氣插座40，為設(shè)備提供電力。所述通用接頭為分體式，便于安裝在立柱2的特定安裝位；所述通用四通接頭其中一個連接座6的下端設(shè)置營養(yǎng)液管托架16，作為營養(yǎng)液管的固定裝置使用。，所述腳套3在組合框架4個側(cè)邊中間部位為三通腳套，中心為一個四通腳套，4個角為四個二通腳套；所述二通腳套與三通腳套之間以及四通腳套和兩個側(cè)面的三通腳套之間固定電器通用滑道。兩個相對外側(cè)邊的三通腳套分別和四個角的二通腳套之間固定電器通用滑道；四通腳套和另外兩個相對側(cè)邊的三通腳套之間固定橫向通用連接器。
所述水光電一體化智能平臺29由補(bǔ)水系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)和散熱管28構(gòu)成；
所述補(bǔ)水系統(tǒng)包括進(jìn)水管道44、一體化噴桿31、一體化噴頭30和噴桿噴片安裝孔43,
進(jìn)水管道44和補(bǔ)水軟管42連接,通過一體化噴頭30和噴桿噴片安裝孔43內(nèi)安裝的噴水旋轉(zhuǎn)片，為下排的種植盤提供生長所需的水分，并使該補(bǔ)水充分，分布均勻；
所述補(bǔ)光系統(tǒng)包括設(shè) 置在智能平臺29背面的多個平行排列的補(bǔ)光燈管安裝槽50、補(bǔ)光燈管托架48和補(bǔ)光燈管47 ;所述補(bǔ)光燈管47的補(bǔ)光燈頭49固定安放在補(bǔ)光燈管托架48內(nèi)，補(bǔ)光燈管47平行排列，為下排種植托盤35提供均勻補(bǔ)光。所述散熱管28與調(diào)溫管道連解，通入一定溫度的水進(jìn)行循環(huán)；
所述水光電一體化智能平臺29兩個側(cè)邊設(shè)置導(dǎo)向輪安裝孔36，安裝導(dǎo)向輪，便于營養(yǎng)液大托盤37和種植托盤35滑進(jìn)滑出，方便操作。所述種植盤包括營養(yǎng)液托盤32和種植托盤35，所述種植托盤35放置在營養(yǎng)液托盤32上，所述種植托盤35包括種植托盤外框38、種植網(wǎng)34和種植網(wǎng)壓網(wǎng)柵33，種植網(wǎng)34放入外框38，用壓網(wǎng)柵33壓住形成種植托盤35 ；
所述營養(yǎng)液托盤32盤內(nèi)設(shè)置分隔片46形成營養(yǎng)液平衡槽37，所述分隔片46上部均勻設(shè)置凹口，使整個托盤32內(nèi)的液面達(dá)到平衡，便于作物生長。所述立體生產(chǎn)系統(tǒng)還包括空氣保溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)19，所述空氣保溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)19包括頂蓋20和保溫門24和保溫門固定裝置，所述頂蓋20安裝在立體框架頂部，所述保溫門24通過保溫門滑道25安裝在立體框架側(cè)面，上述結(jié)構(gòu)和所述散熱管28共同構(gòu)成空氣保溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，為生長單元提供適宜作物生長的環(huán)境；
所述頂蓋20包括風(fēng)扇安裝孔21、風(fēng)扇和散熱片22，調(diào)節(jié)空氣溫度和濕度；
所述保溫門固定裝置包括保溫門滑道角通27、連接件26和保溫門滑道25，所述連接件26兩端分別與角通27和滑道25插接，連接件26側(cè)面具有插接槽39，所述插接槽39插入腳套插槽15或通用接頭的插槽8，在框架側(cè)面固定保溫門滑道25 ；
所述保溫門24使用安裝壓條將保溫膜23復(fù)蓋在保溫門框51上，形成保溫門24 ;所述頂蓋20的散熱片22周邊加保溫膜，形成封閉環(huán)境。本發(fā)明提出的工廠化農(nóng)業(yè)立體生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)勢，一方面表現(xiàn)在對原有技術(shù)的系統(tǒng)集成上，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)被組裝到一個集成模塊化的系統(tǒng)上，從節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、循環(huán)、系統(tǒng)安全、市場、產(chǎn)業(yè)、資源高效利用等多角度全方位的價值理念出發(fā)進(jìn)行綜合創(chuàng)新。立體生產(chǎn)系統(tǒng)的使用有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)在先進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系中的應(yīng)用。本發(fā)明用于立體種植循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈在實(shí)施過程中將生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集群良性循環(huán)鏈項(xiàng)目按照特定的生產(chǎn)目的進(jìn)行組合以符合生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集群良性循環(huán)理念，建立高效生態(tài)種養(yǎng)加工體系，提高生產(chǎn)水平。


圖I顯示工廠化農(nóng)業(yè)立體生產(chǎn)系統(tǒng)使用的立體組合框架示意 圖2顯示立體組合框架的立柱；
圖3顯示立柱和腳套分解 圖4顯示帶電氣插座的電器通用滑道；
圖5顯示帶通用三通的電器通用滑道；圖6顯示本發(fā)明使用的各種通用接頭；
圖7顯示本發(fā)明使用的各種腳通；
圖8顯示本發(fā)明的水光電一體化智能平臺；
圖9顯示水光電一體化智能平臺背面 圖10顯示種植托盤結(jié)構(gòu)；
圖11顯示營養(yǎng)液托盤結(jié)構(gòu)；
圖12顯示本發(fā)明的空氣保溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種工廠化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)立體生產(chǎn)系統(tǒng)，所述生產(chǎn)系統(tǒng)包括立體組合框架，所述立體組合框架由模塊化的立柱、橫梁、插接件和底座架組裝而成，形成多個基本種養(yǎng)殖單元，其特征在于，所述立體組合框架(I)的4個角的立柱(2)為補(bǔ)水立柱，通過為種養(yǎng)殖單元提供補(bǔ)水，兩個相對側(cè)邊的立柱(2)為通電立柱，為種養(yǎng)殖單元提供電力；所述底座架(11)固定立柱(2)，并且和最底層的插接件固定，作為框架的底座，使所述立體組合框架(I)成為一體；所述生產(chǎn)系統(tǒng)具有水光電一體化智能平臺(29)和種養(yǎng)植系統(tǒng)，所述水光電一體化智能平臺(29)為種養(yǎng)殖系統(tǒng)提供生長所需的光照、補(bǔ)水和電力；所述種養(yǎng)植系統(tǒng)包括種植盤和養(yǎng)殖箱，所述種植盤放置在基本種養(yǎng)殖單元內(nèi)，養(yǎng)殖箱放置在底座架(11)下部，使立體組合框架(I)形成種養(yǎng)殖一體的立體生產(chǎn)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立體生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)水立柱由多個立柱(2)連接而成，其連接處采用多道防水圈，在補(bǔ)水立柱最下端設(shè)置堵頭，中心為封閉的空腔(14)，所述空腔(14)的側(cè)壁設(shè)置與空腔(14)連通的進(jìn)水口( 12)和補(bǔ)水口( 13)，所述進(jìn)水口( 12)和補(bǔ)水口(13)分別接通進(jìn)水彎管(41)和補(bǔ)水彎管(42)，向種養(yǎng)殖單元提供補(bǔ)充水分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述插接件為腳套(3)和通用接頭(7)，所述腳套(3)包括二通腳套，三通腳套和四通腳套，所述通用接頭(7)包括通用二通，通用三通和通用四通；所述通用接頭(7)和腳套(3)分別具有連接座(6)和腳套連接座(4);所述立柱(2)的底端插入腳套(3)的立柱插口(5)，通用接頭(7)安裝在立柱(2)設(shè)定的安裝位置，腳套(3)和和通用接頭(7)的側(cè)邊分別設(shè)置腳套插槽(15)和通用接頭插槽(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述橫梁為帶電氣插座的電器通用滑道(9)和橫向通用連接器(10)，所述電器通用滑道(9)和橫向通用連接器(10)的兩端設(shè)置插頭(18 )，所述插頭(18 )插入通用接頭(7 )的連接座(6 )或腳套(3 )的腳套連接座4，分別與通用接頭7或腳套3插接，將電器通用滑道9和橫向通用連接器(10)的兩端固定，組裝框架結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能組合架，其特征在于，所述電器通用滑道9設(shè)置電器箱插孔(45)和通電連接柱(17)的插口，安裝電器箱和通電連接柱(17)，所述通電連接柱(17)上設(shè)置電氣插座(40 )，為設(shè)備提供電力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能組合架，其特征在于，所述通用接頭為分體式，便于安裝在立柱(2)的特定安裝位；所述通用四通接頭其中一個連接座(6)的下端設(shè)置營養(yǎng)液管托架(16)，作為營養(yǎng)液管的固定裝置使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能組合架，其特征在于，所述腳套(3)在組合框架4個側(cè)邊中間部位為三通腳套，中心為一個四通腳套，4個角為四個二通腳套；所述二通腳套與三通腳套之間以及四通腳套和兩個側(cè)面的三通腳套之間固定電器通用滑道，兩個相對外側(cè)邊的三通腳套分別和四個角的二通腳套之間固定電器通用滑道；四通腳套和另外兩個相對側(cè)邊的三通腳套之間固定橫向通用連接器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多功能組合架，其特征在于，所述水光電一體化智能平臺(29)由補(bǔ)水系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)和散熱管(28)構(gòu)成；所述補(bǔ)水系統(tǒng)包括進(jìn)水管道(44)、一體化噴桿(31)、一體化噴頭(30)和噴桿噴片安裝孔(43),進(jìn)水管道(44)和補(bǔ)水軟管(42)連接，通過一體化噴頭(30)和噴桿噴片安裝孔(43)內(nèi)安裝的噴水旋轉(zhuǎn)片，為下排的種植盤提供生長所需的水分，并使該補(bǔ)水充分，分布均勻；所述補(bǔ)光系統(tǒng)包括設(shè)置在智能平臺(29)背面的多個平行排列的補(bǔ)光燈管安裝槽(50 )、補(bǔ)光燈管托架(48 )和補(bǔ)光燈管(47 );所述補(bǔ)光燈管(47)的補(bǔ)光燈頭(49)固定安放在補(bǔ)光燈管托架(48)內(nèi)，補(bǔ)光燈管(47)平行排列，為下排種植托盤(35)提供均勻補(bǔ)光；所述散熱管(28)與調(diào)溫管道連解，通入一定溫度的水進(jìn)行循環(huán)；所述水光電一體化智能平臺(29)兩個側(cè)邊設(shè)置導(dǎo)向輪安裝孔(36)，安裝導(dǎo)向輪，便于營養(yǎng)液大托盤(37 )和種植托盤(35 )滑進(jìn)滑出，方便操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多功能組合架，其特征在于，所述種植盤包括營養(yǎng)液托盤(32)和種植托盤(35)，所述種植托盤(35)放置在營養(yǎng)液托盤(32)上，所述種植托盤(35)包括種植托盤外框(38)、種植網(wǎng)(34)和種植網(wǎng)壓網(wǎng)柵(33)，種植網(wǎng)(34)放入外框(38)，用壓網(wǎng)柵(33)壓住形成種植托盤(35);所述營養(yǎng)液托盤(32)盤內(nèi)設(shè)置分隔片(46)形成營養(yǎng)液平衡槽(37)，所述分隔片(46)上部均勻設(shè)置凹口，使整個托盤(32)內(nèi)的液面達(dá)到平衡，便于作物生長。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多功能組合架，其特征在于，所述立體生產(chǎn)系統(tǒng)還包括空氣保溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)(19)，所述空氣保溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)(19)包括頂蓋(20)和保溫門(24)和保溫門固定裝置，所述頂蓋(20 )安裝在立體框架頂部，所述保溫門(24 )通過保溫門滑道(25 )安裝在立體框架側(cè)面，上述結(jié)構(gòu)和所述散熱管(28)共同構(gòu)成空氣保溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，為生長單元提供適宜作物生長的環(huán)境； 所述頂蓋(20)包括風(fēng)扇安裝孔(21)、風(fēng)扇和散熱片(22)，調(diào)節(jié)空氣溫度和濕度； 所述保溫門固定裝置包括保溫門滑道角通(27)、連接件(26)和保溫門滑道(25)，所述連接件(26)兩端分別與角通(27)和滑道(25)插接，連接件(26)側(cè)面具有插接槽(39)，所述插接槽(39)插入腳套插槽(15)或通用接頭的插槽8，在框架側(cè)面固定保溫門滑道(25)； 所述保溫門(24)使用安裝壓條將保溫膜(23)復(fù)蓋在保溫門框(51)上，形成保溫門(24);所述頂蓋(20)的散熱片(22)周邊加保溫膜，形成封閉環(huán)境。
全文摘要
本發(fā)明是一種工廠化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)立體生產(chǎn)系統(tǒng)，包括立體組合框架形成的多個基本種養(yǎng)殖單元，立體組合框架(1)的4個角的立柱(2)為補(bǔ)水立柱，通過為種養(yǎng)殖單元提供補(bǔ)水，兩個相對側(cè)邊的立柱(2)為通電立柱，為種養(yǎng)殖單元提供電力；底座架(11)固定立柱(2)，作為框架的底座；該生產(chǎn)系統(tǒng)具有水光電一體化智能平臺(29)和種養(yǎng)植系統(tǒng)，水光電一體化智能平臺(29)為種養(yǎng)殖系統(tǒng)提供生長所需的光照、補(bǔ)水和電力；種養(yǎng)植系統(tǒng)包括種植盤和養(yǎng)殖箱，所述種植盤放置在基本種養(yǎng)殖單元內(nèi)，養(yǎng)殖箱放置在底座架(11)下部，形成種養(yǎng)殖一體的立體生產(chǎn)系統(tǒng)。本發(fā)明使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組裝到一個集成模塊化的系統(tǒng)上，有利于在高效節(jié)能的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系中的應(yīng)用。
文檔編號A01G31/02GK102919114SQ20121046202
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者孫以川 申請人:孫以川