專利名稱：工廠化現(xiàn)代農業(yè)立體生產系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及農業(yè)生產設備，尤其是涉及在工廠化現(xiàn)代農業(yè)中使用的立體生產體系，該系統(tǒng)采用模塊化組建，實現(xiàn)種養(yǎng)植的自動化和集約化。
背景技術：
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目前，我國農業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)新的形勢，隨著農業(yè)生產增長方式發(fā)生巨大改變以及農業(yè)經營方式向適應市場經濟條件的方向轉化，農業(yè)生產和加工所導致的環(huán)境污染和食品安全地位的提高，使農業(yè)生產環(huán)境條件的優(yōu)化成為當務之急。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識制約我國農業(yè)生產發(fā)展的因素，是我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。水資源相對貧乏是中國農業(yè)發(fā)展的一大缺陷，農業(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，我國農業(yè)土地人均降至O. 08公頃，遠低于世界人均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重的危機狀態(tài)。我國農業(yè)長期以來采取傳統(tǒng)的粗放外延擴大再生產方式，投入高但有效利用率低和成本高，并對資源和環(huán)境產生的副作用大。在農業(yè)進入市場經濟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)性農業(yè)現(xiàn)代化的模式)已經不可能也不應該再維持下去了。為了打破傳統(tǒng)農業(yè)對自然條件強烈的依賴性，開辟自然資源綜合利用的新途徑和新方法，推動現(xiàn)代農業(yè)為發(fā)展目標，實現(xiàn)農業(yè)經濟的良性發(fā)展，通過實現(xiàn)農作物的自動化，集約化生產來解決農村的剩余勞動力，提高農業(yè)產品的附加值，改良農村的環(huán)境結構成為目前農業(yè)生產的當務之急?，F(xiàn)代農業(yè)自動化，集約化生產是多項技術的綜合作用，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)約用水和實現(xiàn)水在農業(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)農業(yè)，供了可行性，為開展沙漠農業(yè)、高原農業(yè)、太空農業(yè)、極地農業(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，為都市農業(yè)的發(fā)展提供了可能，也增強了城市的造血功能。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。整個種植生產采用的工業(yè)模塊化生產模式，實現(xiàn)農作物的自動化,集約化生產的關鍵在于對整個種植區(qū)實現(xiàn)立體化的生產，將農作物的生產向空間發(fā)展，而使用多層的立體組合架是解決問題的關鍵?，F(xiàn)有的組合架一般采用固定組裝式的，組裝不方便，尤其是補光系統(tǒng)和補水系統(tǒng)多采用臨時加裝，不便于使用和對光源和補水系統(tǒng)的控制，尤其是難以實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制和農作物的智能化生產。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提出一種實現(xiàn)工廠化現(xiàn)代農業(yè)的立體化集約化生產的系統(tǒng)，實現(xiàn)對水源、能源綜合利用，以達到作物生產的綜合節(jié)水，節(jié)能，高效，實現(xiàn)農業(yè)產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本發(fā)明的技術方案如下
一種工廠化現(xiàn)代農業(yè)立體生產系統(tǒng)，所述生產系統(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為補水立柱，通過為種養(yǎng)殖單元提供補水，兩個相對側邊的 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，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)殖一體的立體生產系統(tǒng)。所述補水立柱由多個立柱2連接而成，其連接處采用多道防水圈，在補水立柱最下端設置堵頭，中心為封閉的空腔14，所述空腔14的側壁設置與空腔14連通的進水口 12和補水口 13，所述進水口 12和補水口 13分別接通進水彎管41和補水彎管42，向種養(yǎng)殖單元提供補充水分。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設定的安裝位置，腳套3和和通用接頭7的側邊分別設置腳套插槽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，組裝框架結構。所述電器通用滑道9設置電器箱插孔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上設置電氣插座40，為設備提供電力。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面的三通腳套之間固定電器通用滑道。兩個相對外側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由補水系統(tǒng)、補光系統(tǒng)和散熱管28構成；
所述補水系統(tǒng)包括進水管道44、一體化噴桿31、一體化噴頭30和噴桿噴片安裝孔43,
進水管道44和補水軟管42連接,通過一體化噴頭30和噴桿噴片安裝孔43內安裝的噴水旋轉片，為下排的種植盤提供生長所需的水分，并使該補水充分，分布均勻；
所述補光系統(tǒng)包括設 置在智能平臺29背面的多個平行排列的補光燈管安裝槽50、補光燈管托架48和補光燈管47 ;所述補光燈管47的補光燈頭49固定安放在補光燈管托架48內，補光燈管47平行排列，為下排種植托盤35提供均勻補光。所述散熱管28與調溫管道連解，通入一定溫度的水進行循環(huán)；
所述水光電一體化智能平臺29兩個側邊設置導向輪安裝孔36，安裝導向輪，便于營養(yǎng)液大托盤37和種植托盤35滑進滑出，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盤內設置分隔片46形成營養(yǎng)液平衡槽37，所述分隔片46上部均勻設置凹口，使整個托盤32內的液面達到平衡，便于作物生長。所述立體生產系統(tǒng)還包括空氣保溫調節(jié)系統(tǒng)19，所述空氣保溫調節(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安裝在立體框架側面，上述結構和所述散熱管28共同構成空氣保溫調節(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包括風扇安裝孔21、風扇和散熱片22，調節(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)明提出的工廠化農業(yè)立體生產系統(tǒng)的優(yōu)勢，一方面表現(xiàn)在對原有技術的系統(tǒng)集成上，使農業(yè)生產技術被組裝到一個集成模塊化的系統(tǒng)上，從節(jié)能、經濟、生態(tài)、循環(huán)、系統(tǒng)安全、市場、產業(yè)、資源高效利用等多角度全方位的價值理念出發(fā)進行綜合創(chuàng)新。立體生產系統(tǒng)的使用有利于實現(xiàn)農業(yè)創(chuàng)新技術在先進農業(yè)生態(tài)循環(huán)經濟體系中的應用。本發(fā)明用于立體種植循環(huán)產業(yè)鏈在實施過程中將生態(tài)農業(yè)產業(yè)集群良性循環(huán)鏈項目按照特定的生產目的進行組合以符合生態(tài)農業(yè)產業(yè)集群良性循環(huán)理念，建立高效生態(tài)種養(yǎng)加工體系，提高生產水平。


圖I顯示工廠化農業(yè)立體生產系統(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顯示種植托盤結構；
圖11顯示營養(yǎng)液托盤結構；
圖12顯示本發(fā)明的空氣保溫調節(jié)系統(tǒng)組成結構。
權利要求
1.一種工廠化現(xiàn)代農業(yè)立體生產系統(tǒng)，所述生產系統(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)為補水立柱，通過為種養(yǎng)殖單元提供補水，兩個相對側邊的立柱(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，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)殖一體的立體生產系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求I所述的立體生產系統(tǒng)，其特征在于，所述補水立柱由多個立柱(2)連接而成，其連接處采用多道防水圈，在補水立柱最下端設置堵頭，中心為封閉的空腔(14)，所述空腔(14)的側壁設置與空腔(14)連通的進水口( 12)和補水口( 13)，所述進水口( 12)和補水口(13)分別接通進水彎管(41)和補水彎管(42)，向種養(yǎng)殖單元提供補充水分。
3.根據(jù)權利要求2所述的立體生產系統(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)設定的安裝位置，腳套(3)和和通用接頭(7)的側邊分別設置腳套插槽(15)和通用接頭插槽(8)。
4.根據(jù)權利要求3所述的立體生產系統(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，組裝框架結構。
5.根據(jù)權利要求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)上設置電氣插座(40 )，為設備提供電力。
6.根據(jù)權利要求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面的三通腳套之間固定電器通用滑道，兩個相對外側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邊的三通腳套之間固定橫向通用連接器。
8.根據(jù)權利要求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)由補水系統(tǒng)、補光系統(tǒng)和散熱管(28)構成；所述補水系統(tǒng)包括進水管道(44)、一體化噴桿(31)、一體化噴頭(30)和噴桿噴片安裝孔(43),進水管道(44)和補水軟管(42)連接，通過一體化噴頭(30)和噴桿噴片安裝孔(43)內安裝的噴水旋轉片，為下排的種植盤提供生長所需的水分，并使該補水充分，分布均勻；所述補光系統(tǒng)包括設置在智能平臺(29)背面的多個平行排列的補光燈管安裝槽(50 )、補光燈管托架(48 )和補光燈管(47 );所述補光燈管(47)的補光燈頭(49)固定安放在補光燈管托架(48)內，補光燈管(47)平行排列，為下排種植托盤(35)提供均勻補光；所述散熱管(28)與調溫管道連解，通入一定溫度的水進行循環(huán)；所述水光電一體化智能平臺(29)兩個側邊設置導向輪安裝孔(36)，安裝導向輪，便于營養(yǎng)液大托盤(37 )和種植托盤(35 )滑進滑出，方便操作。
9.根據(jù)權利要求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)盤內設置分隔片(46)形成營養(yǎng)液平衡槽(37)，所述分隔片(46)上部均勻設置凹口，使整個托盤(32)內的液面達到平衡，便于作物生長。
10.根據(jù)權利要求9所述的多功能組合架，其特征在于，所述立體生產系統(tǒng)還包括空氣保溫調節(jié)系統(tǒng)(19)，所述空氣保溫調節(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 )安裝在立體框架側面，上述結構和所述散熱管(28)共同構成空氣保溫調節(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)包括風扇安裝孔(21)、風扇和散熱片(22)，調節(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)代農業(yè)立體生產系統(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)為補水立柱，通過為種養(yǎng)殖單元提供補水，兩個相對側邊的立柱(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，養(yǎng)殖箱放置在底座架(11)下部，形成種養(yǎng)殖一體的立體生產系統(tǒng)。本發(fā)明使農業(yè)生產組裝到一個集成模塊化的系統(tǒng)上，有利于在高效節(jié)能的農業(yè)生態(tài)循環(huán)經濟體系中的應用。
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)先權日2012年11月15日
發(fā)明者孫以川 申請人:孫以川