垂直式种植系统的制作方法

本申请涉及机械领域，具体而言，涉及一种垂直式种植系统。

背景技术：

种植系统目前依旧是以多层水平种植的方式居多，虽然能够比较好的利用空间，但是由于本身结构的问题，在种苗的生长过程中，不能够完全照顾到所有的种苗，这就造成种苗的成活率参差不齐的现象。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种垂直式种植系统，以解决种苗的成活率参差不齐问题。

根据本申请的…装置包括：

垂直式种植系统包括：

种植架，作为种植系统的主框架；

种植塔，悬挂在种植架上，用于垂直栽种种苗；

培育系统，位于种植架上，对种苗的生长环境进行调节；

其中，种植架上匹配有至少一个种植塔。

进一步地，垂直式种植系统还包括：

悬挂装置，用于连接种植塔与种植架。

进一步地，种植架上与悬挂装置接触的部位内嵌有压力传感器。

进一步地，培育系统包括：

液体循环系统，用于向种植塔的内部添加营养液并将从种植塔内溢出的多余营养液进行收集进行再次使用；

光照系统，对种植塔上的种苗进行光照。

进一步地，液体循环系统包括：

蓄水部，位于种植塔的底部，用于限定种植塔并承接多余的营养液；

循环管，供营养液的流动，连接蓄水部与种植塔的内部；

驱动部，用于将蓄水部内的营养液经循环管推送至种植塔。

进一步地，液体循环系统还包括：

液位传感器，用于监测蓄水部内部的营养液的容量。

进一步地，循环管的出口设置有喷淋口，位于每一个种植塔的顶部。

进一步地，光照系统包括：

光源模块，发出光照，且光照方向朝向种苗；

光照传感器，位于种植架上，用于监测实时地光照强度。

进一步地，光源模块采用并列设置的若干个发光管。

进一步地，光照系统还包括：

伸缩部，与种植架相连接，用于调节光照系统与种植架之间的距离。

在本申请实施例中，采用种植塔的方式，通过垂直栽种种苗，达到了提高种苗成活率的目的，从而实现了提高成活率的技术效果，进而解决了缺少合适的种植载体而导致的成活率参差不齐的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本装置的整体结构示意图；

图2是种植塔的结构示意图；

图3是种植塔的俯视结构示意图；

图4是连接件的结构示意图；

图5是悬吊装置的结构示意图；

图6是图5的侧视图；

图7是含有导轨结构的悬吊装置示意图；

图8是连接栓的结构示意图；

图9是种植架的结构示意图；

图10是图9的局部结构示意图；

图11是主架的剖面图。

图中附图标记的含义：

101-壳体，102-插孔，103-基材，104-连接件，105-种植槽口，106-螺纹孔，107-弹性部分，201-架体，202-通孔，203-悬挂连接部，204-连接闩，205-凸起结构，206-刺穿帽，211～213-连接板，301-主架，302-副架，303-水槽，304-照明灯，305-横梁，306-凹槽，307-水泵，308-循环管，309-喷淋装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

种植塔是本技术的核心组件，用于栽种作物使用。种植塔包含有外部的壳体101，用于承载内部栽种作物所需要的基材103。壳体101包括有若干个可拼接的部分，相互拼接形成有腔室，腔室中放置基材103，用于栽种作物。在进行壳体101的拼接时，为了保障壳体101腔室具备一定的弹性功能或者可调节尺寸功能，采用连接件104进行连接。

作为一个具体的实施例，连接件104的作用在于对壳体101产生拉力，以防止在长期的使用过程中，由于植物在种植槽口105上不断长大，对于槽口105附近会产生向外的挤压力，为了防止种植塔的中部被撑开，通过连接件104形成拉力以防止形变，在实际操作中，连接件104的具体分布根据实际所需要的设置，可以涉及的比较密集，也可以按照等间距分布，也可以不等间距分布。

壳体101拼接时，拼接处形成有连接缝，连接缝的宽度用于作为种植槽口105。

具体的连接方式，可以采用螺纹孔的方式，通过在连接件104上设置有若干个均匀或者分均匀分布的螺纹孔106，通过选择不同的螺纹孔106来实现拼接部分的连接缝宽度的调节。

作为另一种实施例，连接件104的两端设置有圆状连接部，均匀分布螺纹孔106，相对于上一实施例，本方案可以提高整体的稳固程度。

作为另一种实施例，连接件104的两端为刚性件，与壳体101通过螺纹连接或者插销固定，连接件104的中间段采用弹性部分107，比如弹簧或者塑胶等等，弹性的大小决定了该连接缝上所能够适应的槽口的宽度范围。

腔室内的基材103为高弹性多孔透水材料，依靠两侧连接的压力和基材103弹性固定住种苗根部。

在本实施例中，壳体101采用了两个长方体拼成一个更宽的长方体，如图所示。

为了防止种植基材103在壳体101内部因为自身重力的原因向下沉，悬吊架闩体穿过基材103对其进行固定。

种植塔采用垂直式设计，由左右两部分通过弹性连接器进行连接，依靠两侧连接的压力和基材103弹性固定住种苗根部。营养液从种植塔顶部输入，通过基材103把营养液散布到所有种苗的根部，最后由种植塔底部流入底部的回收槽。

种植塔根据种植架布置实际条件决定长度，以及作物的类型决定截面形状和尺寸。壳体101使用耐腐蚀无毒性渗出物材料制作。基材103选用多孔透水无毒具备生物亲和性的弹性材料，以保证作物种苗根部的固定以及营养液的均衡输送作物种苗栽种在前后两侧的种植槽口中，通过壳体101连接器和基材103的弹性固定住种苗根部。

种苗按照间距交错向前后双方向摆放。种植塔顶部有悬吊闩的插孔102，悬吊闩穿过所有材料，连接到悬吊装置上，再通过悬吊装置吊装到种植架。

营养液喷淋系统从顶部将营养液导入到种植基材103中，输送到植物根部，营养液从底部流出到种植架底部的营养液回收槽。通过光照系统照射种植塔前后两侧进行作物的培养。种植塔通过插入悬吊闩连接到悬吊装置上，再悬吊到种植架上完成固定。

种植塔的壳体101的顶部两侧设置有闩孔，用于与悬挂装置相连接。

作为一种具体的实施例，本方案中的悬挂装置包括有悬挂连接部203，架体201以及连接闩204作为主体。连接闩204用于插入到种植塔壳体101上的闩孔中。连接闩204的两端是活动连接在架体201上的，架体201的底部设置有空腔，作为放置种植塔的顶部空间，比如以长方体的种植塔为例，架体201就可以采用门型结构，“门”的大小最低就是容纳种植塔的顶部空间。也可以采用其他形状的结构，比如半球形结构，只要能够罩住种植塔的顶部即可。架体201上设置有通孔202，通孔202的作用在于连接营养液喷头。

悬挂连接部203用于连接种植架，这样通过本装置的结果，就可以将种植塔固定在种植架上。

悬挂装置的整体都采用刚性材料，以提高整个装置的安全性。

作为一种实施例，悬挂连接部203采用钩状结构，钩状结构可以不止一个，但是整体上悬挂连接部203关于架体201的对称轴中心对称，以保证钩状结构的受力均匀。

采用这样的钩状结构有利于快速地安装，钩子的内壁设置有凸起结构205，以用于与位于种植架上的压力传感器相接触。

使用时，首先要将架体201放置在种植塔的相应位置，之后直接将连接闩204穿过闩孔即可。连接闩204穿过基材103之后对于基材103起到一个防下沉的作用。

本结构中架体201上的两个闩孔与顶部的距离是完全相同的，以保证种植塔悬吊时垂直。

以采用门状结构为例，导轨结构包括z型的支架，有三个连接板211-213依次连接形成，且相邻的连接板之间的夹角为90度，这样子支架的两个连接板就可以完全贴合在架体201上，其中一个与架体201的顶部贴合，即211，另一个与架体201的侧壁贴合，即212，第三个连接板213上设置有一个导轨槽(槽状结构)，用于限定连接闩204的移动轨迹，轨迹为两个闩孔之间的连线的延长线。不同的悬挂装置对应的第三个连接板的高度不同，第三个连接板213的高度会与当前所适用的悬挂装置匹配，中间的连接板上设置有孔，与导轨槽连通，当放置好支架后，孔与闩孔正对，此时将连接闩204沿着导轨槽推入基材103中即可。

为了进一步地降低操作难度，连接闩204的一端设置有刺穿帽206，以利于降低连接闩204在基材103中的行径过程遇到的阻力，刺穿帽206与连接闩204可以采用螺纹连接，且刺穿帽206最宽的直径与连接闩204的直径相同，这就使得在推入过程中形成的孔径刚好够连接闩204穿过。

本方案中的种植架用于悬挂种植塔并对种苗提供生长所需要的光照以及水分环境。

种植架上由主架301与副架302组成。主架301设置有横梁305，作为悬挂种植塔的主体，在横梁305的顶部设置有凹槽306，内嵌有压力传感器，其中悬挂连接部203上的凸起结构205与压力传感器相接触，压力传感器用于测量种植塔所给与的压力，从而可以处理数据得到种植塔的重量，以实现对于基材103中水分的实时监控。

副架302设置在种植塔两侧各一个，与壳体101上的连接缝的分布有关，副架302上悬挂有若干照明悬吊系统，以对作物进行照明，提供光照。照明悬吊系统包括人工光源和电源，其中人工光源采用垂直的管状照明灯304，电源与管状照明灯相连接，穿过副架302的内部后与插座相连接。在主架301上设置有光学传感器，可以设置在主架301的侧面下方，以便于对光照强度的测量。

此外，人工光源的照明方向只限于朝向主架301。

主架301和副架302的顶部通过连接梁连接，此外，连接梁的中部设置有电动滑动结构，或者副架302与连接梁通过螺栓连接，连接梁上设置有若干个不同位置的螺纹孔用于定位，这样子可以实现主架301和副架302的距离的调节，从而实现光照系统的距离调整，进行调节光照强度，光照的强度也可以通过led电源驱动提供，这一部分属于现有技术，不进行赘述。

在主架301上，本实施例还设置有营养液循环系统，包括用于容纳营养液的水槽303，动力源以及循环管308。

其中，动力源用于将水槽中的营养液从底部抽取到顶部，其中底部是指种植塔的底部，多余的营养液会从基材103中流出，由于重力原因，会直接从种植塔的下端流出。动力源可以直接采用水泵307之类的结构，这一块属于现有技术，不进行赘述。动力源直接将营养液抽取到循环管中，循环管可以采用隐形的设置，从主架301的内部穿过，并从主架301的顶部穿出，出口处设置有喷淋装置309，以尽量的对基材103进行全面的注液，也可以直接引入到基材103中，这些根据实际的需要进行选择。

为了实现本装置的自动化，在水槽中设置有液位传感器，用于检测实时的液位高度，当液位低于或高于一个事先设定的值时，会有相对应的动作。

比如，当液位较高时，需要启动水泵，将营养液抽取到主架301顶部，并对基材103进行喷淋或者注液以实现营养液的补给。当液位低于设定值时，停止水泵的动作。这一块的控制采用plc并进行实现编程可实现。

当液位长期低于设定值的时候，说明需要补充营养液，通过plc的设定可以匹配有显示模块或者报警模块，以及时地提醒工作人员进行相对应的工作。

通过将种植塔悬挂在种植架上，形成一个全面地种植系统，可以实现全方位的监控，对于作物的成长能够起到实时监控的作用，同时，对于恶劣环境的情况也能够有效地避免。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。