基于温室种植养殖的可移动多层控制理论及设施装置的设计_许飞邢.pdf

总 第 203 期3 结 论3.1 稻绿轮作，可以提高土壤肥力稻绿轮作，紫花苜蓿还田，增施了优质绿肥，可以提高土壤有机质含量 、提高磷钾含量，改善土壤理化性状效果显著，为水稻优质高产提供了良好的土壤条件 。3.2 绿肥种植翻埋与氮肥减量配施对水稻增产 、增效效果明显绿肥富含有机质，与无机肥配施能调控土壤供肥性能，使作物形成更高产量 。在常规施肥量 20kg/667 m2之下，稻绿轮作田水稻增加产量 5.3，效果显著 。3.3 稻绿轮作 、紫花苜蓿还田系统下，水稻氮肥投入减量作用明显在紫花苜蓿 水稻轮作 、紫花苜蓿还田系统下，减少 20的氮肥用量，可以保障水稻高产形成；减少40的氮肥用量，能使产量接近常规水平；增加 20的氮肥用量，水稻产量反而降低，施氮量过高增加了氮素的流失，降低了其利用率 。绿肥种植翻埋与 80的氮肥配施资源效应最高，对提高土壤有机质含量 、改善土壤理化性状效果显著，为水稻优质高产提供了良好的土壤条件 。如适当地将传统的小麦 水稻轮作制度改为绿肥 水稻轮作制度 , 并在稻季减少20～40的纯氮投入，则可保护环境，协调经济效益和生态效益 。参考文献[1] 杨中艺 .“黑麦草 水稻 ”草田轮作系统的研究 Ⅳ 冬种意大利黑麦草对后作水稻生长和产量的影响 [J]. 草业学报 ,1996238- 42.[2] 乔俊 ,颜廷梅 ,薛峰 ,等 .太湖地区稻田不同轮作制度下的氮肥减量研究 [J]. 中国生态农业学报 ,2011,19124- 31.[3] 高菊生 ,徐明岗 ,秦道珠 .水稻 紫云英轮作对水稻生长发育及产量的影响 [J].湖南农业科学 ,2008625- 27.[4] 诸海焘 ,余廷园 ,田吉林 .绿肥 水稻轮作体系中氮肥适宜用量研究 [J].上海农业学报 ,2008460- 64.基金项目江苏省农业三新工程项目，编号 SXGC[2017]177。0 引 言当前，温室技术已经相当成熟，温室种植[1-2]和温室养殖[3]在世界范围内被广泛应用，温室自动化设备也随着温室种植养殖技术推广而逐渐发展起来 。传统的温室种植大多数是单层种植，其种植效率低 、温室空气环境调控能力差 、无法实现温室高效种植，因此研究一种可移动空气环境自动控制多层种植温室具有很重要的现实意义 。于此同时，为了更好地发展水产品养殖，温室养殖对提高水产品养殖的经济效基于温室种植养殖的可移动多层控制理论及设施装置的设计许飞邢（上海振华重工（集团）股份有限公司，江苏 南通 226000）摘 要 为解决传统温室能源消耗所带来的社会矛盾，寻求一种可移动性温室环境控制技术成为现阶段研究的热点 。从温室结构 、环境控制组件和动力控制组件入手，探寻一种可移动空气环境自动控制多层种植温室的方法 。从温室骨架 、水体环境控制组件和温室能源等方面进行研究，研制出适用于水产养殖的一种可移动水环境自动控制温室装置 。所研制的多层种植温室可以为作物提供适宜的生长环境及提高种植效率，所研制的可移动养殖温室可实现温室水环境养殖的自动控制，同时可以提高温室使用效率，降低劳动强度，有利于防止能源消耗的加剧，节能环保，具有重要的社会和经济意义 。关键词 温室；种植；养殖；控制ⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣAgricultural Equipment ＆ Technology农业装备技术第 44 卷第 1 期2018 年 2 月Vol．44 №.1Feb． 201824总 第 203 期图 1 中光强控制装置由光强传感器 、控制器 、光源控制开关 、光源设备 、遮光装置组成 。由光强传感器将电信号传给控制器，控制器将电信号传给光源控制开关和遮光控制器，由光源控制开关控制光源设备，由遮光控制器控制遮光板的开合度 。CO2浓度控制装置由 CO2浓度传感器 、控制器 、CO2气路阀门 、CO2储存装置组成 。由 CO2浓度传感器将电信号传给控制器，控制器控制 CO2气路阀门的开关，由 CO2储存装置提供 CO2的供给 。温度控制装置由温度传感器 、控制器 、制冷加热装置组成 。由温度传感器将电信号传给控制器，控制器控制制冷加热装置，并及时给温室增温或降温 。夏天阳光强烈导致室内温度过高时，还可以由遮光控制器控制遮光板的开合度，调节室内光照强度以降低温度 。湿度控制装置由湿度传感器 、控制器 、气力雾化加湿器组成 。由湿度传感器将电信号传给控制器，控制器控制气力雾化加湿器，并及时给温室加湿 。益具有重大的意义 。温室养殖主要适用于对环境温度较高的水产品，并可延长水产品的上市时间，提高产品的经济效益 。但目前的被广泛采用的养殖温室多是单层固定性的，也易受地域环境等因素的限制，而且常采用电热锅炉或煤炉进行水体加热，耗能多，污染大，也难于控制，因此研究一种可移动水环境自动控制温室具有很重要的现实意义[4]。本文就是为了解决现有蔬菜类作物种植温室空间利用率低 、温室种植效率低 、温室空气环境调控能力差 、无法实现高效种植等问题，研究一种可移动空气环境自动控制多层种植温室，其结构合理 、节能环保，实现了温室种植的智能化，而且简单易行，便于移动，不受地域环境限制[5]。为了解决传统养殖温室耗能多 、污染大 、难于控制等问题，研究一种可移动水环境自动控制温室，其结构合理，节能环保，实现了温室水产养殖环境的智能化控制，而且简单易行，便于移动和运输 。为解决上述问题，本文将开展相关研究工作 。1 温室种植的可移动空气环境控制理论及设施装置的设计本文设计一种可移动空气环境自动控制多层种植温室装置，以解决上述现有技术存在的不足 。所设计的装置可以摆脱传统温室固定且受地域等环境因素的影响，实现温室的可移动性 。此温室结构合理，节能环保，推广前景良好 。一种可移动空气环境自动控制多层种植温室技术方案属设施农业领域，由温室骨架 、非透明板 、透明板等组成，其特征是温室内设置光强控制装置 、CO2浓度控制装置 、温度控制装置 、湿度控制装置 、多层种植装备 、排风扇；在温室骨架上设有整体可吊装装置 。图 1 为环境智能控制原理的理论框图 。图 1 环境智能控制原理图温度传感器温度传感器二氧化碳浓度检测仪光强传感器强度信号温度信号浓度信号湿度信号调控开关调控开关调控开关控制器遮光控制器遮光控制器遮光控制器控制器控制器气力雾化加湿器排气盖 、排气扇二氧化碳储备装置气（液）动装置 遮光板的开合遮光板的开合气（液）动装置制冷加热装置遮光板的开合光源调控开关光源调控开关光源设备光源设备低低低高优先优先昼昼昼高 夜夜夜优先许飞邢基于温室种植养殖的可移动多层控制理论及设施装置的设计 AET2018.125总 第 203 期设计的多层种植装备由多层种植架 、种植盆组成，多层种植架至少有 3 层，种植盆置于多层种植架上，多层种植架设有滚轮，滚轮滚动可使多层种植架在温室地板上平放 。设计的排风扇有两种功能，当室内湿度较高时，可打开排风扇降低室内湿度；当室内 CO2浓度过高时，亦可打开排风扇以降低室内 CO2浓度 。本设计装置的特色之处1非透明板代替砖瓦，其保温性能好，减少能源流失 。2用钢架结构代替传统房室，结构强度更高，外形更美观，且不受环境因素限制，便于移动 。3立体多层钢架结构式的作物栽培架充分提高作物的种植面积，提高温室的种植效率 。4光强控制装置 、温度控制装置 、CO2浓度控制装置和湿度控制装置分别控制温室内的受光情况 、温度 、含 CO2量以及湿度，实现温室空气环境的智能化控制，使温室空气环境达到最优 。图 2 为种植温室的总体结构示意图，图 3 为种植温室的整体外形示意图，包括温室骨架 、前遮光板 、非透明板 、排风扇 、透明板 、上遮光板 、整体可吊装装置 、种植架 、门 、种植盆 、光强控制装置 、湿度控制装置 、温度控制装置 、CO2浓度控制装置 、上气（液）动装置 、前气（液）动装置 。本设计装置能够很好的解决现有种植温室种植效率低 、温室空气环境调控能力差 、无法实现温室的智能化控制以及易受环境地域影响等问题，而且结构合理，节能环保，推广前景良好 。1.温室骨架 2.前遮光板 3.非透明板 4.排风扇 6.上遮光板7.整体可吊装装置 8.种植架 9.门 10.种植盆 11.光强控制装置 12.湿度控制装置 13.温度控制装置 14.CO2浓度控制装置图 2 种植温室的总体结构示意图5.透明板 15.上气（液）动装置 16.前气（液）动装置图 3 种植温室的整体外形示意图2 温室种植的可移动空气环境控制理论及设施装置的设计为解决传统养殖温室耗能多 、污染大 、难于控制等问题，设计了一种可移动水环境自动控制温室，其结构合理，节能环保，实现了温室水产养殖环境的智能化控制，而且简单易行，便于移动和运输 。一种可移动水环境自动控制温室，包括温室骨架 、非透明墙板 、太阳能拓展集热装置 、透光板 、整体可吊装装置 、水溶氧量调节控制装备 、水箱组件 、水温调控装备 、排风扇等 。其特征是整体可吊装装置方便吊装，可以使温室移动；同时水溶氧量调整控制装备中设有曝气装置，曝气装置能对养殖箱内水体进行增氧曝气作用，增加水体的溶氧量；太阳能拓展集热装置可在温室温度偏低时辅助加热，以减少能耗 。本设计装置结合温室技术及养殖技术且形如集装箱，方便移动及运输 。同时，通过多传感器的使用，实现温室养殖水温及含氧量的智能化控制，此温室结构合理美观，生产制造工艺方便，节能环保，使用率高，易于推广使用 。图 4 为水溶氧量调整控制装备工作流程理论框图 。图 4 中曝气装置能对养殖箱内水体进行增氧曝气作用，增加水体的溶氧量 。设计的水溶氧量调整控制装备由水溶氧量测试仪 、曝气装置调节开关组成，水溶氧量测试仪将电信号传给曝气装置调节开关，由曝气装置调节开关调节曝气量 。设计的太阳能拓展集热装置通过水循环将热量集中在太阳能集热装置中，以便温室供热所需 。同时，展板在气 液 动装置的作用下进行闭合角度调节，可以控制温室光照强农业装备技术AET2018.126总 第 203 期度 。采用排风扇可进行温室散热 。本设计装置的特色之处⑴钢架结构强度更高，外形美观，无污染，且不受环境因素限制，便于移动 。⑵通过多传感器的使用，实现温室养殖水温的智能化控制 。⑶立体多层钢架结构式的养殖箱框架充分提高水产品的养殖面积，提高温室的养殖效率 。3 结 语通过研究现有温室种植养殖理论和设施装备技术，设计了一种可移动空气环境自动控制多层种植温室，可以摆脱传统温室固定且受地域等环境因素的影响，实现温室的可移动性；设计了一种可移动水环境养殖自动控制温室，通过多传感器的使用，实现温室养殖水温及含氧量的智能化控制 。两种温室装备其结构合理美观，生产制造工艺方便，节能环保，使用率高，降低了劳动强度，有利于防止能源消耗的加剧，对环境的节能环保具有重要的社会和经济意义，开创出一种新的可移动温室种植养殖多层控制的生产方式 。参考文献[1] 张跃峰 . 浅谈温室栽培装备体系 [J]. 中国花卉园艺 , 20132058- 59.[2] 李萍萍 , 毛罕平 , 朱伟兴 . 现代温室种植业的系统分析和优化设计 [J]. 土壤与作物 , 2002, 1816- 8.[3] 冯天乔 , 刘付永忠 , 于培松 ,等 . 我国水产养殖装备研制应用的发展与展望 [J]. 中国水产 , 2015791- 93.[4] 袁洪波 ,李莉 ,王俊衡 ,等 .温室水肥一体化营养液调控装备设计与试验 [J].农业工程学报 ,2016,32827- 32.[5] 沈函孝 ,张瑞宏 ,张新中 ,等 .全年全天候智能化立体多层种植装备研发 [J].农业装备技术 ,2015, 41317- 19.冬季蓄电池的维护保养（ 1）检查蓄电池是否固定好，外壳表面是否损坏严重 。（ 2）蓄电池电缆是否连接可靠 。（ 3）通过蓄电池上电眼检查充电情况和质量情况，绿色表示合格 、电量充足，黑色表示亏电，白色表示电池损坏 。（ 4）蓄电池应储存在清洁 、干燥 、通风的库房内，温度在 0～40℃。搬运时应轻放，防止碰撞，切勿倒置 。注意事项大中型拖拉机存放时，应将蓄电池拆下来，将外表面擦拭干净充足电后，再在电桩和连接板表面涂上凡士林存放 。以后每隔 1 个月充 1 次电，以防硫化 。还要对蓄电池进行保温，防止冻裂，应加装保温套，或在启动前用热水辅助加热再启动 。冬季启动阻力大，注意电起动持续时间不得超过 5 s， 1次起动不着，应停息 30 s左右再起动， 3 次起动不着应检查原因 。网 泽图 4 水溶氧量调整控制装备工作流程理论框图水溶氧量测试仪含氧量信号控制信号控制信号控制器曝气装置曝气管 曝气阀门养殖水箱许飞邢基于温室种植养殖的可移动多层控制理论及设施装置的设计 AET2018.127