技术领域
[0001] 本
发明涉及
园艺设施技术领域，尤其是一种智能补光螺旋无土栽培景观设施。
背景技术
[0002] 当今，大家不再仅仅满足于传统栽培模式，而将目光转投于大规模推广研究无土栽培技术，这项技术在国外已经得到普及，像美国、德国等国家早在20年前就已经大面积运用，而国内的发展却还停滞不前。随着全球无土栽培技术的不断发展，开发应用的无土栽培形式多种多样。随着人们物质文化生活
水平的逐渐提高,人们对于高品质蔬菜的要求越来越高。家庭阳台或其他类似
建筑物的环境条件完全可以与现代化的日光
温室媲美,完全可以进行小面积简单的无土栽培。近年来,由于小型无土栽培装置结构简单、管理方便,同时极具观赏价值,因此小型无土栽培设施设备慢慢地被广大市民所接受,主要用于在家庭阳台种植各种小型
植物。小型无土栽培设备适用于家庭“阳台菜园”的发展,让市民在家中就能享受到田园生活的乐趣,同时还能给家里带来真正的绿色蔬菜。当然,这种小型无土栽培装置也可以用于种植一些花卉中草药材甚至水果。另外家庭阳台无土栽培装置在家中就可以让孩子们了解先进的农业技术,增长现代科学知识。小型无土栽培装置充分利用家庭阳台、提高人们
生活质量和健水平,采用
营养液栽培等高新技术,集食用、观赏、美化、修身养性于一体。
[0003] 本装置在传统无土栽培的理念
基础上，加入管道雾培、自动循环、螺旋透明管道、
光谱补偿、营养液自动监测、预警以及添加系统、
鱼菜共生和植物驱蚊等新技术，将都市无土栽培设施变得更加智能化和美观。
发明内容
[0004] 本发明提出一种智能补光螺旋无土栽培景观设施，能实现智能化、美观的都市无土栽培设施。
[0005] 本发明采用以下技术方案。
[0006] 一种智能补光螺旋无土栽培景观设施，所述景观设施包括控
制模块、供液机构、植培面和底部的液池；所述植培面以螺旋管盘绕成型且位于液池上方；植培面的螺旋管上设有多个用于栽培植株的定植孔；所述供液机构包括营养母液箱、再生培养液机构、EC检测器和出液喷头；所述EC检测器设于植培面处以测量植株生长环境的EC值；所述出液喷头入口与营养母液箱或再生培养液机构相通；所述出液喷头出口位于定植孔旁侧且出液方向指向定植孔栽培的植株；所述螺旋管形成与液池相通的回流通道；当供液机构向定植孔处的植株供给营养液时，未被吸收的营养液经回流通道流至液池；所述再生培养液机构处设有再生
过滤器与液池相通；所述再生过滤器对液池液体进行处理以生成可供植培面植株吸收的液体。
[0007] 所述液池为养鱼池。
[0008] 所述出液喷头为十字雾化喷头；所述出液喷头以透明软管、直流水
泵与营养母液箱或再生培养液机构相通。
[0009] 所述植培面与补光灯相邻；所述补光灯的出光方向朝向植培面。
[0010] 所述
控制模块包括Arduino
单片机；所述控制模块通过EC检测器所测的EC值计算植培面所需的营养液类型及液量，控制模块根据计算数据对供液机构的供液量和营养液浓度进行监控，并控制供液机构对供液面自动循环添加营养液。
[0011] 所述再生过滤器在液体流向上顺序设有机械过滤器和
生物过滤器；所述机械过滤器为可移除固体废渣的机械过滤器；所述生物过滤器为能以细菌把
氨转换为
硝酸盐的生物过滤器；经再生过滤器处理的养鱼池水被出液喷头送至植培面以对水中成份继续吸收
净化后，再经螺旋管流回养鱼池。
[0012] 所述养鱼池侧部处设有驱蚊植物种植浮岛，所述驱蚊植物种植浮岛上设有用于种植驱蚊植物的栽培池；所述栽培池内设有可浮在营养液中的浮板,浮板上密布有透水孔,浮板上铺设有吸水布,吸水布的周边伸入到栽培池中,浮板上摆放有可盛装无土基质的基质容器,基质容器的底部开设有吸水孔，以强化景观设施的负
氧离子产生能
力和驱蚊效果。
[0013] 所述螺旋管底部设有营养液排空装置，所述营养液排空装置以从螺旋管底部向螺旋管内延伸的细管形成排空通道；所述排空通道处设有电磁
阀。
[0014] 所述螺旋管以玻璃支持管立于养鱼池中，螺旋管的固定结构处设有红蓝光谱LED补光灯，玻璃支持管旁的螺旋管外周壁处设有内置电源
控制器的接电管件；所述接电管件下部设有可拆卸的堵头；所述堵头处设有电线引出孔；所述电源控制器从电线引出孔引出电线连至外部电源。
[0015] 所述螺旋管顶部处设有加水三通管道；所述加水三通管道处设有可拆卸顶盖。
[0016] 本发明由于依托螺旋形状的玻璃管道设计。具有较高的观赏性。
[0017] 本发明基于Arduino的全自动化
水循环系统，通过对
电机、
电磁阀、水泵、
灯具的控制，利用水泵动力及重力作用进行全架的自动化水循环与补光操作，从而减少了人工干预，让景观设施更易于实施。
[0018] 本发明中，设施中心透明灯柱可以实现360°旋转，对螺旋栽植的植物进行红蓝光等光谱补光，不仅能从植培面的内外两侧补光从而强化了补光效果，而且让景观设施更具观赏性。
[0019] 本发明设有基于Arduino的营养液自动添加系统（供液机构），将EC测量装置与微电脑控制系统连接，实施监控传输数据，设有多个营养液配比不同的母液瓶通过软管连接到水循环系统，根据EC值的变化精准的换算成营养液的消耗，消耗量高于预定值则自动添加；该设计有利于
水培植株的生长，而且能节约营养液。
[0020] 本发明中，景观设施下部设计为生态鱼缸（养鱼池）养殖观赏金鱼鲤鱼，运用鱼菜共生技术实现营养的可持续利用，而且营养液的上下流动也能为养鱼池内补充氧气，增加养鱼池内水的氧溶量，有利于鱼类成活和生长。
[0021] 本发明中，在鱼缸（养鱼池）
内圈设计可驱蚊植物种植浮岛，可增加整体设施的负氧离子浓度和驱蚊效果。
附图说明
[0022] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：附图1是本发明的示意图；
附图2是本发明的另一示意图；
附图3是本发明的工作流程示意图；
附图4是养鱼池的液体被再生培养液机构处理时的部分流程示意图；
图中：1-液池；2-螺旋管；3-接电管件；4-玻璃支持管；5-定植孔；6-加水三通管道；7-植培面；8-补光灯。
具体实施方式
[0023] 如图1-4所示，一种智能补光螺旋无土栽培景观设施，所述景观设施包括控制模块、供液机构、植培面7和底部的液池1；所述植培面7以螺旋管2盘绕成型且位于液池1上方；植培面的螺旋管2上设有多个用于栽培植株的定植孔5；所述供液机构包括营养母液箱、再生培养液机构、EC检测器和出液喷头；所述EC检测器设于植培面处以测量植株生长环境的EC值；所述出液喷头入口与营养母液箱或再生培养液机构相通；所述出液喷头出口位于定植孔旁侧且出液方向指向定植孔栽培的植株；所述螺旋管形成与液池相通的回流通道；当供液机构向定植孔处的植株供给营养液时，未被吸收的营养液经回流通道流至液池；所述再生培养液机构处设有再生过滤器与液池相通；所述再生过滤器对液池液体进行处理以生成可供植培面植株吸收的液体。
[0024] 所述液池1为养鱼池。
[0025] 所述出液喷头为十字雾化喷头；所述出液喷头以透明软管、直流水泵与营养母液箱或再生培养液机构相通。
[0026] 所述植培面与补光灯8相邻；所述补光灯的出光方向朝向植培面。
[0027] 所述控制模块包括Arduino单片机；所述控制模块通过EC检测器所测的EC值计算植培面所需的营养液类型及液量，控制模块根据计算数据对供液机构的供液量和营养液浓度进行监控，并控制供液机构对供液面自动循环添加营养液。
[0028] 所述再生过滤器在液体流向上顺序设有机械过滤器和生物过滤器；所述机械过滤器为可移除固体废渣的机械过滤器；所述生物过滤器为能以细菌把氨转换为硝酸盐的生物过滤器；经再生过滤器处理的养鱼池水被出液喷头送至植培面以对水中成份继续吸收净化后，再经螺旋管流回养鱼池。
[0029] 所述养鱼池侧部处设有驱蚊植物种植浮岛，所述驱蚊植物种植浮岛上设有用于种植驱蚊植物的栽培池；所述栽培池内设有可浮在营养液中的浮板,浮板上密布有透水孔,浮板上铺设有吸水布,吸水布的周边伸入到栽培池中,浮板上摆放有可盛装无土基质的基质容器,基质容器的底部开设有吸水孔，以强化景观设施的负氧离子产生能力和驱蚊效果。
[0030] 所述螺旋管底部设有营养液排空装置，所述营养液排空装置以从螺旋管底部向螺旋管内延伸的细管形成排空通道；所述排空通道处设有电磁阀。
[0031] 所述螺旋管以玻璃支持管4立于养鱼池中，螺旋管的固定结构处设有红蓝光谱LED补光灯，玻璃支持管旁的螺旋管外周壁处设有内置电源控制器的接电管件3；所述接电管件下部设有可拆卸的堵头；所述堵头处设有电线引出孔；所述电源控制器从电线引出孔引出电线连至外部电源。
[0032] 所述螺旋管2顶部处设有加水三通管道6；所述加水三通管道处设有可拆卸顶盖。
[0033]
实施例：优选地，螺旋管的螺旋形内部设置在液池上方的十字形
支架；该十字形支架通过玻璃支持管连接至液池内的十字形底架处。
[0034] 螺旋管为玻璃管，玻璃管道的顶部有T型
型材负责
支撑并和
钢丝悬吊支撑玻璃管道的每一层，以承受管道与植物的重量。
[0035] 螺旋式栽培管道直径、长度可依据安装环境选择最优值,将其设置于支承组件的四周,螺旋式栽培管道的底端用直径为的堵头封严,堵头和玻璃管道的端部可以采用
螺纹连接方式进行联接,当然也可以直接粘结在一起。支承组件的十字形底架由四个直径为的管件十字交叉组成,四个管件利用四通管件连接在一起,由此更加稳固,十字形底架的每一个分支的长度为。〔如图所示,在螺旋式栽培管道上安装有八个十字形雾化喷头,每一层均匀排列八个栽培种植孔,共分布有五层,这样充分保证了作物的生长空间。
[0036] 在启动景观设施前，可通过打开加水三通管道的顶盖,向中心三通玻璃管内倒入水或营养液,将叶菜或水培花卉等类似植物固定在定值孔上,设定控制器,使泵每分钟启动一次,泵将位于螺旋玻璃管道的容纳腔内的水或营养液向喷头泵送,通
过喷头供给至所栽培的作物的根系。
[0037] 供液机构为智能营养液水循环系统，由几个不同母液箱组成，
串联感应到微电脑系统，通过在固
定位点测定的EC值数据进行分析计算，得出需要母液种类和数量，依托微电脑控制器，使水流、营养液浓度得到实时监控以及通过生态鱼缸内的水泵实现自动循环添加营养液。
[0038] 设置在螺旋玻璃管道内的喷雾装置包括设置在立式筒状栽培管道的顶部的喷头和设置在容纳腔内的泵,泵可以通过导液管连通地连接至喷头。泵设置在容纳腔的底部,从而能够对容纳腔内的营养液进行
抽取和泵送,并通过喷头喷射到种植在栽培容器内的叶菜等作物的根部。可以在螺旋玻璃管道的内部设置一个或更多个喷头。根据本发明的立柱式雾培装置还可以包括用于控制泵的工作状态的控制器。控制器可以设置在立式筒状栽培管道的外部。在种植单种作物的情况下,可以将控制器设置成
固化的定时
开关器,比如每隔一分钟接通一次,即每隔一分钟泵启动一次,泵每次工作一分钟,这可以根据所种植作物的具体特性确定。当然,控制器也可以设置成交互控制器,操作人员能够对其进行定时设置,根据需求设置不同的启动时间以及不同的工作时间。
[0039] 植培面和液池形成鱼菜共生单元；工作时，水从鱼缸（液池）循环通过再生过滤器、植培面的蔬菜种植管（螺旋管）,然后回到鱼缸。在过滤器中,鱼缸中的废物将从水中移除,首先用机械过滤器移除固体废物,然后通过一个生物过滤器处理可溶性废物。生物过滤器为细菌转化氨装置（以去除对鱼有毒性的氨），此设计提供了一个将氨转化为对蔬菜有利的硝酸盐的结构，当含硝酸盐和其它养分的鱼池水通过蔬菜种植管道时，这些养分被蔬菜吸收，使水被植培面植株净化后返回到鱼缸形成一个水循环。这个过程让鱼、蔬菜和细菌共生,并且共同创造了一个对彼此都可健康成长的环境,维持
生态系统相对平衡。从而便于作物进行吸水吸肥。
[0040] 由此；本景观设施可长期运行而不用更换水或营养液；且运行起来形成一个相对密闭的空间,因此保证了装置内的空气潮湿,可以使作物根系长期处于湿润状态,延长了喷雾间隙,从而实现了节水节肥。
[0041] 驱蚊植物种植浮岛的栽培池内设有可浮在营养液中的浮板，浮板上密布有透水孔，浮板可选用
浮力大、重量轻、耐
腐蚀、价格便宜的发泡聚乙烯板材，浮板上铺设有吸水布,吸水布可采用吸水性能良好的化纤材质
无纺布，装填有无土基质后的基质容器直接摆放到浮板上，基质容器的底部开设有吸水孔,通过吸水孔,无土基质可与吸水布相连,利用毛细管吸水原理,吸水布从栽培池中吸取的营养液可进入到无土基质中，供给植物生长发育所需。
