[发明专利]农业种植垂直矩阵

说明书

本发明涉及未来农业革新的一种发展方向。农业种植垂直矩阵有着环境适应性强，特别是在极端气候地区能极大的保障农作物丰收，本发明充分利用太阳光收集设备及电子机械化设备发挥室内垂直种植的优势且同时能弥补能源消耗大的矛盾，其中能充分利用设备的散热和喷灌设施调节温度及土壤湿度，还可利用农业种植垂直矩阵内自带的电池储能在夜间或者光照不足的情况下依然能维持设备工作，本发明能做到农作物在有限的土地上成倍数的提升产量并节能、节水、节地，节省人工的特点。

技术领域

本发明涉及未来农业革新的一种发展思路及方向。农业种植垂直矩阵(图一)是用来室内农业垂直种植的承载体，它包括光导系统、电路管线集成系统、水利管线设施控制系统、中控设备等。

背景技术

农业种植垂直矩阵的目的是为了面对即将到来的粮食危机，人地矛盾，疫情传播后面临的劳动力短缺问题，和极端自然条件设计的一条农业革新道路，传统的农业在生产中面临的多为亩产低受到外界影响因素多遇到极端气候还会导致减产，在不适宜种植的区域例如沙漠，荒漠，受污染土地，盐碱地等都只能选择性的种植农作物且产量不高。

传统的垂直农业虽受外界因素影响较小，但生产后期用电成本高，维护成本高，很多只能生产快速生长蔬菜类产品，且对日照要求低的农作物。

发明内容

针对上述问题，本设计发明提供了一种新的种植方式，该方式有利于在城市及农村开展规模化种植，且受到外部气候条件影响较小，比较传统的垂直农业优点有不消耗额外能源，设备维护简单，建造成本低。在大城市外沿建设矩阵生产蔬菜粮食有利于解决城市蔬菜和部分粮食供应问题，同时减少二氧化碳排放量；在农村建设可实现矩阵规模化，且可实现一季稻在温度调节下，部分地区可产二季稻以上，再累以四层以上矩阵可实现一亩占地产量达万斤以上，蔬菜亦可以完成几何倍数的产量。在恶劣环境下例如荒漠沙地或污染土地上农业种植垂直矩阵也可发挥作用，将极大的拓展农业种植范围。

1、本发明的目的是这样实现的：它包括光导系统、电路管线集成系统、水利管线设施控制系统、温度控制系统、中控设备等，(1)利用光导设备对太阳光进行集中(2)用分光设备进行逐层分光(3)分光设备在电机带动下可以多角度的改变照射角度并垂直上下移动(4)利用太阳能板收集电能供给电路管线集成系统并存储多余电能(5)利用光敏电阻连接远程控制继电器工作补充光照。(6)利用各种水利管线配合电机设备和温湿感应继电器工作实现自动化喷灌(7)利用各类换气及冷却及保温系统实现矩阵内温度冬暖夏凉。(8)利用土壤排水排气孔及顶部冷凝水收集管收集后净化后再次存储使用(9)利用中控设备及语音控制器编程带动继电器工作实现人机交互功能。

2、农业种植垂直矩阵的建造方式，包括以下步骤：

a、在已有地面上进行勘探测量，根据已有地形地势建设矩阵的主体结构，并在楼层中间预留光导孔。

b、在已建成的主体结构上建设围护墙体和保温防水层并做好门窗及通风口的预留。

c、在矩阵内及上下布设管线及水塔和水池。

d、安装中控台，安装各类电动阀门及电机，连接电力管线。完成控制台控制器编程，连接控制线路，安装调试完成后试启动。

e、从楼层中间预留光导孔依次吊装导光通道、分光设备，在连接水平及竖直电机，最后在矩阵顶部建设聚光阵列并装入调试好的追光反射仪器。

f、设置底部排水排气管道，顶部冷凝水收集管道，顶部雨水收集管道。

g、在已预留的门窗及通风口安装预制构件，并连接电机。

h、在完成以上步骤后填入种植用土或在内设置无土栽培框架。

附图说明

图1是支撑围护系统内种植示意图

图2是光导系统示意图(伞状聚光)

图3是光导系统示意图(棱形聚光)