一种基于人工智能的林业种苗栽培装置

技术领域

本发明涉及林业种植技术领域，具体公开了一种基于人工智能的林业种苗栽培装置。

背景技术

林业是指保护生态环境保持生态平衡，培育和保护森林以取得木材和其他林产品、利用林木的自然特性以发挥防护作用的生产部门，是国民经济的重要组成部分之一。林业种苗的栽培对林业发展有着重要意义，在苗木培育过程中，通常会使用到栽培架，但是现有的栽培架功能单一，多为多层的固定架子，而种苗在生长过程中，种苗的栽种不宜太过集中，以免相互之间抢夺养分和遮光，然而现有的种苗在栽种的装置太过紧密拥挤。

申请号为202020015184.X的实用新型公开了一种林业种苗栽培装置，包括支架、栽培槽、支杆、卡板、拼接板、限位盘，支架下部两侧具有支架侧板，支架具有多个支杆孔,支杆与支杆孔相适应，支杆穿过支杆孔，栽培槽侧面具有三个固定板,固定板具有卡槽,支杆两端焊接卡板,卡板上部与卡槽相适应，卡板上部插入卡槽，栽培槽在支架两侧对称设置，透气孔两侧具有插块,栽培槽具有插块槽,插块与插块槽相适应，插块插入插块槽，拼接板下表面连接栽培槽底面，栽培槽底部具有透气孔。又如申请号为202020251479.7的实用新型公开了一种林业种苗栽培固定装置，包括定向杆，定向杆上端中部固定有栽培台，栽培台位于定向杆左右两端设有固定杆，固定杆和定向杆之间设有栽培筒，栽培筒上端设有固定夹套，固定夹套包括包括第一卡套、第二卡套、转轴、空腔、伸缩弹簧、卡块、卡槽，第一卡套水平固接在定向杆上，第一卡套与第二卡套的一端通过转轴构成铰链连接，第一卡套内开设有空腔，空腔内固定有伸缩弹簧，伸缩弹簧上端固定有卡块，第二卡套内开设有与卡块相配和的卡槽。上述两个实用新型公开的林业种苗栽培装置其功能单一，在林业幼苗种植过程中不同时间段的光线照射其光线的角度不同，因此上层的林业幼苗势必会对下层的光线造成遮挡，而上下幼苗之间的角度无法根据光线照射的角度进行自我调节。另外，上述两个林业幼苗栽培装置也无法根据林业幼苗需水量以及土壤湿度进行自动施肥和浇水，两个林业幼苗栽培装置功能单一、智能化程度低。因此，针对现有林业幼苗栽培装置的上述不足，设计一种功能多样、能够根据不同时间段调节上下层右面之间间隙来调节光线照射情况、同时能够根据幼苗需求进行自动施肥浇水的基于人工智能的林业种苗栽培装置是一项有待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有林业幼苗栽培装置的上述不足，设计一种功能多样、能够根据不同时间段调节上下层右面之间间隙来调节光线照射情况、同时能够根据幼苗需求进行自动施肥浇水的基于人工智能的林业种苗栽培装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于人工智能的林业种苗栽培装置，包括底部支撑架、阶梯状栽培座和用于栽培林业幼苗的栽培盆和PLC控制器，所述阶梯状栽培座设置在底部支撑架的上表面，所述PLC控制器设置在阶梯状栽培座的后侧面，所述阶梯状栽培座上的阶梯层数不低于两层，且阶梯状栽培座的内部设置有驱动内腔，所述阶梯状栽培座每个阶梯的前侧面均间隔开设有若干条形口，且每个条形口均与驱动内腔相连通，位于所述条形口上下两端的驱动内腔前侧内壁上设置有限位滑轨，所述限位滑轨中设置有截面为T形的滑条，且所述滑条与限位滑轨相匹配，所述滑条的内侧面设置有齿面，所述滑条的外侧面连接有能够伸出每个条形口的连接条，所述连接条伸出条形口的外端均连接有与栽培盆相匹配的托载篮；

其中，所述托载篮包括底部圆形托板、圆形围环和竖直连接筋条，多个所述竖直连接筋条呈环形阵列连接在底部圆形托板的外圆面，两个所述圆形围环与多个竖直连接筋条的顶端和中间段相连接，所述底部圆形托板的圆心处设置有向上凸起的土壤湿度传感器，所述栽培盆的下表面圆心处开设有能够伸入土壤湿度传感器的通孔；

所述阶梯状栽培座的顶部设置有与阶梯状栽培座上的阶梯层数相等的驱动电机，其中一个所述驱动电机的输出轴上连接有与驱动内腔最上端滑条上齿面相啮合的第一齿轮，其他所述驱动电机的输出轴上连接有伸入对应水平高度的转杆，所述转杆的下端设置有主动带轮，与所述主动带轮处于相同高度的驱动内腔内壁上设置有轴承座，所述轴承座中转动连接有转轴，所述转轴上设置有与主动带轮对齐的从动带轮，所述主动带轮和从动带轮之间设置有传动带，所述转轴上还设置有与对应滑条上齿面相啮合的第二齿轮；

所述阶梯状栽培座的后侧面下端设置有储液箱，所述储液箱上设置有抽液泵，所述抽液泵的进液端与储液箱相连通，所述抽液泵的出液端连接有输液管，所述阶梯状栽培座的顶部前后两端连接有两个转动座，两个所述转动座之间转动设置有透明翻板，其中一个所述转动座的外侧面设置有用于驱动透明翻板转动的翻转电机，所述翻转电机的输出轴穿过转动座与透明翻板相连接，所述透明翻板的下表面前后设置有多根喷液管，多根所述喷液管与输液管相连接通，每个所述喷液管的下表面均设置有若干喷头。

作为上述方案的进一步设置，所述储液箱的前侧面设置有搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴伸入储液箱内腔的端部连接有搅拌轴，所述搅拌轴上间隔错位连接有多根搅拌棒，所述储液箱的上表面后端设置有肥料加入管，所述肥料加入管上设置有阀门。

作为上述方案的进一步设置，所述储液箱上设置的抽液泵为两个，所述透明翻板下表面设置的喷液管为四个，每两个喷液管的端部与其中一个相靠近的输液管相连接。

作为上述方案的进一步设置，所述透明翻板包括透明板A和透明板B，所述透明板A的端部转动设置在两个转动座之间，所述透明板A的前端面设置有两个连接滑杆，所述透明板B的后端面开设有与连接滑杆相配合的盲孔，所述喷液管为伸缩式管，前端所述喷头与透明板B的下表面固定连接，后端所述喷头与透明板B的下表面固定连接，所述透明板A的下表面设置有伸缩装置，所述伸缩装置的前端与透明板B相连接。

作为上述方案的进一步设置，所述透明翻板由玻璃或透明塑料制成。

作为上述方案的进一步设置，所述阶梯状栽培座上的阶梯层数不低于为3~4层，且每层之间的高度距离为25~40cm。

作为上述方案的进一步设置，所述阶梯状栽培座每个阶梯的前侧面设有的条形口为4~6个，且每个条形口的长度为20~25cm。

作为上述方案的进一步设置，所述栽培盆的下表面还开设有大量沥水孔。

作为上述方案的进一步设置，位于每层所述托载篮的正下方设置有接液槽，每个所述接液槽的右端均伸出阶梯状栽培座设置，且在底部支撑架的右侧设置有废液接槽。

作为上述方案的进一步设置，每个所述托载篮的前侧面均设置有光线传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明公开的基于人工智能的林业种苗栽培装置在对林业幼苗进行栽培时，将幼苗种植在栽培盆中，再将栽培盆放置在托载篮中，然后在后续照射过程中，随着时间点的推移其下层的林业幼苗照射的光线会被层遮挡，此时光线传感器接收的光线强度减弱，并将信息输送给PLC控制器，此时PLC控制器会控制驱动电机转动，再通过齿轮与齿面之间的啮合作用能够使得滑条在限位滑轨中移动，从而调节林业幼苗的位置，能够使得林业幼苗整体能够接受充足的光照时间，能够保证林业幼苗的健康、快速生长。

2）本发明公开的基于人工智能的林业种苗栽培装置，其托载篮的底壁上设置有湿度传感器，其湿度传感器能够伸入栽培盆内的土壤中，通过湿度传感器能够对土壤湿度进行实时监测，当土壤中湿度满足不了林业种苗的需求时，其土壤湿度传感器能够将信息输送给PLC控制器，此时PLC控制器能够控制抽液泵将储液箱中的水或者水肥抽出，然后从喷头中喷洒出来落在林苗上，其能够根据林苗的生长时的实际情况进行补充水和水肥。

3）本发明公开的基于人工智能的林业种苗栽培装置还能通过伸缩装置的伸出或缩短使得透明板A和透明板B伸缩，然后使得喷液管伸出，从而达到调节喷头位置的作用，从而使得喷洒的水或水肥更加均匀，能够保证林业种苗的均匀生长，其对林业种苗的种植功能多样、种植培养效果优异、智能化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的第一角度立体结构示意图；

图2为本发明的第二角度立体结构示意图；

图3为本发明中阶梯状栽培座的立体结构示意图；

图4为本发明中阶梯状栽培座的内部平面结构示意图；

图5为本发明中滑条、连接条、托载篮的立体结构示意图；

图6为本发明中托载篮、土壤湿度传感器的立体结构示意图；

图7为本发明中栽培盆的立体结构示意图；

图8为本发明中透明翻板、喷液管、喷头等立体结构示意图；

图9为本发明中喷液管、喷头等立体结构示意图；

图10为本发明中储液箱的内部平面结构示意图。

其中：

1-底部支撑架，100-PLC控制器，2-阶梯状栽培座，201-驱动内腔，202-条形口，203-限位滑轨，204-滑条，2041-齿面，205-连接条，206-托载篮，2061-底部圆形托板，2062-圆形围环，2063-竖直连接筋条，207-土壤湿度传感器，208-驱动电机，209-第一齿轮，210-转杆，211-主动带轮，212-轴承座，213-转轴，214-从动带轮，215-传动带，216-第二齿轮；

3-栽培盆，301-通孔，302-沥水孔；

4-储液箱，401-抽液泵，402-输液管，403-转动座，404-透明翻板，4041-透明板A，4042-透明板B，4043-滑杆，405-翻转电机，406-喷液管，407-喷头，408-搅拌电机，409-搅拌轴，410-搅拌棒，411-肥料加入管，412-阀门；

5-接液槽，6-废液接槽。

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。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

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1~10，并结合实施例来本发明公开的基于人工智能的林业种苗栽培装置进行详细说明。

实施例1

本实施例1公开了一种基于人工智能的林业种苗栽培装置，参考附图1和附图2，其主体结构包括底部支撑架1、阶梯状栽培座2和用于栽培林业幼苗的栽培盆3和PLC控制器100。将阶梯状栽培座2设置在底部支撑架1的上表面，PLC控制器100设置在阶梯状栽培座2的后侧面。

参考附图3，阶梯状栽培座2上的阶梯层数不低于两层，且阶梯状栽培座2的内部设置有驱动内腔201，具体设置时阶梯状栽培座2上的阶梯层数不低于为3~4层，并且每层之间的高度距离为25~40cm。在阶梯状栽培座2每个阶梯的前侧面均间隔开设有若干条形口202，且每个条形口202均与驱动内腔201相连通，具体设置时其阶梯状栽培座2每个阶梯的前侧面设有的条形口202为4~6个，并且每个条形口202的长度为20~25cm。

参考附图4和附图5，在位于条形口202上下两端的驱动内腔201前侧内壁上设置有限位滑轨203，限位滑轨203中设置有截面为T形的滑条204，并且滑条204与限位滑轨203相匹配。在滑条204的内侧面设置有齿面2041，滑条204的外侧面连接有能够伸出每个条形口202的连接条205，连接条205伸出条形口202的外端均连接有与栽培盆3相匹配的托载篮206。

参考附图6和附图7，其中，托载篮206包括底部圆形托板2061、圆形围环2062和竖直连接筋条2063，多个竖直连接筋条2063呈环形阵列连接在底部圆形托板2061的外圆面，两个圆形围环2062与多个竖直连接筋条2063的顶端和中间段相连接，底部圆形托板2061的圆心处设置有向上凸起的土壤湿度传感器207，其中土壤湿度传感器207与PLC控制器100之间电性连接。同时，本实施例中的栽培盆3的下表面圆心处开设有能够伸入土壤湿度传感器207的通孔301，而且还在栽培盆3的下表面还开设有大量沥水孔302。

参考附图1、附图2和附图4，在阶梯状栽培座2的顶部设置有与阶梯状栽培座2上的阶梯层数相等的驱动电机208。其中一个驱动电机208的输出轴上连接有与驱动内腔201最上端滑条204上齿面2041相啮合的第一齿轮209。其他驱动电机208的输出轴上连接有伸入对应水平高度的转杆210，转杆210的下端设置有主动带轮211，与主动带轮211处于相同高度的驱动内腔201内壁上设置有轴承座212，轴承座212中转动连接有转轴213，转轴213上设置有与主动带轮211对齐的从动带轮214，主动带轮211和从动带轮214之间设置有传动带215，转轴213上还设置有与对应滑条204上齿面2041相啮合的第二齿轮216。

参考附图9，在阶梯状栽培座2的后侧面下端设置有储液箱4，储液箱4上设置有抽液泵401，抽液泵401的进液端与储液箱4相连通，抽液泵401的出液端连接有输液管402。阶梯状栽培座2的顶部前后两端连接有两个转动座403，两个转动座403之间转动设置有透明翻板404，其透明翻板404由玻璃或透明塑料制成。其中一个转动座403的外侧面设置有用于驱动透明翻板404转动的翻转电机405，翻转电机405的输出轴穿过转动座403与透明翻板404相连接，透明翻板404的下表面前后设置有多根喷液管406，多根喷液管406与输液管402相连接通，每个喷液管406的下表面均设置有若干喷头407。具体设置时，其储液箱4上设置的抽液泵401为两个，透明翻板404下表面设置的喷液管406为四个，每两个喷液管406的端部与其中一个相靠近的输液管402相连接。

最后，还在每个托载篮206的前侧面均设置有光线传感器，其光线传感器与PLC控制器100之间电性连接，同时其PLC控制器100与抽水泵401电性连接。

实施例2

实施例2公开了一种基于实施例1基础上改进后的基于人工智能的林业种苗栽培装置，其与实施例1相同之处不做再次说明，其不同之处参考附图10.本实施例2还在储液箱4的前侧面设置有搅拌电机408，搅拌电机408的输出轴伸入储液箱4内腔的端部连接有搅拌轴409，搅拌轴409上间隔错位连接有多根搅拌棒410，储液箱4的上表面后端设置有肥料加入管411，肥料加入管411上设置有阀门412。通过肥料加入管加入适量肥料，然后通过搅拌轴409和搅拌棒410的左右能够制备水肥。

参考附图8和附图10，本实施例2中的透明翻板404包括透明板A4041和透明板B4042。其中，透明板A4041的端部转动设置在两个转动座403之间，透明板A4041的前端面设置有两个连接滑杆4043，透明板B4042的后端面开设有与连接滑杆4043相配合的盲孔。另外，其喷液管406为伸缩式管，前端喷头407与透明板B4042的下表面固定连接，后端喷头407与透明板B4042的下表面固定连接，透明板A4041的下表面设置有伸缩装置408，伸缩装置408的前端与透明板B4042相连接。

最后，位于每层托载篮206的正下方设置有接液槽5，每个接液槽5的右端均伸出阶梯状栽培座2设置，且在底部支撑架1的右侧设置有废液接槽6。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。