一种设施蔬菜清洁生产智能装备系统的利记博彩app

本发明涉及农业工程设备技术领域，尤其涉及一种设施蔬菜清洁生产智能装备系统，具体涉及一种清洁、高效和无污染的设施蔬菜清洁生产智能装备系统。

背景技术：

近几年来，我国华北、华东、华中地区多次出现大范围连续雾霾天气。科学研究发现，雾霾污染物主要有4类有机组分：氧化型有机颗粒物，其所占比例约为45％，主要受空气中N2O、NOX、CO等温室气体的氧化作用而形成；油烟型有机物占20％；氮富集有机物占17％；烃类有机颗粒物占18％。在农业生产中，排放温室气体、燃烧秸秆等都是雾霾污染物产生的根源之一。在人类活动所产生的温室气体中，农业系统排放的温室气体占总排放量的10％-12％，而且预计到2030年该系统的排放量还将上升至50％。2013年，国务院颁布了堪称我国环保史上“最严格”的《大气污染防治行动计划》(国发[2013]37号)指出，全面实行清洁生产；全国首部地方性防治大气污染条例《北京市大气污染防治条例》指出，向大气排放粉尘、有毒有害气体或恶臭气体，应当安装净化装置或者采取其他措施。因此，针对农业生产过程，开发清洁生产技术装备，减少农业污染，提高农产品质量、保障菜篮子安全供应显得尤为重要。

清洁生产(Cleaner Production，CP)这一概念虽然在农业领域的使用甚少，而且各国农业发展程度不同所面对的农业污染状况也各不相同，但各国寻求解决农业污染的途径都是遵循环境友好、资源持续高效利用、低污染或污染减量原则，并广泛开展了循环农业、有机农业、绿色农业、生态农业、低碳农业等优于传统农业的替代农业实践。如果将清洁生产引入农业生产过程，要求生产和使用对环境温和的绿色农用品，改善农业生产技术、减少和降低农业污染物的数量和毒性，以减少农业生产和服务过程对环境和人类的危害风险，达到减少温室气体排放的功效。中国农业清洁生产的发展晚于工业清洁生产，这与国家对工业环保的重视和国际大背景紧密相关。2002年6月全国人大批准实施的《清洁生产促进法》对农业清洁生产的要求/基本规定(即农业生产者应科学地使用化肥、农药、农用薄膜和饲料添加剂，改进种植和养殖技术，实现农产品的优质、无害和农业生产废物的资源化，防止农业环境污染)不仅确立了农业清洁生产的法律地位，而且为中国农业清洁生产的发展、实践与研究起到积极的指引和推动作用。2011年12月，农业部关于加快推进农业清洁生产的意见(农科教发[2011]11号)的颁布，进一步推进农业清洁生产政策的落实与农业发展方式的转变。2013年、2015年，国家发展和改革委员会、财政部、农业部联合发布了农业清洁生产示范项目(发改办环资[2013]79号、发改办环资[2015]1306号)，从推进农业生产过程清洁化、减少农产品产地地膜残留、促进农业可持续发展等方面进行基地示范项目建设与民众清洁生产能力的提升。随着国家对生态环境保护、食品安全的日益关注，设施农业生产过程中如何实现清洁生产、减少大气污染，对于降低温室气体排放、缓解城市雾霾压力、提升居民生活质量有着重要的实现价值。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是：提供一种清洁、高效和无污染的设施蔬菜清洁生产智能装备系统，以解决现有农业生产活动中空气环境污染较为严重的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种设施蔬菜清洁生产智能装备系统，其包括：

室内空气循环子系统，所述室内空气循环子系统包括污浊空气收集装置及与所述污浊空气收集装置通过管道连接的干净空气输出装置；

空气过滤子系统，设于所述污浊空气收集装置与干净空气输出装置之间，用于过滤并捕集所述污浊空气中的杂质；

杀菌消毒子系统，设于所述空气过滤子系统与干净空气输出装置之间，用于对经所述空气过滤子系统净化后的空气进行杀菌消毒，得到干净空气；

自动控制子系统，分别与所述污浊空气收集装置、空气过滤子系统、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置连接，用于监控并控制所述污浊空气收集装置、空气过滤子系统、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置的启闭。

其中，所述污浊空气收集装置包括至少一组送风管道及多个间隔布置在所述送风管道上的污浊空气吸入口，每组所述送风管道均与所述空气过滤子系统连接。

其中，所述干净空气输出装置包括至少一组设有逆止阀的回风管道及多个间隔布置在所述回风管道上的净空气送风口，每组所述回风管道均与所述杀菌消毒子系统连接；所述回风管道的数量与所述送风管道的数量一致。

其中，所述空气过滤子系统包括多级过滤器，所述多级过滤器包括初效过滤器及中效过滤器，所述初效过滤器与所述污浊空气收集装置连接，所述中效过滤器与所述杀菌消毒子系统连接。

其中，所述初效过滤器包括一级过滤器及二级过滤器，所述一级过滤器及二级过滤器均用于过滤粒径大于5μm的杂质；所述中效过滤器包括三级过滤器，所述三级过滤器用于过滤并捕集粒径不大于5μm的杂质。

其中，所述杀菌消毒子系统包括曝气装置及与所述曝气装置通过管道连接的臭氧尾气处理装置，所述曝气装置与所述空气过滤子系统连接，所述臭氧尾气处理装置与所述干净空气输出装置连接。

其中，所述曝气装置包括依次连接的一级曝气区、二级曝气区及三级曝气区，所述一级曝气区与二级曝气区之间的风管上及所述二级曝气区与三级曝气区的风管上均设有风量调节阀。

其中，该设施蔬菜清洁生产智能装备系统还包括一端设于所述污浊空气收集装置与空气过滤子系统之间，另一端与外界大气连通的室外新风子系统，所述室外新风子系统用于将室外空气鼓入室内。

其中，所述室外新风子系统包括依次设置且均通过管道连接的鼓风机、送风机、第二电动风阀及空气混合器，所述空气混合器通过管道与所述空气过滤子系统连接，所述鼓风机设于室外且与所述外界大气连通。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供了一种设施蔬菜清洁生产智能装备系统，包括：室内空气循环子系统，室内空气循环子系统包括污浊空气收集装置及与污浊空气收集装置通过管道连接的干净空气输出装置；空气过滤子系统，设于污浊空气收集装置与干净空气输出装置之间，用于过滤并捕集污浊空气中的杂质；杀菌消毒子系统，设于空气过滤子系统与干净空气输出装置之间，用于对经空气过滤子系统净化后的空气进行杀菌消毒，得到干净空气；自动控制子系统，分别与污浊空气收集装置、空气过滤子系统、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置连接，用于监控并控制污浊空气收集装置、空气过滤子系统、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置的启闭。本申请立足设施蔬菜生产，通过设有污浊空气收集装置、空气过滤子系统、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置，将室内的污浊空气转换为干净空气，有效改善农业生产的环境条件与生活空间，从源头上控制污染源，减轻环境污染，保障产品安全；并通过设有自动控制子系统，智能、安全、高效，无需人工操作，有效提高了设施蔬菜的生产效率，同时实现了清洁生产、减少了大气污染，也有助于降低温室气体排放、缓解城市雾霾压力及提升居民生活质量。

附图说明

图1是本发明一种设施蔬菜清洁生产智能装备系统实施例的工作原理流程图；

图2是本发明一种设施蔬菜清洁生产智能装备系统实施例的日光温室蔬菜生产智能装备系统布置示意图；

图3是本发明一种设施蔬菜清洁生产智能装备系统实施例的连栋温室蔬菜生产智能装备系统布置示意图。

图中：1：污浊空气吸入口；2：送风管道；2-1：第一送风管道支路；2-2：第二送风管道支路；2-3：第三送风管道支路；3：第一电动风阀；4：空气混合器；5：第二电动风阀；6：新风管道；7：送风机；8：鼓风机；9：回风管道；9-1：第一回风管道支路；9-2：第二回风管道支路；9-3：第三回风管道支路；10：空气过滤子系统；11：风量调节阀；12：一级曝气区；13：二级曝气区；14：三级曝气区；15：臭氧尾气处理装置；16、17：逆止阀；18：第三电动风阀；19：第四电动风阀。

具体实施方式

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种设施蔬菜清洁生产智能装备系统，其包括：室内空气循环子系统，室内空气循环子系统包括污浊空气收集装置及与污浊空气收集装置通过管道连接的干净空气输出装置；空气过滤子系统10，设于污浊空气收集装置与干净空气输出装置之间，用于过滤并捕集污浊空气中的杂质；杀菌消毒子系统，设于空气过滤子系统10与干净空气输出装置之间，用于对经空气过滤子系统10净化后的空气进行杀菌消毒，得到干净空气；自动控制子系统，分别与污浊空气收集装置、空气过滤子系统10、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置连接，用于监控并控制污浊空气收集装置、空气过滤子系统10、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置的启闭。其中，室内指的是种植设施蔬菜的温室内。需要说明的是，本实施例中，管道也指风道或风管。

具体地，在本实施例中，污浊空气收集装置用于收集室内的污浊空气，并将污浊空气依次通过空气过滤子系统10及杀菌消毒子系统处理后，得到干净空气，最后通过干净空气输出装置排放至室内，以实现设施蔬菜生产过程的清洁、高效和无污染。本申请立足设施蔬菜生产，通过设有污浊空气收集装置、空气过滤子系统10、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置，将室内的污浊空气转换为干净空气，有效改善农业生产的环境条件与生活空间，从源头上控制污染源，减轻环境污染，保障产品安全；并通过设有自动控制子系统，智能、安全、高效，无需人工操作，有效提高了设施蔬菜的生产效率，同时实现了清洁生产、减少了大气污染，也有助于降低温室气体排放、缓解城市雾霾压力及提升居民生活质量。

具体地，污浊空气收集装置包括至少一组送风管道2及多个间隔布置在送风管道2上的污浊空气吸入口1，每组送风管道2均与空气过滤子系统10连接。其中，污浊空气吸入口1的数量及相邻两个污浊空气吸入口1的间距均根据室内空间的大小来决定。优选地，在本实施例中，送风管道2采用UPVC管制成；送风管道2上设有管道风机、逆止阀17及配置用于控制污浊空气的吸入与循环的电动风阀，温室内的污浊空气经污浊空气吸入口1、管道风机、送风管道2依次输送到空气过滤子系统10中。

具体地，干净空气输出装置包括至少一组设有逆止阀16的回风管道9及多个间隔布置在回风管道9上的净空气送风口，每组回风管道9均与杀菌消毒子系统连接；回风管道9的数量与送风管道2的数量一致。其中，净空气送风口的数量及相邻两个净空气送风口的间距均根据室内空间的大小来决定。回风管道9的数量与送风管道2的数量一致，在具体布置时，一组回风管道9对应一组送风管道2，以最大化减弱室内的气压差值。在本实施例中，经空气过滤子系统10及杀菌消毒子系统处理后得到的干净空气，经回风管道9输送到温室内部及蔬菜植株行间；其中，回风管道9主管道采用UPVC管制成，且回风管道9上设有风机；回风管道9采用布袋风管，多组回风管道9根据温室蔬菜栽培行间距均匀布设；多组回风管道9的交集处(即靠近杀菌消毒子系统处)安装有逆止阀16，防止在风机不开启的情况下出现空气回流。

具体地，空气过滤子系统10包括多级过滤器，多级过滤器包括初效过滤器及中效过滤器，初效过滤器与污浊空气收集装置连接，中效过滤器与杀菌消毒子系统连接。其中，在本实施例中，初效过滤器包括一级过滤器及二级过滤器，过滤材料采用无纺布，防护网布置有双面喷塑铁丝网进行保护；一级过滤器及二级过滤器均用于过滤粒径大于5μm的杂质，包括灰尘颗粒或其它杂物；中效过滤器包括三级过滤器，三级过滤器用于过滤并捕集粒径不大于5μm的杂质，中效过滤器主要采用袋式的方式，用于捕集1-5μm的颗粒灰尘及各种悬浮物。特别的，本申请中的过滤器采用“用一备一”的方式，并采用可拆卸的方式，拆卸清洗时采用备用过滤器，两组过滤器循环使用，能够大幅度提高过滤器的运行效率和使用寿命。

具体地，杀菌消毒子系统包括曝气装置及与曝气装置通过管道连接的臭氧尾气处理装置15，曝气装置与空气过滤子系统10连接，臭氧尾气处理装置15与干净空气输出装置连接。其中，曝气装置及臭氧尾气处理装置15均与自动控制子系统连接。优选地，曝气装置包括依次连接的一级曝气区12、二级曝气区13及三级曝气区14，一级曝气区12与二级曝气区13之间的风管上及二级曝气区13与三级曝气区14的风管上均设有风量调节阀11，考虑到臭氧气体与污浊空气充分有效的接触时间、作用效能和气体均匀度，通过控制风量调节阀11以相应调节臭氧供气系统的运行时长、气源流量，实现臭氧作用单元内有臭氧/无臭氧的交替周期。在本实施例中，杀菌消毒子系统采用间歇式曝气控制系统，具体地，曝气装置设置有三级曝气区14，采用螺旋风道设计且在该风道上设有风量传感器，依次称为一级曝气区12、二级曝气区13和三级曝气区14，在一级曝气区12和二级曝气区13之间的风管上设置二级风量调节阀，在二级曝气区13和三级曝气区14之间的风管上设置三级风量调节阀；风道在各级曝气区内均为环形均压扩散管道；曝气反馈采用自动控制子系统内的间歇时序控制器控制，增加了控制层级和控制稳定度，多处采样、分区曝气，保证整体的曝气分布均匀；风道尾部设置有臭氧尾气处理系统，经高温分解为氧气，降低或减少臭氧危害；特别的，该臭氧尾气处理系统内设有臭氧浓度传感器，用于检测风道内的臭氧浓度。

本发明通过集成空气过滤、臭氧消毒与新风循环系统，旨在通过运用空气交换原理、臭氧消毒特性与物理隔离原理，实现设施蔬菜生产过程的清洁、高效和无污染。同时，本申请基于臭氧消毒特性与空气流动特性，通过系统组配、软件控制与生产管控，提出了一种典型的适用于温室集群生产特点的清洁生产方法；相比传统病虫害防治用的农药、消毒剂等，通过逐级曝气技术、传感技术，合理控制臭氧作用时间与使用浓度，臭氧消毒无残留附属物，而且消毒后分解的氧气可为蔬菜光合作用所利用。

进一步地，该设施蔬菜清洁生产智能装备系统还包括一端设于污浊空气收集装置与空气过滤子系统10之间，另一端与外界大气连通的室外新风子系统，当温室内的空气压力小于预设的空气压力时，室外新风子系统用于将室外空气鼓入室内。具体地，室外新风子系统包括依次设置且均通过管道连接的鼓风机8、送风机7、第二电动风阀5及空气混合器4，空气混合器4通过管道与空气过滤子系统10连接，鼓风机8设于室外且与外界大气连通；鼓风机8、送风机7、第二电动风阀5及空气混合器4分别与自动控制子系统连接。在本实施例中，室外新风子系统基于新风流动场的原理设计，具体包括鼓风机8、送风机7及气压传感器，鼓风机8安装于温室外部、送风机7设置于温室内部，送风机7与鼓风机8呈分离状且两者之间通过新风管道6相互连通。当温室内气压传感器检测到的空气压力小于预设的空气压力时，通过自动控制子系统开启鼓风机8、送风机7及第二电动风阀5，以将外部空气鼓入空气混合器4。本申请通过引入新风系统技术，致力“健康空间”思想，具体通过空气过滤、空气净化与空气循环，实施杀菌、消毒和增氧，经技术处理将净空气输送到设施蔬菜植株行间与生长空隙，致力于打造设施蔬菜健康的生境空间。

在本实施例中，自动控制子系统包含触控一体机和上位机软件系统。其中，触控一体机作为控制核心，通过采集分析风量传感器、臭氧浓度传感器、气压传感器等传感器实时数据，用于控制管道风机、鼓风机8和送风机7的开启和关闭以及管道上各个电动风阀、风量调节阀11的启闭；上位机软件系统用于监控整个系统的运行以及用户交互，用户通过上位机软件能够清晰的观察到整个系统的运行情况。

本发明将就设施蔬菜清洁生产方法及智能管控系统具体的施用对象及作用空间进行阐述，主要面向日光温室、连栋温室的设施作业空间。将设施蔬菜清洁生智能装备系统用于日光温室的实施方式，具体如图2所示：

选择一个典型日光温室，其主要技术参数为：东西走向，长度50m、跨度7m、脊高3.7m、后墙高度2.7m，计算出日光温室内容积大小为945m³。环境臭氧消毒浓度建议为5-10mg/m³，每天开机时间为30-60min，据此选用出气量为20g/h的臭氧消毒系统。结合日光温室特点，蔬菜清洁生产系统的实现方式如下：

(1)污浊空气排出：每间隔8m的距离均匀布置有6个污浊空气吸入口1与管道风机，经UPVC材质的送风管道2输送至空气过滤子系统10，通过自动控制子系统来控制第一电动风阀3与管道风机的开启和关闭，进而以控制污浊空气的排出。

(2)室外新风补给：日光温室外部空气通过鼓风机8、送风机7送入空气混合器4，并经除湿、过滤初级处理后经新风管道6输送至空气过滤子系统10，通过自动控制子系统来控制第二电动风阀5、鼓风机8和送风机7的开启和关闭，进而以控制外部空气的吸入。

(3)空气清洁处理：日光温室内污浊空气、日光温室外部空气通过三通与空气过滤子系统10、杀菌消毒子系统连接；当日光温室内污浊空气需要清洁处理时，开启第一电动风阀3和管道风机，依次接入空气过滤子系统10、曝气装置及臭氧尾气处理装置15，即可实现污浊空气的清洁处理，转变为干净空气；当日光温室需要新鲜空气补给时，即可启动室外新风补给系统，依次开启鼓风机8、送风机7、第二电动风阀5和空气混合器4，经三通依次空气过滤子系统10、曝气装置及臭氧尾气处理装置15，即能实现日光温室外部空气的新风补给。值得注意的是：日光温室内污浊空气与日光温室外部空气的清洁处理需要独立运行。

(4)干净空气送入：空气清洁处理后的干净空气经回风管道9输送到温室内部，沿着温室东西向上每间隔5m设置有干净空气送风口，以送入设施蔬菜植株行间。

本申请还提供了将设施蔬菜清洁生产智能装备系统用于连栋温室的实施方式，具体如图3所示：

选定一个三跨弧顶连栋温室，温室整体尺寸为：东西向33m、南北向28m、每跨度11m温室脊高6m、檐高3.5m、开间4m，计算出种植面积为924m²，连栋温室内空间的体积为4158m³。环境臭氧消毒浓度建议为5-10mg/m³，每天开机时间为30-60min，据此选用出气量为100g/h的臭氧杀菌消毒系统。

结合连栋温室特点，蔬菜清洁生产系统的实现方式如下：

(1)污浊空气排出：沿着温室东西向均匀布置有3组送风管道2，即第一送风管道支路2-1、第二送风管道支路2-2及第三送风管道支路2-3；参照九宫格的设计理念，均匀布置有9个污浊空气吸入口1，经UPVC材质的送风管道2支路汇聚后输送至空气过滤子系统10，通过自动控制子系统来控制第四电动风阀18与管道风机的开启和关闭，进而以控制污浊空气的排出。

(2)室外新风补给：连栋温室外部空气通过鼓风机8、送风机7送入空气混合器4，并经除湿、过滤初级处理后经新风管道6输送至空气过滤子系统10，通过自动控制子系统来控制第三电动风阀18、鼓风机8和送风机7的开启和关闭，进而以控制外部空气的吸入。

(3)空气清洁处理：连栋温室内污浊空气、日光温室外部空气经三通与空气过滤子系统10、杀菌消毒子系统连接；当连栋温室内污浊空气需要清洁处理时，开启第四电动风阀18和管道风机，依次接入空气过滤子系统10、曝气装置及臭氧尾气处理装置15，即可实现污浊空气的清洁处理，转变为干净空气；当连栋温室需要新鲜空气补给时，即可启动新风系统补充系统，依次开启鼓风机8、送风机7、第三电动风阀18和空气混合器4，经三通依次空气过滤子系统10、曝气装置及臭氧尾气处理装置15，即能实现连栋温室外部空气的新风补给。值得注意的是：连栋温室内污浊空气与连栋温室外部空气的清洁处理需要独立运行。

(4)干净空气送入：空气清洁处理后的干净空气经回风管道9输送到温室内部，回风主管道采用UPVC管，相应的，3组回风管道9包括第一回风管道9支路9-1、第二回风管道9支路9-2及第三回风管道9支路9-3；回风管道9支路采用布袋风管，沿着连栋温室东西向上每间隔3m设置有净空气送风口，即实现温室内污浊空气到净空气的清洁、杀菌和消毒。

综上所述，本发明提供了一种设施蔬菜清洁生产智能装备系统，包括：室内空气循环子系统，室内空气循环子系统包括污浊空气收集装置及与污浊空气收集装置通过管道连接的干净空气输出装置；空气过滤子系统，设于污浊空气收集装置与干净空气输出装置之间，用于过滤并捕集污浊空气中的杂质；杀菌消毒子系统，设于空气过滤子系统与干净空气输出装置之间，用于对经空气过滤子系统净化后的空气进行杀菌消毒，得到干净空气；自动控制子系统，分别与污浊空气收集装置、空气过滤子系统、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置连接，用于监控并控制污浊空气收集装置、空气过滤子系统、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置的启闭。本申请立足设施蔬菜生产，通过设有污浊空气收集装置、空气过滤子系统、杀菌消毒子系统及干净空气输出装置，将室内的污浊空气转换为干净空气，有效改善农业生产的环境条件与生活空间，从源头上控制污染源，减轻环境污染，保障产品安全；并通过设有自动控制子系统，智能、安全、高效，无需人工操作，有效提高了设施蔬菜的生产效率，同时实现了清洁生产、减少了大气污染，也有助于降低温室气体排放、缓解城市雾霾压力及提升居民生活质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。