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营养液膜 (NFT) 栽培试验仪的设计

刘现 林营志 李传辉 郑岸颖 郑回勇 刘波 陈永快 赵健 林斌

刘现, 林营志, 李传辉, 郑岸颖, 郑回勇, 刘波, 陈永快, 赵健, 林斌. 营养液膜 (NFT) 栽培试验仪的设计[J]. 福建农业学报, 2017, 32(1): 93-98. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.019
引用本文: 刘现, 林营志, 李传辉, 郑岸颖, 郑回勇, 刘波, 陈永快, 赵健, 林斌. 营养液膜 (NFT) 栽培试验仪的设计[J]. 福建农业学报, 2017, 32(1): 93-98. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.019
LIU Xian, LIN Ying-zhi, LI Chuan-hui, ZHENG An-ying, ZHENG Hui-yong, LIU Bo, CHEN Yong-kuai, ZHAO Jian, LIN Bin. Design and Application of a NFT Cultivation Tester[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(1): 93-98. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.019
Citation: LIU Xian, LIN Ying-zhi, LI Chuan-hui, ZHENG An-ying, ZHENG Hui-yong, LIU Bo, CHEN Yong-kuai, ZHAO Jian, LIN Bin. Design and Application of a NFT Cultivation Tester[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(1): 93-98. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.019

营养液膜 (NFT) 栽培试验仪的设计

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.019
基金项目: 

福建省科技重大专项 2014NZ0002-2

福建省农业科学院科技创新项目 2014QB-13

设施农业装备生产性工程化实验室项目 2014GCH-9

福建省农业科学院智慧农业生产性工程化实验室 2014GCH-2

福建省科技创新平台建设项目 2009J1002

福建省科技创新平台建设项目 2010J1002

福建省财政专项——福建省农业科学院科技创新团队建设项目 CXTD-1-1310

福建省农业科学院科技创新团队PI项目 2016PI-45

详细信息
    作者简介:

    刘现 (1985-), 女, 硕士, 研究方向:环境感知与智能控制 (E-mail:fzhtlx@163.com)

    通讯作者:

    林营志 (1974-), 男, 博士, 研究方向:环境感知与智能控制 (E-mail:LYNNET@163.com)

  • 中图分类号: S129

Design and Application of a NFT Cultivation Tester

  • 摘要: 营养液膜(NFT)栽培模式具备稳产、高产、易于工厂化等优点。为提高NFT生产效率,挖掘生产潜能,开发了NFT栽培试验仪。该设备采用多路栽培槽并行种植的方式,通过更换栽培槽盖板、增减栽培槽即可调整待测试作物栽培密度和试验株数;模拟主流的NFT生产装置,营养液贮存在混肥桶内,在灌溉泵驱动下流过栽培槽后经过紫外灯杀菌除藻后回流到桶内;系统以触摸屏为控制核心,环境温度、湿度、光照度与营养液温度、EC、pH等参数均选用RS485/MODBUS型传感器由触摸屏采集,液位高低的数字信号由串口输入输出板传至触摸屏,触摸屏通过串口继电器板驱动灌溉泵、搅拌泵、进水电磁阀、电动排水阀、紫外灯等设备;控制软件运行在触摸屏上,通过友好的人机界面实现了自动混肥、自动洁桶、自动洗槽、自动补水、计划灌溉、监测报警、数据记录等功能;系统还设计了手动灌溉、急停等功能。使用8个栽培槽,每个槽20 cm株距,1次可测试200株植物规格的单台栽培试验仪即可开展品种筛选、抗病性测试等试验,多台组合则可进一步开展营养液配比、灌溉参数等试验。
  • 图  1  NFT栽培试验仪外观设计

    Figure  1.  External design of NFT Cultivation Tester

    图  2  NFT栽培试验仪灌溉通路

    Figure  2.  Irrigation channels on NFT Cultivation Tester

    图  3  NFT栽培试验仪电气设计

    Figure  3.  Electric circuits on NFT Cultivation Tester

    图  4  NFT栽培试验仪功能逻辑

    Figure  4.  Function modules of NFT Cultivation Tester

    图  5  自动混肥工序

    Figure  5.  Flow chart on automatic fertilizer mixing

    图  6  NFT栽培试验仪实景

    Figure  6.  Photograph of NFT Cultivation Tester

    图  7  NFT栽培试验仪主菜单

    Figure  7.  Main menu of NFT Cultivation Tester

    图  8  NFT栽培试验仪实时状态

    Figure  8.  Real-time monitoring of NFT Cultivation Tester

    图  9  NFT栽培试验仪自动混肥界面

    Figure  9.  User interface on automatic fertilizer mixing

    图  10  NFT栽培试验仪自动洁桶界面

    Figure  10.  User interface on automatic barrel cleaning

    图  11  NFT栽培试验仪自动洗槽界面

    Figure  11.  User interface on automatic tank washing

    图  12  NFT栽培试验仪灌溉计划编辑

    Figure  12.  User interface for editing irrigation plan

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-26
  • 修回日期:  2016-10-18
  • 刊出日期:  2017-01-01

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