CN102293145A - 大棚用自动控制气雾栽培设备及采用该设备的栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大棚用气雾栽培设备及采用该设备的栽培方法，尤其涉及一种大棚用自动控制气雾栽培设备及采用该设备的栽培方法。通过根部温度传感器及根部湿度传感器检测，在与中央控制器预设值比较，中央控制器发出信号使得加温型超声波气雾发生器对根部温度及根部湿度的参数进行调整。加温型超声波气雾发生器产生气雾对根系表面进行喷射，气雾压力均匀，保证作物均匀生长，通过对大棚温度，大棚湿度，二氧化碳浓度，光照，根部湿度及根部温度的检测和与预设值比较，使中央控制器驱动相应的机构调整作物的环境参数达到对作物生长的自动控制。

Description

大棚用自动控制气雾栽培设备及采用该设备的栽培方法

技术领域

本发明涉及一种大棚用气雾栽培设备及采用该设备的栽培方法，尤其涉及一种大棚用自动控制气雾栽培设备及采用该设备的栽培方法。

背景技术

气雾栽培是一种大棚用新型的栽培方式，它是利用喷雾装置将营养液容器雾化为小雾滴状，直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。作物悬挂在一个密闭的培养管上，而根系裸露在培养管内部，营养液容器通过喷雾装置雾化后喷射到根系表面。目前气雾栽培一般使用高压喷头产生气雾对根系表面进行喷射，这种方法和设备的存在以下缺点：高压喷头的气雾随与其距离改变而发生变化，不能保证这个培养管内作物根系得到相同的营养液容器，导致作物生长不均匀，而且没有对植物生长的其他参数进行控制，不能实现自动化种植。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种大棚用自动控制气雾栽培设备及采用该设备的栽培方法。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一种大棚用自动控制气雾栽培设备，包括中央控制器，与中央控制器相连的根部温度传感器、根部湿度传感器、加温型超声波气雾发生器，连接在加温型超声波气雾发生器取料端的营养液容器及料液进口与加温型超声波气雾发生器出料端连接的培养管，所述培养管的料液出口与加温型超声波气雾发生器取料端连接，所述根部温度传感器、根部湿度传感器插在培养管内。

所述中央控制器连接大棚湿度传感器及大棚加湿器。

所述中央控制器连接大棚温度传感器及大棚加热器。

所述中央控制器连接光照传感器及用于控制大棚遮阳罩的遮阳罩卷收机。

所述中央控制器连接二氧化碳浓度传感器及二氧化碳发生器。 

采用大棚用自动控制气雾栽培设备的栽培方法，按如下步骤进行：

（1）中央控制器开机数值归零，检查关闭所有外部执行命令；

（2）中央控制器载入预设值，包括根部温度范围值及根部湿度范围值，中央控制器进入待机状态；

（3）分别通过根部温度传感器及根部湿度传感器检测根部温度值及根部湿度值；

（4）将数值传递至中央控制器将数值与预设值进行比较，

a.将根部温度值与根部温度范围值比较，如果其值大于根部温度范围值上限，中央控制器对根部温度控制进入待机状态，如果其值小于根部温度范围值下限，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器对气雾进行加热，当根部温度数值达到温度范围值上限时，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器停止加热；

b.将根部湿度值与根部湿度范围值比较，如果其值大于根部湿度范围值上限，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器间歇供气，如果其值小于根部湿度范围值下限，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器连续供气。

所述预设值还包括大棚湿度范围值，在进行所述步骤（3）的同时，还进行如下操作：

c.通过大棚湿度传感器检测收集大棚湿度值；

d.将大棚湿度值传递至中央控制器并与大棚湿度范围值进行比较，如果其值大于大棚湿度范围值上限，中央控制器对大棚湿度控制进入待机状态，如果其值小于大棚湿度范围值下限，中央控制器发出信号控制大棚加湿器打开对大棚进行加湿，当大棚温度值达到大棚湿度范围值上限，中央控制器发出信号控制大棚加湿器关闭对大棚停止加湿。

所述预设值还包括大棚温度范围值，在进行所述步骤（3）的同时，还进行如下操作：

e．通过大棚温度传感器检测收集大棚温度值；

f. 将大棚温度值传递至中央控制器并与大棚湿度范围值进行比较，如果其值大于大棚温度范围值上限，中央控制器对大棚温度控制进入待机状态，如果其值小于大棚温度范围值下限，中央控制器发出信号控制大棚加温器打开对大棚进行加热，当大棚温度值达到大棚温度范围值上限，中央控制器发出信号控制大棚加热器关闭对大棚停止加热。

所述预设值还包括光照范围值，在进行所述步骤（3）的同时，还进行如下操作：

g.通过光照传感器检测收集光照值；

h.将光照值传递至中央控制器将数值与预设值进行比较，如果其值小于光照范围值下限，中央控制器发出信号控制遮阳罩卷收机使大棚的遮阳罩打开，如果其值大于光照范围值上限，中央控制器发出信号控制遮阳罩卷收机使大棚的遮阳罩卷起。

所述预设值还包括二氧化碳浓度范围值，在进行所述步骤（3）的同时，还进行如下操作：

e.通过二氧化碳浓度传感器检测收集二氧化碳浓度值；

f. 将二氧化碳浓度值传递至中央控制器并与二氧化碳浓度范围值进行比较，如果其值大于二氧化碳浓度范围值上限，中央控制器对二氧化碳浓度控制进入待机状态，如果其值小于二氧化碳浓度范围值下限，中央控制器发出信号控制二氧化碳发生器打开对大棚进行二氧化碳供气，当二氧化碳浓度达到二氧化碳浓度范围值上限，中央控制器发出信号控制二氧化碳发生器关闭。

本发明的有益效果是： 

通过加温型超声波气雾发生器产生气雾对根系表面进行喷射，气雾压力均匀，保证作物均匀生长，通过对大棚温度，大棚湿度，二氧化碳浓度，光照，根部湿度及根部温度的检测和反馈，使中央控制器驱动相应的机构调整作物的环境参数达到对作物生长的自动控制。

附图说明

图1是本发明的逻辑框图示意图，

图2是本发明的结构框图示意图。

图中：1.中央控制器，2.控制面板，3.大棚温度传感器，4.大棚湿度传感器，5.二氧化碳浓度传感器，6.光照传感器，7.根部温度传感器，8.根部湿度传感器，9.作物，10.培养管，11.营养液容器，12.加温型超声波气雾发生器，13.遮阳罩卷收机，14.二氧化碳发生器，15.大棚加湿器，16.大棚加热器。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1及图2所示，本发明包括中央控制器1，与中央控制器相连的根部温度传感器7、根部湿度传感器8、加温型超声波气雾发生器12，连接在加温型超声波气雾发生器12取料端的营养液容器11及料液进口与加温型超声波气雾发生器出料端连接的培养管10，所述培养管的料液出口与加温型超声波气雾发生器取料端连接，所述根部温度传感器7、根部湿度传感器8插在培养管10内。工作时，中央控制器1开机数值归零，检查关闭所有外部执行命令；中央控制器载入预设值，包括根部温度范围值及根部湿度范围值，中央控制器进入待机状态；分别通过根部温度传感器7及根部湿度传感器6检测收集根部温度值及根部湿度值；将数值传递至中央控制器将数值与预设值进行比较，

a.将根部温度值与根部温度范围值比较，如果其值大于根部温度范围值上限，中央控制器对根部温度控制进入待机状态，如果其值小于根部温度范围值下限，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器对气雾进行加热，当根部温度数值达到温度范围值上限时，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器停止加热；

b.将根部湿度值与根部湿度范围值比较，如果其值大于根部湿度范围值上限，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器间歇供气，如果其值小于根部湿度范围值下限，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器连续供气。

作物9均匀的插在培养管10的顶面，根系在培养管内部，营养液容器11中营养液从加温型超声波气雾发生器12取料端进入，经其气雾化后，再从其的出料端进入培养管10的料液进口并压力均匀的喷射在作物9的根系，气雾通过在培养管10的循环从培养管10的料液出口返回加温型超声波气雾发生器12的取料端。保证了培养管内部的所有作物的根系都均匀的得到营养液，从而保证了植物的均匀生成。

所述中央控制器连接大棚湿度传感器4及大棚加湿器15。

c.通过大棚湿度传感器检测收集大棚湿度值；

d.将大棚湿度值传递至中央控制器并与大棚湿度范围值进行比较，如果其值大于大棚湿度范围值上限，中央控制器1对大棚湿度15控制进入待机状态，如果其值小于大棚湿度范围值下限，中央控制器1发出信号控制大棚加湿器15打开对大棚进行加湿，当大棚温度值达到大棚湿度范围值上限，中央控制器1发出信号控制大棚加湿器15关闭对大棚停止加湿。

     本例中采用的市售的加湿器，可方便大面积对大棚进行加湿作业。

所述中央控制器1连接大棚温度传感器7及大棚加热器16。

e．通过大棚温度传感器7检测收集大棚温度值；

f. 将大棚温度值传递至中央控制器1并与大棚湿度范围值进行比较，如果其值大于大棚温度范围值上限，中央控制器1对大棚温度控制进入待机状态，如果其值小于大棚温度范围值下限，中央控制器1发出信号控制大棚加温器16打开对大棚进行加热，当大棚温度值达到大棚温度范围值上限，中央控制器1发出信号控制大棚加热器16关闭对大棚停止加热。

本例中采用的市售的电加湿器，可方便大面积对大棚进行加热作业。

所述中央控制器1连接光照传感器6及用于控制大棚遮阳罩的遮阳罩卷收机13。

g.通过光照传感器6检测收集光照值；

h.将光照值传递至中央控制器1将数值与预设值进行比较，如果其值小于光照范围值下限，中央控制器1发出信号控制遮阳罩卷收机13使大棚的遮阳罩打开，如果其值大于光照范围值上限，中央控制器1发出信号控制遮阳罩卷收机13使大棚的遮阳罩卷起。

本例中采用的市售的遮阳罩卷收机13，包括可通过电动机驱动的卷收轴，遮阳罩卷收在卷收轴，在电动机的驱动下可方便对遮阳罩进行卷收作业。

所述中央控制器连接二氧化碳浓度传感器5及二氧化碳发生器14。

e.通过二氧化碳浓度传感器5检测收集二氧化碳浓度值；

f. 将二氧化碳浓度值传递至中央控制器并与二氧化碳浓度范围值进行比较，如果其值大于二氧化碳浓度范围值上限，中央控制器1对二氧化碳浓度控制进入待机状态，如果其值小于二氧化碳浓度范围值下限，中央控制器1发出信号控制二氧化碳发生器14打开对大棚进行二氧化碳供气，当二氧化碳浓度达到二氧化碳浓度范围值上限，中央控制器1发出信号控制二氧化碳发生器14关闭。

本例中采用的市售的二氧化碳发生器，可方便的通过控制其开关控制二氧化碳发生器的打开或关闭

通过中央控制器的控制面板2预设植物生长的各种环境参数，通过对大棚温度，大棚湿度，二氧化碳浓度，光照，根部湿度及根部温度的检测和比较，使中央控制器驱动相应的机构调整作物的环境参数达到对作物生长的自动控制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大棚用自动控制气雾栽培设备，其特征在于，包括中央控制器，与中央控制器相连的根部温度传感器、根部湿度传感器、加温型超声波气雾发生器，连接在加温型超声波气雾发生器取料端的营养液容器及料液进口与加温型超声波气雾发生器出料端连接的培养管，所述培养管的料液出口与加温型超声波气雾发生器取料端连接，所述根部温度传感器、根部湿度传感器插在培养管内。

2.根据权利要求1所述的大棚用自动控制气雾栽培设备，其特征在于，所述中央控制器连接大棚湿度传感器及大棚加湿器。

3.根据权利要求1或2所述的大棚用自动控制气雾栽培设备，其特征在于，所述中央控制器连接大棚温度传感器及大棚加热器。

4.根据权利要求3所述的大棚用自动控制气雾栽培设备，其特征在于，所述中央控制器连接光照传感器及用于控制大棚遮阳罩的遮阳罩卷收机。

5.根据权利要求4所述的大棚用自动控制气雾栽培设备，其特征在于，所述中央控制器连接二氧化碳浓度传感器及二氧化碳发生器。

6.根据权利要求1所述的采用大棚用自动控制气雾栽培设备的栽培方法，其特征在于，按如下步骤进行：

（1）中央控制器开机数值归零，检查关闭所有外部执行命令；

（2）中央控制器载入预设值，包括根部温度范围值及根部湿度范围值，中央控制器进入待机状态；

（3）分别通过根部温度传感器及根部湿度传感器检测根部温度值及根部湿度值；

（4）将数值传递至中央控制器将数值与预设值进行比较，

a.将根部温度值与根部温度范围值比较，如果其值大于根部温度范围值上限，中央控制器对根部温度控制进入待机状态，如果其值小于根部温度范围值下限，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器对气雾进行加热，当根部温度数值达到温度范围值上限时，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器停止加热；

b.将根部湿度值与根部湿度范围值比较，如果其值大于根部湿度范围值上限，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器间歇供气，如果其值小于根部湿度范围值下限，中央控制器发出信号控制加温型超声波气雾发生器连续供气。

7.根据权利要求6所述的采用大棚用自动控制气雾栽培设备的栽培方法，其特征在于，所述预设值还包括大棚湿度范围值，在进行所述步骤（3）的同时，还进行如下操作：

c.通过大棚湿度传感器检测收集大棚湿度值；

d.将大棚湿度值传递至中央控制器并与大棚湿度范围值进行比较，如果其值大于大棚湿度范围值上限，中央控制器对大棚湿度控制进入待机状态，如果其值小于大棚湿度范围值下限，中央控制器发出信号控制大棚加湿器打开对大棚进行加湿，当大棚温度值达到大棚湿度范围值上限，中央控制器发出信号控制大棚加湿器关闭对大棚停止加湿。

8.根据权利要求6或7所述的采用大棚用自动控制气雾栽培设备的栽培方法，其特征在于，所述预设值还包括大棚温度范围值，在进行所述步骤（3）的同时，还进行如下操作：

e．通过大棚温度传感器检测收集大棚温度值；

f. 将大棚温度值传递至中央控制器并与大棚湿度范围值进行比较，如果其值大于大棚温度范围值上限，中央控制器对大棚温度控制进入待机状态，如果其值小于大棚温度范围值下限，中央控制器发出信号控制大棚加温器打开对大棚进行加热，当大棚温度值达到大棚温度范围值上限，中央控制器发出信号控制大棚加热器关闭对大棚停止加热。

9.根据权利要求8所述的采用大棚用自动控制气雾栽培设备的栽培方法，其特征在于，所述预设值还包括光照范围值，在进行所述步骤（3）的同时，还进行如下操作：

g.通过光照传感器检测收集光照值；

h.将光照值传递至中央控制器将数值与预设值进行比较，如果其值小于光照范围值下限，中央控制器发出信号控制遮阳罩卷收机使大棚的遮阳罩打开，如果其值大于光照范围值上限，中央控制器发出信号控制遮阳罩卷收机使大棚的遮阳罩卷起。

10.根据权利要求9所述的采用大棚用自动控制气雾栽培设备的栽培方法，其特征在于，所述预设值还包括二氧化碳浓度范围值，在进行所述步骤（3）的同时，还进行如下操作：

e.通过二氧化碳浓度传感器检测收集二氧化碳浓度值；

f. 将二氧化碳浓度值传递至中央控制器并与二氧化碳浓度范围值进行比较，如果其值大于二氧化碳浓度范围值上限，中央控制器对二氧化碳浓度控制进入待机状态，如果其值小于二氧化碳浓度范围值下限，中央控制器发出信号控制二氧化碳发生器打开对大棚进行二氧化碳供气，当二氧化碳浓度达到二氧化碳浓度范围值上限，中央控制器发出信号控制二氧化碳发生器关闭。

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