CN103960114A - 智能植物培育装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能植物培育装置，包括柜体、以及设置在所述柜体内的智能控制系统、LED人工补光系统、环境控制系统、全自动培育系统，所述智能控制系统对所述LED人工补光系统、所述环境控制系统、所述全自动培育系统实时反馈回的数据进行分析及调控。本发明的有益效果是本发明的智能植物培育装置能够规避外界气候因子的影响，实现植物无农药、无污染、无公害的生长；节省土地、人力与时间成本，符合现代环保、可循环再利用的健康生活理念，智能控制系统实现了植物生长环境的最佳状态，安全、高效；LED人工补光系统可调可控，不会造成光污染，美化环境，环保。

Description

智能植物培育装置

技术领域

本发明涉及植物培育装置，尤其涉及智能植物培育装置。

背景技术

随着时代进步、科技发展，生活水平的不断提高，人们愈来愈重视绿色、环保、健康的生活方式，追求食用无污染的安全、优质、营养类食品。作为人们日常饮食中必不可少的食物之一的蔬菜，可提供人体所必需的多种维生素和矿物质。如何吃到放心蔬菜已对现代人尤其城市居民尤为重要。

目前，温室空间的蔬菜大棚的应用已相当普及，但并非没有不足之处，一般的大棚温度较高，不利于农药降解，容易造成农药的残留；光照不足，蔬菜硝酸盐含量较高，长期食用会造成慢性或急性中毒；光合作用不足，蔬菜叶绿素、维生素C、糖分含量不足等等一系列问题会造成隐患。而在一些特殊条件的地方，如极地、干旱地区、亦或是船舰，蔬菜温室也无法构建，无法满足气候、土壤等客观条件。

目前也出现了一些智能设备用于植物培育，但是目前的智能设备控制调节能力达不到理想效果，智能控制的功能有待完善。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种智能植物培育装置。

本发明提供了一种智能植物培育装置，包括柜体、以及设置在所述柜体内的智能控制系统、LED人工补光系统、环境控制系统、全自动培育系统，所述智能控制系统对所述LED人工补光系统、所述环境控制系统、所述全自动培育系统实时反馈回的数据进行分析及调控。

作为本发明的进一步改进，所述LED人工补光系统能够发出的光包括红光、蓝光、红外光、紫外光，其波长、光强、光照度、光周期为可控可调。

作为本发明的进一步改进，所述环境控制系统包括温度传感器、光照传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、营养液成分传感器、溶氧量传感器。

作为本发明的进一步改进，所述全自动培育系统包括营养液智能循环系统和溶液栽培装置，所述营养液智能循环系统包括营养液箱、水泵、管线、阀门、营养液溶液检测装置、溶液计量装置，所述溶液栽培装置通过所述管线与所述营养液箱连接，所述营养液溶液检测装置对营养液的成分、溶氧量进行定时检测，超出最佳生长参数限值范围时将进行调控。

作为本发明的进一步改进，所述阀门和所述溶液计量装置对营养液的成分进行配比，对营养液更新的流速、流量进行控制。

作为本发明的进一步改进，所述柜体包括人机交互界面，所述智能控制系统与所述人机交互界面相连。

作为本发明的进一步改进，所述柜体包括栽培室、控制室、设备室，所述智能控制系统安装在所述控制室内，所述LED人工补光系统及所述环境控制系统安装在所述栽培室内，所述LED人工补光系统下方安装有隔热板。

作为本发明的进一步改进，所述栽培室左右两侧分别设有夹层，所述栽培室背面设有夹层；所述栽培室左右两侧的夹层内安装有离心风扇；所述栽培室内设置有隔层，所述隔层将所述栽培室分为上下两部分，所述隔层填充有隔热材料；所述栽培室设有门，所述栽培室内部上方安装有灯板；所述柜体包括背面板，所述背面板为可拆的安装在所述柜体上；所述柜体顶部设有风扇，所述柜体底部设有滚轮。

作为本发明的进一步改进，所述控制室安装有功能指示灯，所述人机交互界面安装在所述控制室上；所述设备室内安装有空调机体，所述空调机体通过气管与所述栽培室相连通。

作为本发明的进一步改进，所述溶液栽培装置安装在栽培室内，所述设备室内安装有所述营养液箱、所述水泵、所述阀门、所述营养液溶液检测装置、所述溶液计量装置，所述栽培室的门上安装有可视钢化玻璃。

本发明的有益效果是：本发明的智能植物培育装置能够规避外界气候因子的影响，实现植物无农药、无污染、无公害的生长；节省土地、人力与时间成本，符合现代环保、可循环再利用的健康生活理念，智能控制系统实现了植物生长环境的最佳状态，安全、高效；LED人工补光系统可调可控，不会造成光污染，美化环境，环保。

附图说明

图1是本发明的柜体结构示意图。

图2是本发明的柜体内部结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种智能植物培育装置，包括柜体、以及设置在所述柜体内的智能控制系统、LED人工补光系统、环境控制系统、全自动培育系统，所述智能控制系统对所述LED人工补光系统、所述环境控制系统、所述全自动培育系统实时反馈回的数据进行分析及调控。

所述LED人工补光系统能够发出的光包括红光、蓝光、红外光、紫外光，其波长、光强、光照度、光周期为可控可调。

所述环境控制系统包括温度传感器、光照传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、营养液成分传感器、溶氧量传感器。

所述全自动培育系统包括营养液智能循环系统和溶液栽培装置，所述营养液智能循环系统包括营养液箱9、水泵、管线、阀门、营养液溶液检测装置、溶液计量装置，所述溶液栽培装置通过所述管线与所述营养液箱9连接，所述营养液溶液检测装置对营养液的成分、溶氧量进行定时检测，超出最佳生长参数限值范围时将进行调控。

所述阀门和所述溶液计量装置对营养液的成分进行配比，对营养液更新的流速、流量进行控制。

所述柜体包括人机交互界面4，所述智能控制系统与所述人机交互界面4相连。

所述柜体包括栽培室1、控制室3、设备室5，所述智能控制系统安装在所述控制室3内，所述LED人工补光系统及所述环境控制系统安装在所述栽培室1内，所述LED人工补光系统下方安装有隔热板。

所述栽培室左右两侧分别设有夹层7，所述栽培室背面设有夹层；所述栽培室左右两侧的夹层7内安装有离心风扇；所述栽培室内设置有隔层8，所述隔层8将所述栽培室1分为上下两部分，所述隔层8填充有隔热材料；所述栽培室1设有门，所述门上安装有可视钢化玻璃；所述栽培室1内部上方安装有灯板；所述柜体包括背面板，所述背面板为可拆的安装在所述柜体上；所述柜体顶部设有风扇，所述柜体底部设有滚轮6。

所述控制室3安装有功能指示灯2，所述人机交互界面4安装在所述控制室3上；所述设备室5内安装有空调机体，所述空调机体通过气管与所述栽培室1相连通。

所述溶液栽培装置安装在栽培室1内，所述设备室5内安装有所述营养液箱、所述水泵、所述阀门、所述营养液溶液检测装置、所述溶液计量装置。

该柜体的基本材料为不锈钢。

控制室3位于柜体上部，内含智能控制系统，包括软、硬件控制系统，对栽培室1与控制室3内实时反馈回的监测数据进行分析及时调控，相关生长数据显示在友好的人机交互界面4，通过下载数据及时更新，内设有生活基本必需及常用蔬菜品种的最佳标准环境参数供用户选择。通过友好的人机交互界面4用户可获取要种植蔬菜的最佳生长环境信息，亦可以查询已存储信息或是进行植物培植的参数设置。左方设有功能指示灯2，显示设备是否正常工作。

栽培室1位于柜体中部，栽培室1有一扇对开外拉门，门上安装可视钢化玻璃，用户可随时观察植物生长进度，样式美观，装饰环境。柜体左右两侧的夹层7安装有离心风扇，帮助柜体内部与外界环境进行气体循环。

栽培室1内部上方装有灯板、LED人工补光系统，此照明装置为波长、光强、光照度、光周期可控可调，由芯片驱动的LED新型智能照明系统。以红光、蓝光、红外光、紫外光为主，红光与蓝光供植物生长，紫外光线有杀毒消菌的功效，红外光可调节柜体内温度变化。LED人工补光系统下方安装隔热板，隔离光源热量，材料采用透明亚克力板。光照监测装置实时监测植物生长光源，与智能控制系统相连接，实现照明系统的自动调控。

栽培室1内部的环境控制系统的相关传感器对温度、光照、湿度、CO2、营养液成分、溶氧量等信息进行检测，与反馈于智能控制系统，通过执行机构实际操作，实现智能控制。空气循环系统的风扇位于柜体顶部，离心风扇位于栽培室1两侧夹层7，空调机体安装在柜体底部的设备室5内，通过气管与栽培室1相连，助于气体交换循环。

全自动培育系统包括营养液智能循环系统和溶液栽培装置，营养液智能循环系统包括溶液栽培皿、营养液箱9、水泵、管线、阀体、营养液溶液检测装置、溶液计量装置。其中，溶液栽培皿装置与定植装置安装在栽培室1的双层培植槽内，通过管线与营养液箱9连接，营养液溶液检测装置对其成分、溶氧量进行定时检测，超出最佳生长参数限值范围时将进行调控。

设备室5位于柜体下部，无门窗装置，不可视，设备室5内部还设有环境控制系统的空气循环系统、水泵、管线阀体、营养液溶液监测装置、溶液计量装置等。阀门与计量装置对植物培育营养液的成分进行配比，对营养液更新的流速、流量进行控制，确保使营养液确实充分吸收。

所述智能控制系统包括tiny210开发板、友好的人机交互界面4和执行机构、检测传感装置。

所述智能控制系统将实时监测植物生长所处环境，将传感器监测得到的数据实时记录于存储单元，智能控制系统与最佳标准参数进行比对，根据相应的正负偏差值，通过执行机构进行及时调整，维持最佳效果。

所述人机交互界面4可获取要种植蔬菜的最佳生长环境信息，通过下载数据及时更新，内设有生活基本必需及常用蔬菜品种的最佳标准环境参数供用户选择。

所述溶液计量装置将对营养液更新的流速、流量进行控制，确保使营养液确实充分吸收，不会造成浪费，使用过的营养液将经过处理循环使用，经济环保，防止浪费。

本发明的智能植物培育装置，针对非农业家庭及特殊地理位置与生活状况而开发，实现人们日常生活对蔬菜产品的需求，生产真正绿色、环保的有机蔬菜。采用芯片驱动的波长可调式LED人工补光系统，含紫外光杀菌、消毒功能，无需变压器，直接交流供电，密封效果好；采用家电式智能控制系统；立柜式，内为双层结构，可视钢化对开门，同一般家电装饰，外型美观，底部有空气循环系统，其空气循环设备亦是空气净化器，制造纯天然氧气。

本发明的智能植物培育装置能够规避外界气候因子的影响，实现植物无农药、无污染、无公害的生长；节省土地、人力与时间成本，符合现代环保、可循环再利用的健康生活理念，智能控制系统实现了植物生长环境的最佳状态，安全、高效；LED人工补光系统可调可控，不会造成光污染，美化环境，环保。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能植物培育装置，其特征在于：包括柜体、以及设置在所述柜体内的智能控制系统、LED人工补光系统、环境控制系统、全自动培育系统，所述智能控制系统对所述LED人工补光系统、所述环境控制系统、所述全自动培育系统实时反馈回的数据进行分析及调控。

2.根据权利要求1所述的智能植物培育装置，其特征在于：所述LED人工补光系统能够发出的光包括红光、蓝光、红外光、紫外光，其波长、光强、光照度、光周期为可控可调。

3.根据权利要求1所述的智能植物培育装置，其特征在于：所述环境控制系统包括温度传感器、光照传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、营养液成分传感器、溶氧量传感器。

4.根据权利要求1所述的智能植物培育装置，其特征在于：所述全自动培育系统包括营养液智能循环系统和溶液栽培装置，所述营养液智能循环系统包括营养液箱、水泵、管线、阀门、营养液溶液检测装置、溶液计量装置，所述溶液栽培装置通过所述管线与所述营养液箱连接，所述营养液溶液检测装置对营养液的成分、溶氧量进行定时检测，超出最佳生长参数限值范围时将进行调控。

5.根据权利要求4所述的智能植物培育装置，其特征在于：所述阀门和所述溶液计量装置对营养液的成分进行配比，对营养液更新的流速、流量进行控制。

6.根据权利要求1所述的智能植物培育装置，其特征在于：所述柜体包括人机交互界面，所述智能控制系统与所述人机交互界面相连。

7.根据权利要求6所述的智能植物培育装置，其特征在于：所述柜体包括栽培室、控制室、设备室，所述智能控制系统安装在所述控制室内，所述LED人工补光系统及所述环境控制系统安装在所述栽培室内，所述LED人工补光系统下方安装有隔热板。

8.根据权利要求7所述的智能植物培育装置，其特征在于：所述栽培室左右两侧分别设有夹层，所述栽培室背面设有夹层；所述栽培室左右两侧的夹层内安装有离心风扇；所述栽培室内设置有隔层，所述隔层将所述栽培室分为上下两部分，所述隔层填充有隔热材料；所述栽培室设有门，所述栽培室内部上方安装有灯板；所述柜体包括背面板，所述背面板为可拆的安装在所述柜体上；所述柜体顶部设有风扇，所述柜体底部设有滚轮。

9.根据权利要求8所述的智能植物培育装置，其特征在于：所述控制室安装有功能指示灯，所述人机交互界面安装在所述控制室上；所述设备室内安装有空调机体，所述空调机体通过气管与所述栽培室相连通。

10.根据权利要求9所述的智能植物培育装置，其特征在于：所述溶液栽培装置安装在栽培室内，所述设备室内安装有所述营养液箱、所述水泵、所述阀门、所述营养液溶液检测装置、所述溶液计量装置，所述栽培室的门上安装有可视钢化玻璃。