CN106718357A - 一种全自动植物快繁快育环境调控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全自动植物快繁快育环境调控系统，属于植物快繁快育技术领域。本发明包括：基本框架、调温系统、光照系统、喷淋灌水系统、杀菌系统、控制系统，调温系统、光照系统、喷淋灌水系统、杀菌系统均与控制系统连接，基本框架内设有育苗支架、横梁、育苗支架上设有培养皿托盘，横梁位于基本框架上部。本发明集调控温度、光照、杀菌、喷淋灌水和温度报警等多功能于一体，该调控系统，在进行组织植物快繁快育时，可全自动达到调控温度、湿度、光照、杀菌、喷淋灌水和温度报警功能，实现成本低、自动化程度高、节约空间、运行可靠、操作方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种全自动植物快繁快育环境调控系统，特别是将温度、湿度、光照、杀菌、喷淋灌水和温度报警功能于一体的全自动植物快繁快育环境调控系统，属于植物快繁快育技术领域。
背景技术
目前，在进行植物工厂化快繁快育时，环境条件对植物快繁的影响较大，如：温度、湿度、光照、杀菌等都是培养过程中重要的环境因素，需按要求进行控制。然而传统的植物快繁快育控制系统功能单一，无法实现自动化、工厂化的生产，并且也不能进行功能调节，影响其工厂化生产，效率低，成本大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种全自动植物快繁快育环境调控系统，可以实现温度、湿度、光照、杀菌、喷淋灌水和温度报警功能，可进行全自动化的管理操作。
本发明采用的技术方案是：一种全自动植物快繁快育环境调控系统，包括基本框架、调温系统、光照系统、喷淋灌水系统、杀菌系统、控制系统，调温系统、光照系统、喷淋灌水系统、杀菌系统均与控制系统连接，基本框架内设有育苗支架、横梁、育苗支架上设有培养皿托盘，横梁位于基本框架上部；
所述的基本框架包括：温室顶盖1、温室外罩2、门体、底座4，门体上设有温室手柄3，温室外罩2上端口与温室顶盖1连接，下端口与底座4连接，温室手柄3位于门体的两侧；
所述的控制系统包括：总开关7及分别与总开关7连接的人工控制系统和自动控制系统，总开关7设置在门体上，人工控制系统包括主控电路板25及与主控电路板25连接的中控板15，中控板15设置在门体上，自动控制系统包括单片机及与单片机连接的控制面板，控制面板设置在门体上；
所述的调温系统包括：调温旋钮5、温度显示盘6、温度开关8、加热丝开关11、显示屏12、加热丝21、温度传感器22和加热工作指示灯26，调温旋钮5、温度显示盘6、加热丝开关11、显示屏12、加热工作指示灯26安装在控制面板上，加热丝21、温度传感器22安装在温室侧壁的内侧，二者分别与单片机和主控电路板25连接，主控电路板25与中控板15上的温度开关8相连。
所述的光照系统包括：LED补光灯开关9、LED补光灯18，LED补光灯开关9设置在中控板15上，LED补光灯18安装在温室延长度方向的顶部内侧的横梁上且分别与单片机、主控电路板25连接，主控电路板25与中控板15上的LED补光灯开关9相连。
所述的喷淋灌水系统包括：喷淋头27、电磁阀、给水管道，喷淋头27安装在横梁上，电磁阀安装在给水管道上且分别与单片机和主控电路板25连接与单片机连接，喷淋头27位于给水管道末端。
所述的杀菌系统包括：紫外灯开关10、紫外灯19，紫外灯开关10安装在中控板15上，紫外灯19安装在温室延宽度方向的内侧壁的连接杆上且分别与单片机和主控电路板25连接，主控电路板25与中控板15上的紫外灯开关10相连。
还包括：与单片机连接的报警系统，所述的报警系统包括警示灯13和蜂鸣器14。
所述的喷淋头27的数量为若干个，所有喷淋头27等距离排列。
所述的单片机为STC89C52 型号单片机。
所述的温室顶盖1采用耐高温石英玻璃制成，温室外罩2、门体采用PMMA透明耐高温塑料制成，育苗支架和培养皿托盘20采用LCP耐高温塑料制成。
所述的温室顶盖1上设有透气孔16。
所述的显示屏12选用3位半，量程为0～2V的液晶或数码显示器；温度传感器22选用LM35D型温度传感器；紫外灯19选用工作电压3～9V，功率为3～7W的紫外线消毒杀菌灯管；加热工作指示灯26选用型号为AD16-22D/S，工作电流为120mA，工作电压为DC12V，尺寸为40mm×40mm×23mm的绿色指示灯。
所述的控制系统包括：自动控制系统和人工控制系统，实现全自动控制和特殊情况下的人工控制，总开关7分别与自动控制系统和人工控制系统相连，用于控制自动控制系统和人工控制系统的打开和关闭。
本发明的工作过程是：在控制面板上，通过人机对话界面，设定温度控制上线、下线；设定紫外线消毒杀菌灯管开启的时间间隔；设定LED补光灯18开启的时间；设定喷淋灌水时间。
白天利用温室顶盖1的玻璃吸收能量，提高温室的温度；夜晚利用加热装置增加温度。当温度达到上线时，温度传感器22通过单片机传递给电磁阀，给水管道开启，通过喷淋头27进行降温和给培养皿托盘20补水，降低室内的湿度；当温度低于下线时，温度传感器22通过单片机传递给加热系统，加热装置工作，增加室内温度。
设定紫外线消毒杀菌灯管开启的时间间隔，到达开启时间，单片机开启紫外灯19进行杀菌，消毒完毕，单片机关闭紫外灯19。同样，设定LED补光灯开启的时间，到达开启时间，单片机开启LED补光灯进行补光。
当自动控制系统出现问题时，可以通过人工控制系统控制温室的工作，保证温室内植物的正常生长。具体为通过操作总控板15上的温度开关8、LED补光灯开关9、紫外灯开关10来控制温室内的温度、光照、消毒工作。
本发明的有益效果是：通过调温系统、喷水系统、光照系统、灭菌系统和报警系统的结合，构成了全自动植物快繁快育环境调控系统，可全自动达到调控温度、湿度、光照、杀菌、喷淋灌水和温度报警功能，实现成本低、自动化程度高、节约空间、运行可靠、操作方便等优点，更好的为工厂化育苗服务。
附图说明
图1为本发明的整体结构立体图；
图2为本发明自动控制系统的连接电路图；
图3为本发明人工控制系统的部分连接电路图。
图中各标号为：温室顶盖-1、温室外罩-2、温室手柄-3、底座-4、调温旋钮-5、温度显示盘-6、总开关-7、温度开关-8、LED补光灯开关-9、紫外灯开关-10、加热丝开关-11、显示屏-12、警示灯-13、蜂鸣器-14、中控板-15、透气孔-16、灯具支架-17、LED补光灯-18、紫外灯-19、培养皿托盘-20、加热丝-21、温度传感器-22、电源线-23、蓄电池-24、主电路板-25、加热工作指示灯-26、喷淋头-27。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-3所示，一种全自动植物快繁快育环境调控系统，包括基本框架、调温系统、光照系统、喷淋灌水系统、杀菌系统、控制系统，调温系统、光照系统、喷淋灌水系统、杀菌系统均与控制系统连接，基本框架内设有育苗支架、横梁，育苗支架上设有培养皿托盘20，横梁位于基本框架上部；
所述的基本框架包括温室顶盖1、温室外罩2、门体、底座4，门体上设有温室手柄3，温室外罩2上端口与温室顶盖1连接，下端口与底座4连接，温室手柄3位于门体的两侧；
所述的控制系统包括：总开关7及分别与总开关7连接的人工控制系统和自动控制系统，总开关7设置在门体上，人工控制系统包括主控电路板25及与主控电路板25连接的中控板15，中控板15设置在门体上，自动控制系统包括单片机及与单片机连接的控制面板，控制面板设置在门体上；
所述的调温系统包括：调温旋钮5、温度显示盘6、温度开关8、加热丝开关11、显示屏12、加热丝21、温度传感器22和加热工作指示灯26，调温旋钮5、温度显示盘6、加热丝开关11、显示屏12、加热工作指示灯26安装在控制面板上，加热丝21、温度传感器22安装在温室侧壁的内侧，二者分别与单片机和主控电路板25连接，主控电路板25与中控板15上的温度开关8相连。
所述的光照系统包括：LED补光灯开关9、LED补光灯18，LED补光灯开关9设置在中控板15上，LED补光灯18安装在温室延长度方向的顶部内侧的横梁上且分别与单片机、主控电路板25连接，主控电路板25与中控板15上的LED补光灯开关9相连。
所述的喷淋灌水系统包括：喷淋头27、电磁阀、给水管道，喷淋头27安装在横梁上，电磁阀安装在给水管道上且分别与单片机和主控电路板25连接与单片机连接，喷淋头27位于给水管道末端。
所述的杀菌系统包括：紫外灯开关10、紫外灯19，紫外灯开关10安装在中控板15上，紫外灯19安装在温室延宽度方向的内侧壁的连接杆上且分别与单片机和主控电路板25连接，主控电路板25与中控板15上的紫外灯开关10相连。
还包括：与单片机连接的报警系统，所述的报警系统包括警示灯13和蜂鸣器14。
进一步地，温室内设有代表性的6个育苗支架，温室顶部横梁上安装LED补光灯18，温室内侧壁的连接杆上安装紫外灯19，共20～40盏，具体数量根据试验需要而定；喷淋头27安装在温室的横梁上，且等距离排列；电磁阀安装在给水管道上；加热丝21，温度传感器22安装在温室侧壁的内侧。
所述温室顶盖1选用优质耐高温石英玻璃；温室外罩2与门体选用优质PMMA透明耐高温塑料，温室尺寸根据装置需要而定；喷淋头27采用雾化可调喷嘴；育苗支架和培养皿托盘20选用优质LCP耐高温塑料；所述温室顶盖1设有透气孔16，每块玻璃设置8个直径为6mm透气孔。
调温旋钮5选用立羽牌，型号为B503；温度显示盘6（主要显示温室内的温度）选用精科牌，型号为XBC的指针式圆形仪表盘，；温度开关8选用小型单刀双掷开关、LED补光灯开关9、紫外灯开关10和加热丝开关11选用型号为KCD1-101，额定电流为6A，额定电压为220V，尺寸为30mm×25mm×1mm的优质船型2档开关；总开关7选用额定电流为10A、电压为250V的优质电源开关。
显示屏12（主要显示其它部件的工作状态）选用3位半，量程为0～2V的液晶或数码显示器；警示灯13选用三盾牌，型号为SL-79，工作电流为120mA，工作电压为DC12V，尺寸为41mm×41mm×21mm的红色警示灯；蜂鸣器14选用0.25W、8～25Ω的电动式扬声器；中控板15选用优质耐高温、不锈钢材料，尺寸约为155～220mm×105～150mm，具体尺寸根据装置需要而定；LED补光灯18选用工作电压9～12V，功率3～5W的LED灯；紫外灯19选用工作电压3～9V，功率为3～7W的紫外线消毒杀菌灯管。
温度传感器22选用LM35D型温度传感器；蓄电池26选用规格为12V4AH～24V20AH的优质蓄电池；加热工作指示灯26选用型号为AD16-22D/S，工作电流为120mA，工作电压为DC12V，尺寸为40mm×40mm×23mm的绿色指示灯。
所述温度显示盘6设有7个刻度，分别为：10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃和40℃；温室侧壁内侧设有主电路板25，控制各个子系统的操作，蓄电池24通过电源线23与主电路板25相连，为主电路板25供电，单片机为STC89C52 型号单片机，具体结构如图3所示，插头为外接的控制电源。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (7)
1.一种全自动植物快繁快育环境调控系统，其特征在于：基本框架、调温系统、光照系统、喷淋灌水系统、杀菌系统、控制系统，调温系统、光照系统、喷淋灌水系统、杀菌系统均与控制系统连接，基本框架内设有育苗支架、横梁，育苗支架上设有培养皿托盘，横梁位于基本框架上部；
所述的基本框架包括：温室顶盖(1)、温室外罩（2）、门体、底座（4），门体上设有温室手柄（3），温室外罩（2）上端口与温室顶盖(1)连接，下端口与底座（4）连接，温室手柄（3）位于门体的两侧；
所述的控制系统包括：总开关（7）及分别与总开关（7）连接的人工控制系统和自动控制系统，总开关（7）设置在门体上，人工控制系统包括主控电路板25及与主控电路板25连接的中控板15，中控板15设置在门体上，自动控制系统包括单片机及与单片机连接的控制面板，控制面板设置在门体上；
所述的调温系统包括：调温旋钮（5）、温度显示盘（6）、温度开关（8）、加热丝开关（11）、显示屏（12）、加热丝（21）、温度传感器（22）和加热工作指示灯（26），调温旋钮（5）、温度显示盘（6）、加热丝开关（11）、显示屏（12）、加热工作指示灯（26）安装在控制面板上，加热丝21、温度传感器22安装在温室侧壁的内侧，二者分别与单片机和主控电路板（25）连接，主控电路板（25）与中控板（15）上的温度开关（8）相连；
所述的光照系统包括：LED补光灯开关（9）、LED补光灯（18），LED补光灯开关（9）设置在中控板（15）上，LED补光灯（18）安装在温室延长度方向的顶部内侧的横梁上且分别与单片机、主控电路板（25）连接，主控电路板（25）与中控板（15）上的LED补光灯开关（9）相连；
所述的喷淋灌水系统包括：喷淋头（27）、电磁阀、给水管道，喷淋头（27）安装在横梁上，电磁阀安装在给水管道上且分别与单片机和主控电路板（25）连接与单片机连接，喷淋头（27）位于给水管道末端；
所述的杀菌系统包括：紫外灯开关（10）、紫外灯（19），紫外灯开关（10）安装在中控板（15）上，紫外灯（19）安装在温室延宽度方向的内侧壁的连接杆上且分别与单片机和主控电路板（25）连接，主控电路板（25）与中控板（15）上的紫外灯开关（10）相连。
2.根据权利要求1所述的全自动植物快繁快育环境调控系统，其特征在于：还包括与单片机连接的报警系统，所述的报警系统包括：警示灯（13）和蜂鸣器（14）。
3.根据权利要求1所述的全自动植物快繁快育环境调控系统，其特征在于：所述的喷淋头（27）的数量为若干个，所有喷淋头（27）等距离排列。
4.根据权利要求1所述的全自动植物快繁快育环境调控系统，其特征在于：所述的单片机为STC89C52 型号单片机。
5.根据权利要求1所述的全自动植物快繁快育环境调控系统，其特征在于：所述的温室顶盖（1）采用耐高温石英玻璃制成，温室外罩（2）、门体采用PMMA透明耐高温塑料制成，育苗支架和培养皿托盘（20）采用LCP耐高温塑料制成。
6.根据权利要求1所述的全自动植物快繁快育环境调控系统，其特征在于：所述的温室顶盖（1）上设有透气孔（16），每块玻璃设置8个直径为6mm透气孔。
7.根据权利要求1所述的全自动植物快繁快育环境调控系统，其特征在于：所述的显示屏（12）选用3位半，量程为0～2V的液晶或数码显示器；温度传感器（22）选用LM35D型温度传感器；紫外灯（19）选用工作电压3～9V，功率为3～7W的紫外线消毒杀菌灯管；加热工作指示灯（26）选用型号为AD16-22D/S，工作电流为120mA，工作电压为DC12V，尺寸为40mm×40mm×23mm的绿色指示灯。
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