CN107278862A - 生物有机智能培植系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物有机智能培植系统，具体包括清洁能源利用系统、集成电路控制系统、三废利用系统、智能装备系统、生物发生器、集成生物培植器、生物营养补给系统、智能遥感控制器、空气净化系统和柜体。其特征在于所述生物培植系统运行所需的能耗由清洁能源利用系统提供，集成电路控制系统为整个控制装置的核心。三废利用系统可对家庭三废进行收集、处理和转化为植物日常生长所需的水分和养料。智能装备系统可实现柜体的自动化转移，生物发生器是植物生长的载体，集成生物培植器可对植物生长环境的各项参数如光照强度、温度等进行监控，并通过生物营养补给系统调节。本发明具有节能环保、智能、净化空气等特点，可广泛用于家庭、工厂等。

Description

生物有机智能培植系统

技术领域

本发明涉及一种清洁能源驱动、三废回收利用、智能栽培、自动化转移、家庭和工厂两用的生物培植系统。

背景技术

伴随着中国城市化步伐的加快，据统计，2015年我国常住人口城市化率已超过55％。城市化是经济发展到一定程度后的必然产物，但城市化规模不断扩张的同时也带来了很多问题，其中城市三废的处理问题、城市蔬菜的供应问题和居住环境恶化问题首当其冲。我国是家庭三废、城市垃圾包袱最重的国家，三废问题始终没有得到很好地解决。近年来，关于蔬菜农药残留，滥用膨大素、化学肥料带来严重危害人体健康的新闻报道屡见不鲜，市面上的普通蔬菜安全性得不到保证，而有机蔬菜价格又非常昂贵，超出普通家庭的负担，如果选择自己种菜，在时间和空间上大部分人都没有这个条件。国内城市空气质量进一步恶化，污染范围加大，污染程度加深，PM2.5、PM10等指数经常出现超标，高级别污染屡见不鲜。所以一种清洁能源驱动、三废回收利用、可智能栽培的植物培植系统，在当前时代背景下将具有广阔的市场空间。首先，该植物培植系统巧妙解决了城市三废的回收、再利用问题，将其转化为供蔬菜生长的营养液、水分；其次，该系统运行所需的能耗来自清洁能源而不是家庭、工业用电；最后通过该系统既可实现蔬菜、花卉等植物在家庭或工厂省时、省空间的低成本、智能种植，同时也可改善局部的空气质量，一举多得。

发明内容

本发明的目的是为由于城市化速度过快带来的城市三废处理、蔬菜安全、居住环境恶化问题提供一种切实可行的解决方案。

本发明为解决以上问题的技术方案为生物有机智能培植系统。

生物有机智能培植系统，主要包括包括清洁能源利用系统、集成电路控制系统、三废利用系统、智能装备系统、生物发生器、集成生物培植器、生物营养补给系统、智能遥感控制器、空气净化系统和柜体。

所述清洁能源利用系统为整个植物培植系统的正常运行提供能耗，是生物培植系统的能量来源。

所述清洁能源利用系统是利用太阳能光伏发电技术，将光伏发电产生的电能首先储存在蓄电池中，再由蓄电池经集成电路控制系统向装置各个系统进行供电。不会造成能耗使用的二次污染，有利于节能环保。

所述三废利用系统和生物营养补给系统共同实现了家庭、城市三废的回收、处理和植物生长的养分、水分的供应。

所述三废利用系统可将家庭、城市三废中可用作生物肥料的部分收集、转化、处理，成为植物营养液后储存在生物营养补给系统中，作为植物日常生长的养料。

所述智能装备系统可实现柜体的前、后、左、右4个方向的自动转移。

所述生物营养补给系统用来储存由家庭、城市三废转化而来的养料和水分，当植物生长有养分或水分的需求时，智能遥感控制器输入相应指令后，营养液或水分就会从生物营养补给系统进入集成生物培植器，供植物生长使用。

所述集成生物培植器可对植物生长环境中的光照强度、温度、湿度、CO₂浓度、pH值参数进行监控，对超出正常范围的参数进行实时报警，并将信号传送至智能遥感控制器。当智能遥感控制器有的指令输入时，生物营养补给系统可对柜体内的相应参数做出调整，保 证这些参数始终处在最适合植物生长的范围区间内。

所述智能遥感控制器为信号接收及输入装置，当智能装备系统将影响植物生长的各项环境参数(光照强度、温度、湿度、CO₂浓度、pH值)反馈到智能遥感控制器上后，用户可根据需要，操控智能遥感控制器对相应的参数做出调整指令，从而实现对装置的远距离实时控制。

所述空气净化系统是生物保健装置与外界进行气体交换的通道，柜体上设有进气口和排气口，进气口和排气口分别带有过滤装置，可对室内空气中的甲醛、粉尘等有害物质进行过滤，室内空气通过空气净化系统的进气口进入柜体，柜体内经过植物光合作用产生的新鲜空气经过空气净化系统的排气口流回室内空气，完成了对室内局部空气的净化、过滤，从而改善室内局部的空气质量。

所述柜体为生物保健装置的外观，其主体材料为生物合成材料或其它材料，局部使用透明玻璃材料，可透过柜体直观地看到内部植物的成长情况。柜体的具体形状及大小不做强制要求，可根据具体使用条件而定，合理设计柜体的大小和形状，以简洁、耐用、美观为标准。

本发明的有益效果是：

本发明的植物栽培方式颠覆了传统种植模式，对比市面上现有的无土栽培方式，本发明立足于我国城市现状，在实现蔬菜、植物家庭种植的同时，还兼顾了家庭三废处理问题、能耗来源问题、家居空气质量改善问题，考虑更加全面，优势非常明显。

本发明的能耗来源为清洁能源(太阳能)，不会带来二次污染，植物的成长不会因为小区、工厂临时断电而受到影响。

本发明中植物生长所需的养料、水分来源为家庭或工业三废，这样既实现了对三废的回收利用，又解决了植物日常生长的养料、水分供应。

本发明可对影响植物成长的各项参数(光照强度、温度、湿度、CO₂浓度、pH值)进行监控与调节，实现植物的智能种植，保证植物始终处在最适宜的生长环境中，从而缩短种植周期，增加单位时间内产量。

本发明可通过智能遥感控制器实现对植物生长情况的远距离观测和对影响植物生长的各项参数的远距离实时调节，即使无人在家也可以监控植物的生长状况，实现对植物生长条件参数的远距离智能实时控制。

本发明可通过空气净化系统将室内局部空气进行过滤、净化，即使室外大气PM2.5、PM10、甲醛指数超标时，室内也能保持较好的空气质量。

本发明不需要占用家庭的太多时间和空间，既可解决城镇居民日常生活的有机蔬菜供应问题，又能让城市人群体会自己动手种植的乐趣。

本发明提供的生物培植方法，不受自然灾害的影响，不受家庭日常断电影响，不受空气和病虫害的影响，环境适应能力强。

本发明外观设计优美，局部透明区域可观察到内部植物的生长情况，内部的灯光可供家庭照明使用，同时也是一件家庭工艺品，为家庭生活增加一抹绿色与亮色。

附图说明

图1是本发明生物有机智能培植系统的逻辑原理图。

图2是本发明生物有机智能培植系统的外观结构示意图。

图3是本发明生物有机智能培植系统的柜体左、右侧外观结构示意图。

图4是本发明生物有机智能培植系统的柜体内部结构示意图。

图中1、太阳能电池板；2、清洁能源利用系统；3、逆变器；4、蓄电池；5、柜体；6、智能遥感控制器；7、三废利用系统；8、设备层；9、隔板；10、栽培层；11、栽培层透明区域；12、栽培层柜门；13、换气扇；14、左侧透明区域；15智能装备系统；16滤网；17、右侧透明区域；18、集成电路控制系统；19、集成生物培植器；20、生物营养补给系统；21、营养液输入管；22、生物发生器；23立管；24、横向栽培管。

具体实施方式：

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制，附图展示内容仅为本专利一种可能的实施方式。

清洁能源利用系统2的主要组成部分为太阳能电池板1、逆变器3和蓄电池4，由太阳能电池板1将太阳能转化为电能，经过逆变器3处理后将电能储存在蓄电池4中。

三废利用系统7包括三废收集装置、处理装置和输出装置，可以将日常产生的家庭或工厂三废中能转化生物肥料的部分投入收集装置，由处理装置将家庭三废用生物、化学的方式进行处理，成为植物营养液，供植物生长使用。

柜体5分设备层8和栽培层10，设备层8内部安置集成电路控制系统、智能装备系统和生物营养补给系统，设备层8上设有柜门或检修口。栽培层10用来容纳生物发生器和进行植物的栽培，栽培层10设有柜门12，柜门12上大部分区域为透明区域1。设备层8与栽培层10之间用隔板9隔开，做好密封，防止营养液或水从栽培层10流入设备层8。

柜体5主体制作材料使用生物合成材料或其它材料，透明区域使用玻璃材料。

空气净化系统主要由换气扇13和滤网16组成，当监测到栽培层10内CO₂浓度过低时，换气扇13启动，将室内空气吸入栽培层10，换气扇13和滤网16均带有过滤、吸附装置，可对室内空气中的PM2.5、PM10颗粒，甲醛等有害物质进行过滤和吸附，从而对室内的空气进行湿润和净化。

柜体5左侧和右侧分别在换气扇13和滤网16下方分别设置透明玻璃区14、17，方便从侧面观察栽培层10内植物的生长状况，栽培层10内的灯光也可通过透明区域照射出来，对房间进行照明。

智能装备系统15安置在柜体5底部，当柜体需要移动时，可通过智能遥感控制器6操控智能装备系统15对柜体进行旋转或前、后、左、右的移动。

智能遥感控制器6可对栽培层10内影响植物生长的光照强度、温度、湿度、CO₂浓度、pH值参数进行监控和调节，操控智能装备系统15，来实现柜体的智能移动。

设备层8内包括集成电路控制系统18、集成生物培植器19和生物营养补给系统20。

蓄电池4对集成电路控制系统18供电，集成电路控制系统18再对各个系统进行电压分配，同时也是是整个装置的控制核心，对整个装置、各相关系统进行监控和调节。

集成生物培植器19可对栽培层10影响植物生长的光照强度、温度、湿度、CO₂浓度、pH值参数进行监测，并将监测结果传输至集成电路控制系统18。

通过营养液输入管21可将由三废利用系统7产生的营养液和水输送至生物营养补给系统20进行储存和利用。

栽培层10内主要包括集成生物培植器19中的监测及调节系统以及生物发生器22，生物发生器22包括立管23和横向栽培管24，立管23可实现生物营养补给系统20内水和营养液的循环，横向栽培管24上在适当位置开孔，在孔内进行植物的栽培、种植。

Claims (9)

1.生物有机智能培植系统，具体包括清洁能源利用系统、集成电路控制系统、三废利用系统、智能装备系统、生物发生器、集成生物培植器、生物营养补给系统、智能遥感控制器、空气净化系统和柜体。

2.根据权利要求1所述的生物有机智能培植系统，其特征在于清洁能源利用系统使用太阳能发电后为整个生物培植系统提供能耗来源。

3.根据权利要求1所述的生物有机智能培植系统，其特征在于装置中植物生长所需的养料是来自家庭三废或工业三废，由三废利用系统将收集到的三废进行转化、处理，成为供植物日常生长的营养液和水分。

4.根据权利要求1所述的生物有机智能培植系统，其特征在于所述生物发生器为植物生长的载体，生物发生器内部可实现营养液和水分的循环，为植物成长提供环境和条件。

5.根据权利要求1所述的生物有机智能培植系统，其特征在于集成生物培植器可对影响植物生长的各项参数(光照强度、温度、湿度、CO₂浓度、pH值)进行监控，将监控结果传输至集成电路控制系统，集成电路控制系统对各项参数进行分析，将结果传输至智能遥感控制器，并对超标参数进行报警，给出调整建议，由生物营养补给系统实施调节。

6.根据权利要求1所述的生物有机智能培植系统，其特征在于装置的控制系统为智能遥感控制器，通过操控智能遥感控制器，即可实现对装置内影响植物生长各项参数的远距离实时控制。

7.根据权利要求1所述的生物有机智能培植系统，其特征在于装置包含一个空气净化系统，空气净化系统为装置与外界气体交换的通道，通过空气净化系统可实现对家庭局部环境空气的过滤、净化。

8.根据权利要求1所述的生物有机智能培植系统，其特征在于所述柜体形状、大小不定，可根据具体使用条件的具体情况，合理设计柜体的大小、形状，柜体材料为生物合成材料或其它材料。

9.根据权利要求1所述的生物有机智能培植系统，其特征在于此培植系统既能家用也可进行工厂化应用，各系统间安装组合方式不做限定，根据具体的安装环境、使用条件进行设计。