CN107750733A - 一种免维护花盆系统及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免维护花盆系统及其工作方法。该系统包括智能花盆和云服务器，所述智能花盆包括花盆座、设置在花盆座上的花盆主体以及用于给花盆主体内土壤送水的送水装置，所述花盆主体上方设有植物补光灯，所述植物补光灯通过连接杆与花盆主体连接，所述连接杆顶部设有光照传感器，所述连接杆上还设有采集花盆主体图像的摄像头，所述花盆主体上还设有微处理器、触摸屏和无线通信模块，所述微处理器分别与送水装置、植物补光灯、光照传感器、摄像头、触摸屏和无线通信模块电连接。本发明能够自动在合适的时间对花盆内的植物进行浇水，在植物光照不足时给植物补光，保证植物健康成长。

Description

一种免维护花盆系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及花盆技术领域，尤其涉及一种免维护花盆系统及其工作方法。
背景技术
养花是很多家庭美化环境，改善室内空气的一种手段。家庭、办公用花需要进行精细的照顾，然而人们时常会因为上班、过于忙碌而忘记打理植物，另外出差、旅游等活动也常常使得主人在相当长一段时间不能打理植物，会使得植物萎蔫枯死。现有的花盆大多只有单一的种植植物的功能，有必要开发一种新型免维护花盆实现智能浇水、补光，让植物获得最适宜的生长环境。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种免维护花盆系统及其工作方法，其能够自动在合适的时间对花盆内的植物进行浇水，在植物光照不足时给植物补光，保证植物健康成长。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明的一种免维护花盆系统，包括智能花盆和云服务器，所述智能花盆包括花盆座、设置在花盆座上的花盆主体以及用于给花盆主体内土壤送水的送水装置，所述花盆主体上方设有植物补光灯，所述植物补光灯通过连接杆与花盆主体连接，所述连接杆顶部设有光照传感器，所述连接杆上还设有采集花盆主体图像的摄像头，所述花盆主体上还设有微处理器、触摸屏和无线通信模块，所述微处理器分别与送水装置、植物补光灯、光照传感器、摄像头、触摸屏和无线通信模块电连接，所述无线通信模块通过无线网络与云服务器无线连接。
在本技术方案中，微处理器能够通过无线通信模块与云服务器、用户的智能终端无线通信。用户可通过智能终端与花盆远程无线通信，对花盆进行控制及参数设定，也可通过触摸屏进行控制及参数设定。送水装置用于给花盆浇水。
花盆自动浇水分为人工设定模式和自动设定模式。
人工设定模式为：用户设定好浇水频率、浇水时间及浇水量，花盆按照用户设定对植物进行浇水。
自动设定模式为：用户向花盆输入种植于花盆内的植物名称及花盆当前所在地理位置，花盆通过无线通信模块与云服务器无线通信，将花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称发送到云服务器，云服务器根据花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称查询出该植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量，并发送到花盆，花盆根据接收到的植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量对植物进行浇水。
光照传感器检测光照强度，当花盆内植物接受到的光照不足时，微处理器控制植物补光灯点亮给植物补光。摄像头采集花盆内植物的图像，花盆将植物图像发送到云服务器，便于用户远程查看植物的生长情况，云服务器还存储植物图像，记录植物的成长历程。
作为优选，所述连接杆包括上横杆、下横杆以及连接上横杆、下横杆的电动伸缩杆，所述下横杆连接花盆主体，所述上横杆连接植物补光灯，所述电动伸缩杆与微处理器电连接。当植物较高时，用户可控制电动伸缩杆伸长，调高植物补光灯的高度。
作为优选，所述花盆主体包括一体成型的内盆和外盆，所述内盆为圆柱形筒体，所述内盆和外盆之间形成圆筒状的中空夹层，所述中空夹层内设有套设在内盆外侧的套筒以及可驱动套筒转动的驱动机构，所述内盆侧壁从上至下等间距设有若干个进水结构，所述进水结构包括若干个位于同一高度且绕成环形的进水孔，所述套筒上设有若干个与内盆上进水孔位置一一对应的通孔，所述外盆上部设有与中空夹层连通的进水口，所述进水口通过进水管路与送水装置连接，所述进水口处设有第一电磁阀，所述外盆下部设有与中空夹层连通的出水口，所述出水口连接有出水管路，所述出水口处设有第二电磁阀，所述中空夹层内设有第一液位传感器，所述内盆底部设有若干个排水孔，所述内盆内设有第一温度传感器和第一湿度传感器，所述微处理器分别与驱动机构、第一液位传感器、第一温度传感器、第一湿度传感器、第一电磁阀和第二电磁阀电连接。
内盆套设在外盆内，套筒可绕内盆转动。套筒上的通孔与内盆上的进水孔一一对应，当套筒转动到一定位置使套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通时，此时中空夹层内的水能通过进水孔流入内盆，当套筒转动到一定位置使套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔都不连通时，此时中空夹层内的水不能流入内盆，存储在中空夹层内。
当到达浇水时间时，驱动机构驱动套筒转动到一定位置，使得套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通，微处理器控制第二电磁阀关闭，第一电磁阀打开，控制送水装置将水送入中空夹层，第一液位传感器检测中空夹层内的水位。当中空夹层内的水位对应的水量达到本次浇水需要浇的水量时，微处理器控制第一电磁阀关闭，控制送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，中空夹层内的水通过进水孔流入内盆，完成浇水。进水孔位于内盆上的不同高度，使得内盆内土壤能够浇灌均匀，有利于植物根系吸收水分。
第一温度传感器检测内盆内的土壤温度，第一湿度传感器检测内盆内的土壤湿度，监控植物生长的土壤环境，当温度异常或湿度异常时，发送报警信息到云服务器或用户的智能终端。
作为优选，所述送水装置包括顶部开口的水箱、盖住开口的箱盖以及可驱动箱盖打开/闭合的伺服电机，所述水箱内设有横向隔板，所述横向隔板将水箱分为上箱体和下箱体，所述横向隔板下表面设有连通上箱体和下箱体的水管，所述水管上设有第三电磁阀，所述上箱体内设有第二液位传感器，所述下箱体外侧下部设有第一水泵，所述上箱体外侧上部设有第二水泵，所述第一水泵的进水口与下箱体连通，所述外盆的进水口通过进水管路与第一水泵的出水口连接，所述第二水泵的出水口与上箱体连通，所述外盆的出水口通过出水管路与第二水泵的进水口连接，所述上箱体上部通过输水管与自来水管连接，所述输水管上设有第四电磁阀，所述微处理器分别与伺服电机、第一水泵、第二水泵、第二液位传感器、第三电磁阀和第四电磁阀电连接。
送水装置初次工作时，伺服电机控制箱盖打开，微处理器计算未来2天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，微处理器控制第三电磁阀打开，当上箱体内的水全部进入下箱体后，第三电磁阀关闭；
之后，微处理器计算未来第3-4天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，当2天后下箱体内的水全部被输送到花盆内后，微处理器控制第三电磁阀打开，当上箱体内的水全部进入下箱体后，第三电磁阀关闭，微处理器计算未来第3-4天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，如此循环。
上箱体用于存储新注入的自来水，暴露在空气中让自来水中的氯气挥发。当下箱体内的水全部被输送到花盆内时后，上箱体内的自来水已经暴露在空气中2天，其中的氯气已经挥发掉，从而避免自来水中的氯气伤害植物。
作为优选，所述下箱体内设有第三液位传感器、第三温度传感器和加热装置，所述微处理器分别与第三液位传感器、第三温度传感器和加热装置电连接。当下箱体内的水温低于设定值时，加热装置加热水到设定的温度，避免过低温度的水伤害植物。
作为优选，所述中空夹层内设有将中空夹层分隔成上空腔和下空腔的环形挡水板以及可带动环形挡水板上下升降的升降机构，所述微处理器与升降机构电连接。上空腔与下空腔不连通。中空夹层呈圆筒状，其横截面呈环形，环形挡水板与中空夹层的横截面匹配。随着环形挡水板在中空夹层内上下移动，上空腔的体积和下空腔的体积也随之变化。从外盆的进水口进入的水只会停留在上空腔，而不会进入环形挡水板下方的下空腔。当环形挡水板下降到最低位置时，环形挡水板与中空夹层底部接触，覆盖住中空夹层底部。
当到达浇水时间时，花盆的浇水流程如下：
花盆根据本次浇水需要浇的水量计算出内盆上位于不同高度的进水结构需流入的水量；
驱动机构驱动套筒转动到一定位置，使得套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；
升降机构将环形挡水板升到位于最高的进水结构的进水孔下沿，第一液位传感器检测中空夹层内的水位，微处理器根据水位计算出中空夹层内的水量，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到最高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于最高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；接着，升降机构将环形挡水板下降到位于第二高的进水结构的进水孔下沿，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到第二高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于第二高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；如此循环，升降机构将环形挡水板依次下降到各个高度的进水结构的进水孔下沿，采用上述方法使各个高度的进水结构都流入对应的计算出的水量；
当所有高度的进水结构都流入对应的计算出的水量时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通，浇水结束。
每个高度的进水结构需流入的水量占本次浇水量的百分比预先设定，由于水流入内盆的土壤内后会有一定的向下渗透，因此，越高的进水结构流入的水量会越多，从而保证内盆内土壤能够浇灌均匀，有利于植物根系吸收水分，如：有4个高度的进水结构，最高的进水结构占本次浇水量的50％，第二高的进水结构占本次浇水量的30％，第三高的进水结构占本次浇水量的10％，第四高的进水结构占本次浇水量的5％。
作为优选，所述套筒外壁顶部沿圆周方向设有环形齿条，所述驱动机构包括与环形齿条啮合的齿轮以及可驱动齿轮转动的电机，所述电机与微处理器电连接。电机带动齿轮转动，齿轮推动环形齿条，驱动套筒转动。
本发明的一种免维护花盆系统的工作方法，用于上述的一种免维护花盆系统，包括以下步骤：
S1：用户采用智能终端与花盆无线通信，输入种植于花盆内的植物名称及花盆当前所在地理位置；
S2：花盆通过无线通信模块与云服务器无线通信，将花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称发送到云服务器，云服务器根据花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称查询出该植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量，并发送到花盆；
S3：花盆根据接收到的植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量对植物进行浇水。
作为优选，花盆每次对植物进行浇水的方法包括以下步骤：
M1：花盆根据本次浇水需要浇的水量计算出内盆上位于不同高度的进水结构需流入的水量；
M2：驱动机构驱动套筒转动到一定位置，使得套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；
M3：升降机构将环形挡水板升到位于最高的进水结构的进水孔下沿，第一液位传感器检测中空夹层内的水位，微处理器根据水位计算出中空夹层内的水量，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到最高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于最高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；接着，升降机构将环形挡水板下降到位于第二高的进水结构的进水孔下沿，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到第二高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于第二高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；如此循环，升降机构将环形挡水板依次下降到各个高度的进水结构的进水孔下沿，采用上述方法使各个高度的进水结构都流入对应的计算出的水量；
M4：当所有高度的进水结构都流入对应的计算出的水量时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通，浇水结束。
本发明的有益效果是：(1)能够自动在合适的时间对花盆内的植物进行浇水，在植物光照不足时给植物补光，保证植物健康成长。(2)均匀浇灌内盆内的土壤，有利于植物根系充分吸收水分。
附图说明
图1是本发明的一种系统结构示意图；
图2是本发明的一种电路原理连接框图；
图3是花盆主体的一种结构示意图
图4是送水装置的一种结构示意图；
图5是环形挡水板的一种结构示意图；
图6是套筒的俯视图。
图中：1、花盆座，2、内盆，3、外盆，4、中空夹层，5、套筒，6、驱动机构，7、进水孔，8、通孔，9、进水管路，10、第一电磁阀，11、出水管路，12、第二电磁阀，13、第一液位传感器，14、排水孔，15、第一温度传感器，16、第一湿度传感器，17、微处理器，18、触摸屏，19、无线通信模块，20、环形导流槽，21、树状导流支槽，22、环形挡水板，23、升降机构，24、环形齿条，25、齿轮，26、送水装置，27、第二温度传感器，28、箱盖，29、伺服电机，30、横向隔板，31、上箱体，32、下箱体，33、第三电磁阀，34、第二液位传感器，35、第一水泵，36、第二水泵，37、输水管，38、第四电磁阀，39、第三液位传感器，40、第三温度传感器，41、加热装置，42、通风孔，43、风扇，44、智能花盆，45、云服务器，46、植物补光灯，47、光照传感器，48、摄像头，49、上横杆，50、下横杆，51、电动伸缩杆。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种免维护花盆系统，如图1、图2、图3、图4、图5所示，包括智能花盆44和云服务器45，智能花盆包括花盆座1、设置在花盆座1上的花盆主体以及用于给花盆主体内土壤送水的送水装置26，花盆主体上方设有植物补光灯46，植物补光灯46通过连接杆与花盆主体连接，连接杆顶部设有光照传感器47，连接杆上还设有采集花盆主体图像的摄像头48，花盆主体上还设有微处理器17、触摸屏18和无线通信模块19，微处理器17分别与送水装置26、植物补光灯46、光照传感器47、摄像头48、触摸屏18和无线通信模块19电连接，无线通信模块19通过无线网络与云服务器45无线连接。
微处理器能够通过无线通信模块与云服务器、用户的智能终端无线通信。用户可通过智能终端与花盆远程无线通信，对花盆进行控制及参数设定，也可通过触摸屏进行控制及参数设定。送水装置用于给花盆浇水。
花盆自动浇水分为人工设定模式和自动设定模式。
人工设定模式为：用户设定好浇水频率、浇水时间及浇水量，花盆按照用户设定对植物进行浇水。
自动设定模式为：用户向花盆输入种植于花盆内的植物名称及花盆当前所在地理位置，花盆通过无线通信模块与云服务器无线通信，将花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称发送到云服务器，云服务器根据花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称查询出该植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量，并发送到花盆，花盆根据接收到的植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量对植物进行浇水。
光照传感器检测光照强度，当花盆内植物接受到的光照不足时，微处理器控制植物补光灯点亮给植物补光。摄像头采集花盆内植物的图像，花盆将植物图像发送到云服务器，便于用户远程查看植物的生长情况，云服务器还存储植物图像，记录植物的成长历程。
连接杆包括上横杆49、下横杆50以及连接上横杆49、下横杆50的电动伸缩杆51，下横杆50连接花盆主体，上横杆49连接植物补光灯46，电动伸缩杆51与微处理器17电连接。当植物较高时，用户可控制电动伸缩杆伸长，调高植物补光灯的高度
花盆主体包括一体成型的内盆2和外盆3，内盆2为圆柱形筒体，内盆2和外盆3之间形成圆筒状的中空夹层4，中空夹层4内设有套设在内盆2外侧的套筒5以及可驱动套筒5转动的驱动机构6，中空夹层4内还设有将中空夹层分隔成上空腔和下空腔的环形挡水板22以及可带动环形挡水板22上下升降的升降机构23，内盆2侧壁从上至下等间距设有若干个进水结构，进水结构包括若干个位于同一高度且绕成环形的进水孔7，套筒5上设有若干个与内盆2上进水孔7位置一一对应的通孔8，外盆3上部设有与中空夹层4连通的进水口，进水口通过进水管路9与送水装置26连接，进水口处设有第一电磁阀10，外盆3下部设有与中空夹层4连通的出水口，出水口连接有出水管路11，出水口处设有第二电磁阀12，中空夹层3内设有第一液位传感器13，内盆2底部设有若干个排水孔14，内盆2内设有第一温度传感器15和第一湿度传感器16，微处理器17分别与驱动机构6、第一液位传感器13、第一温度传感器15、第一湿度传感器16、第一电磁阀10、第二电磁阀12和升降机构23电连接。
内盆套设在外盆内，套筒可绕内盆转动。套筒上的通孔与内盆上的进水孔一一对应，当套筒转动到一定位置使套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通时，此时中空夹层内的水能通过进水孔流入内盆，当套筒转动到一定位置使套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔都不连通时，此时中空夹层内的水不能流入内盆，存储在中空夹层内。
中空夹层的上空腔与下空腔不连通。中空夹层呈圆筒状，其横截面呈环形，环形挡水板与中空夹层的横截面匹配。随着环形挡水板在中空夹层内上下移动，上空腔的体积和下空腔的体积也随之变化。从外盆的进水口进入的水只会停留在上空腔，而不会进入环形挡水板下方的下空腔。当环形挡水板下降到最低位置时，环形挡水板与中空夹层底部接触，覆盖住中空夹层底部。
第一温度传感器检测内盆内的土壤温度，第一湿度传感器检测内盆内的土壤湿度，监控植物生长的土壤环境，当温度异常或湿度异常时，发送报警信息到云服务器或用户的智能终端。
当到达浇水时间时，花盆的浇水流程如下：
花盆根据本次浇水需要浇的水量计算出内盆上位于不同高度的进水结构需流入的水量；
驱动机构驱动套筒转动到一定位置，使得套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；
升降机构将环形挡水板升到位于最高的进水结构的进水孔下沿，第一液位传感器检测中空夹层内的水位，微处理器根据水位计算出中空夹层内的水量，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到最高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于最高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；接着，升降机构将环形挡水板下降到位于第二高的进水结构的进水孔下沿，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到第二高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于第二高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；如此循环，升降机构将环形挡水板依次下降到各个高度的进水结构的进水孔下沿，采用上述方法使各个高度的进水结构都流入对应的计算出的水量；
当所有高度的进水结构都流入对应的计算出的水量时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通，浇水结束。
每个高度的进水结构需流入的水量占本次浇水量的百分比预先设定，由于水流入内盆的土壤内后会有一定的向下渗透，因此，越高的进水结构流入的水量会越多，从而保证内盆内土壤能够浇灌均匀，有利于植物根系吸收水分，如：有4个高度的进水结构，最高的进水结构占本次浇水量的50％，第二高的进水结构占本次浇水量的30％，第三高的进水结构占本次浇水量的10％，第四高的进水结构占本次浇水量的5％。
内盆2内壁上设有若干个水平设置的以内盆2轴心为圆心的环形导流槽20，环形导流槽20与进水结构一一对应，环形导流槽20与对应的进水结构的进水孔7连通。水从进水孔流入后会沿环形导流槽流动，从而从土壤的四周浸润土壤，进一步使得内盆内土壤浇灌均匀。内盆内的土壤上表面与最高的环形导流槽平齐，这样使得内盆内的土壤各个位置都能吸入均匀的水。
每个环形导流槽20下方设有若干个与其连通的树状导流支槽21。环形导流槽内的水还流入树状导流支槽，浸润相邻环形导流槽之间的土壤，进一步使得内盆内土壤浇灌均匀。
如图6所示，套筒5外壁顶部沿圆周方向设有环形齿条24，驱动机构6包括与环形齿条24啮合的齿轮25以及可驱动齿轮25转动的电机，电机与微处理器电连接。电机带动齿轮转动，齿轮推动环形齿条，驱动套筒转动。
进水孔7和通孔8都向下倾斜设置。便于水流入内盆。
花盆座1侧壁设有若干个通风孔42，通风孔42内设有风扇43，风扇43与微处理器17电连接。加快从内盆流入花盆座的水蒸发，防止植物根腐烂，同时有助于植物根部透气。
内盆2和套筒5都由导热材料制成，外盆3由保温材料制成，环形挡水板22上设有第二温度传感器27，第二温度传感器27与微处理器17电连接。
花盆通过第一温度传感器检测内盆内的土壤温度，当土壤温度过高或过低时，升降机构将环形挡水板下降到最低位置，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通，微处理器控制送水装置将常温的水充满中空夹层，第二温度传感器检测水温，当水温低于设定值K1或高于设定值K2时，第二电磁阀打开，将中空夹层内的水全部排出，然后第二电磁阀闭合，微处理器控制送水装置将常温的水再次充满中空夹层。在寒冷的冬天或炎热的夏天，土壤温度可能过低冻伤植物根系或过高热伤植物根系，花盆通过向中空夹层内注满常温水，由常温水使过低温度的土壤升温或使过高温度的土壤降温，从而保证植物根系能够在合适的土壤温度下生存，保证植物能够正常生长。
送水装置26包括顶部开口的水箱、盖住开口的箱盖28以及可驱动箱盖28打开/闭合的伺服电机29，水箱内设有横向隔板30，横向隔板30将水箱分为上箱体31和下箱体32，横向隔板30下表面设有连通上箱体31和下箱体32的水管，水管上设有第三电磁阀33，上箱体31内设有第二液位传感器34，下箱体32外侧下部设有第一水泵35，上箱体31外侧上部设有第二水泵36，第一水泵35的进水口与下箱体32连通，外盆3的进水口通过进水管路9与第一水泵35的出水口连接，第二水泵36的出水口与上箱体31连通，外盆3的出水口通过出水管路11与第二水泵36的进水口连接，上箱体31上部通过输水管37与自来水管连接，输水管37上设有第四电磁阀38，微处理器17分别与伺服电机29、第一水泵35、第二水泵36、第二液位传感器34、第三电磁阀33和第四电磁阀38电连接。
送水装置初次工作时，伺服电机控制箱盖打开，微处理器计算未来2天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，微处理器控制第三电磁阀打开，当上箱体内的水全部进入下箱体后，第三电磁阀关闭；
之后，微处理器计算未来第3-4天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，当2天后下箱体内的水全部被输送到花盆内后，微处理器控制第三电磁阀打开，当上箱体内的水全部进入下箱体后，第三电磁阀关闭，微处理器计算未来第3-4天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，如此循环。
上箱体用于存储新注入的自来水，暴露在空气中让自来水中的氯气挥发。当下箱体内的水全部被输送到花盆内时后，上箱体内的自来水已经暴露在空气中2天，其中的氯气已经挥发掉，从而避免自来水中的氯气伤害植物。
下箱体32内设有第三液位传感器39、第三温度传感器40和加热装置41，微处理器17分别与第三液位传感器39、第三温度传感器40和加热装置41电连接。当下箱体内的水温低于设定值时，加热装置加热水到设定的温度，避免过低温度的水伤害植物。
本实施例的一种免维护花盆系统的工作方法，用于上述的一种免维护花盆系统，包括以下步骤：
S1：用户采用智能终端与花盆无线通信，输入种植于花盆内的植物名称及花盆当前所在地理位置；
S2：花盆通过无线通信模块与云服务器无线通信，将花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称发送到云服务器，云服务器根据花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称查询出该植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量，并发送到花盆；
S3：花盆根据接收到的植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量对植物进行浇水。
花盆每次对植物进行浇水的方法包括以下步骤：
M1：花盆根据本次浇水需要浇的水量计算出内盆上位于不同高度的进水结构需流入的水量；
M2：驱动机构驱动套筒转动到一定位置，使得套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；
M3：升降机构将环形挡水板升到位于最高的进水结构的进水孔下沿，第一液位传感器检测中空夹层内的水位，微处理器根据水位计算出中空夹层内的水量，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到最高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于最高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；接着，升降机构将环形挡水板下降到位于第二高的进水结构的进水孔下沿，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到第二高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于第二高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；如此循环，升降机构将环形挡水板依次下降到各个高度的进水结构的进水孔下沿，采用上述方法使各个高度的进水结构都流入对应的计算出的水量；
M4：当所有高度的进水结构都流入对应的计算出的水量时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通，浇水结束。
花盆通过第一温度传感器检测内盆内的土壤温度，当土壤温度过高或过低时，升降机构将环形挡水板下降到最低位置，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通，微处理器控制送水装置将常温的水充满中空夹层，第二温度传感器检测水温，当水温低于设定值K1或高于设定值K2时，第二电磁阀打开，将中空夹层内的水全部排出，然后第二电磁阀闭合，微处理器控制送水装置将常温的水再次充满中空夹层。
送水装置初次工作时，伺服电机控制箱盖打开，微处理器计算未来2天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，微处理器控制第三电磁阀打开，当上箱体内的水全部进入下箱体后，第三电磁阀关闭；
之后，微处理器计算未来第3-4天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，当2天后下箱体内的水全部被输送到花盆内后，微处理器控制第三电磁阀打开，当上箱体内的水全部进入下箱体后，第三电磁阀关闭，微处理器计算未来第3-4天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，如此循环。
内盆底部设有检测内盆内物体重量的称重模块，称重模块与微处理器电连接。
微处理器通过称重传感器检测内盆内物体重量，在植物每次浇水前记录当前内盆内物体重量，在植物每次浇水完成时记录当前内盆内物体重量，微处理器根据每次浇水后内盆内物体重量变化计算出植物的蒸腾耗水速率，当植物的蒸腾耗水速率大于设定值时，微处理器将下一次的浇水时间提前一定时间，当植物的蒸腾耗水速率小于设定值时，微处理器将下一次的浇水时间延长一定时间。
根据植物蒸腾耗水速率动态调整浇水时间，保证植物始终处于水分合适的状态，不会处于缺水状态。

Claims (8)

1.一种免维护花盆系统，其特征在于，包括智能花盆(44)和云服务器(45)，所述智能花盆(44)包括花盆座(1)、设置在花盆座(1)上的花盆主体以及用于给花盆主体内土壤送水的送水装置(26)，所述花盆主体上方设有植物补光灯(46)，所述植物补光灯(46)通过连接杆与花盆主体连接，所述连接杆顶部设有光照传感器(47)，所述连接杆上还设有采集花盆主体图像的摄像头(48)，所述花盆主体上还设有微处理器(17)、触摸屏(18)和无线通信模块(19)，所述微处理器(17)分别与送水装置(26)、植物补光灯(46)、光照传感器(47)、摄像头(48)、触摸屏(18)和无线通信模块(19)电连接，所述无线通信模块(19)通过无线网络与云服务器(45)无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种免维护花盆系统，其特征在于，所述连接杆包括上横杆(49)、下横杆(50)以及连接上横杆(49)、下横杆(50)的电动伸缩杆(51)，所述下横杆(50)连接花盆主体，所述上横杆(49)连接植物补光灯(46)，所述电动伸缩杆(51)与微处理器(17)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种免维护花盆系统，其特征在于，所述花盆主体包括一体成型的内盆(2)和外盆(3)，所述内盆(2)为圆柱形筒体，所述内盆(2)和外盆(3)之间形成圆筒状的中空夹层(4)，所述中空夹层(4)内设有套设在内盆(2)外侧的套筒(5)以及可驱动套筒(5)转动的驱动机构(6)，所述内盆(2)侧壁从上至下等间距设有若干个进水结构，所述进水结构包括若干个位于同一高度且绕成环形的进水孔(7)，所述套筒(5)上设有若干个与内盆(2)上进水孔位置一一对应的通孔(8)，所述外盆(3)上部设有与中空夹层(4)连通的进水口，所述进水口通过进水管路(9)与送水装置(26)连接，所述进水口处设有第一电磁阀(10)，所述外盆(3)下部设有与中空夹层(4)连通的出水口，所述出水口连接有出水管路(11)，所述出水口处设有第二电磁阀(12)，所述中空夹层(4)内设有第一液位传感器(13)，所述内盆(2)底部设有若干个排水孔(14)，所述内盆(2)内设有第一温度传感器(15)和第一湿度传感器(16)，所述微处理器(17)分别与驱动机构(6)、第一液位传感器(13)、第一温度传感器(15)、第一湿度传感器(16)、第一电磁阀(10)和第二电磁阀(12)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种免维护花盆系统，其特征在于，所述送水装置(26)包括顶部开口的水箱、盖住开口的箱盖(28)以及可驱动箱盖(28)打开/闭合的伺服电机(29)，所述水箱内设有横向隔板(30)，所述横向隔板(30)将水箱分为上箱体(31)和下箱体(32)，所述横向隔板(30)下表面设有连通上箱体(31)和下箱体(32)的水管，所述水管上设有第三电磁阀(33)，所述上箱体(31)内设有第二液位传感器(34)，所述下箱体(32)外侧下部设有第一水泵(35)，所述上箱体(31)外侧上部设有第二水泵(36)，所述第一水泵(35)的进水口与下箱体(32)连通，所述外盆(3)的进水口通过进水管路(9)与第一水泵(35)的出水口连接，所述第二水泵(36)的出水口与上箱体(31)连通，所述外盆(3)的出水口通过出水管路(11)与第二水泵(36)的进水口连接，所述上箱体(31)上部通过输水管(37)与自来水管连接，所述输水管(37)上设有第四电磁阀(38)，所述微处理器(17)分别与伺服电机(29)、第一水泵(35)、第二水泵(36)、第二液位传感器(34)、第三电磁阀(33)和第四电磁阀(38)电连接。
5.根据权利要求4所述的一种免维护花盆系统，其特征在于，所述下箱体(32)内设有第三液位传感器(39)、第三温度传感器(40)和加热装置(41)，所述微处理器(17)分别与第三液位传感器(39)、第三温度传感器(40)和加热装置(41)电连接。
6.根据权利要求3所述的一种免维护花盆系统，其特征在于，所述中空夹层(4)内设有将中空夹层分隔成上空腔和下空腔的环形挡水板(22)以及可带动环形挡水板(22)上下升降的升降机构(23)，所述微处理器(17)与升降机构(23)电连接。
7.一种免维护花盆系统的工作方法，用于权利要求3所述的一种免维护花盆系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1：用户采用智能终端与花盆无线通信，输入种植于花盆内的植物名称及花盆当前所在地理位置；
S2：花盆通过无线通信模块与云服务器无线通信，将花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称发送到云服务器，云服务器根据花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称查询出该植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量，并发送到花盆；
S3：花盆根据接收到的植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量对植物进行浇水。
8.根据权利要求7所述的一种免维护花盆系统的工作方法，其特征在于，花盆每次对植物进行浇水的方法包括以下步骤：
M1：花盆根据本次浇水需要浇的水量计算出内盆上位于不同高度的进水结构需流入的水量；
M2：驱动机构驱动套筒转动到一定位置，使得套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；
M3：升降机构将环形挡水板升到位于最高的进水结构的进水孔下沿，第一液位传感器检测中空夹层内的水位，微处理器根据水位计算出中空夹层内的水量，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到最高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于最高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；接着，升降机构将环形挡水板下降到位于第二高的进水结构的进水孔下沿，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到第二高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于第二高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；如此循环，升降机构将环形挡水板依次下降到各个高度的进水结构的进水孔下沿，采用上述方法使各个高度的进水结构都流入对应的计算出的水量；
M4：当所有高度的进水结构都流入对应的计算出的水量时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通，浇水结束。
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