CN107896726B - 一种挂壁农业种植架智能环境管控系统 - Google Patents

一种挂壁农业种植架智能环境管控系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及农业技术领域，具体为一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，包括主框架、挂帘、圆形鳞片网、水控系统、光控系统、温控系统和收放卷曲模块，挂帘上设置有若干种植单元，每个种植单元上设置有若干种植单元和对应的灯光模块，在种植架上设置有湿度检测装置、亮度检测装置和温度检测装置，当湿度、温度和光照度不满足时自动进行管控；本发明的有益效果：本挂壁农业种植架智能环境管控系统利用传感器收集环境因素，并根据环境管控策略进行智能化环境管理，自动管理光、水和温度；采用夜间补光、自动升温温度等测量，提高植物生产效率，提高产量并采用物理方法杀虫，杜绝农药使用，保证种植的产品绿色健康。

Description

一种挂壁农业种植架智能环境管控系统
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体为一种挂壁农业种植架智能环境管控系统。
背景技术
随着城市化的发展，高楼大厦越来越多，人口也越来也集中，而绿化面积却没有明显增大，另一方面，楼宇中很多地方缺乏利用，比如楼顶和外墙，如何利用好这些闲置的位置，增加城市绿化率，同时为居民提供绿色食品，是一个值得研究的课题。
中国专利库中公开了一种绿化生态装饰墙体(CN201310352785.4)，包括：固定架、种植容器、滑轮、滑轨、滚轮、轨道，所述固定架上安装有若干种植容器，固定架的底部安装有若干滑轮，所述的滑轮设置在固定于地面上的滑轨上；固定架上方安装有若干个滚轮，该滚轮滑设在固定在墙壁上的轨道内。本发明通过在固定架下端设置滑轮，可实现装饰墙体的可移动性，能够实现自由移动式的立体移植，可有效湿润空气、增加氧气含量、绿化美化环境；可实现双侧同时绿化，使立体观赏效果没有盲区，且双侧同时绿化，可达到双侧压力平衡。
中国专利库中公开了可拆卸式墙壁绿化架(CN201510560807.5)，属于园林绿化领域，主要解决前现有的绿化支架虽然能够满足其使用需求，但是支架如果被损坏的话不能及时更换，这样会影响园林美观，并且占用空间大，空间利用率小的问题，所述花盆通过焊接固定在背板其中一个平面上，所述背板的另一平面的上边缘位置设有与上膨胀螺钉相配合的螺纹柱，所述背板另一平面的下边缘位置设有与下膨胀螺钉相配合的螺纹柱，所述螺纹柱通过焊接固定在背板上，所述背板通过上膨胀螺钉和下膨胀螺钉固定在墙壁上，本发明新颖独特，借助可拆卸式的设计结构，很好的满足了其使用需求，解决了目前现有的问题，可及时更换损坏的绿化架，保证了园林保持美观。
现有的墙壁种植装置在水、温、光更管理上存在一些问题，导致植物生产效率不高，需要进行升级改造。
发明内容
本发明的目的是提供一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，包括主框架、挂帘、圆形鳞片网、水控系统、光控系统、温控系统和收放卷曲模块，挂帘上设置有若干种植单元，每个种植单元上设置有若干种植单元和对应的灯光模块，在种植架上设置有湿度检测装置、亮度检测装置和温度检测装置，当湿度、温度和光照度不满足时自动进行管控。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其包括，主框架1、挂帘2、种植单元3、种植盒4、灯光模块5、提升电机6、拉绳7、圆形鳞片网8、浇水模块9、积水槽10、波纹管11、水泵12、进水管13、分水管14、限位块15、控制模块16、冷热风机17、湿度检测模块18、温度检测模块19、亮度检测模块20、液位检测模块21、进水阀22。
所述主框架1内侧与建筑物外墙固定连接，所述主框架1外侧包括两条轨道，所述主框架1的两条轨道下部分别设置有限位块15，所述主框架1中部设置有挂帘2，所述挂帘2由柔性材料制成，所述挂帘2上端两侧分别设置有圆形鳞片网8，所述圆形鳞片网8面向挂帘2一侧设置有冷热风机17，所述挂帘2上设置有湿度检测模块18、温度检测模块19、亮度检测模块20，所述挂帘2上设置有若干个种植单元3，所述种植单元3上设置有若干种植盒4、灯光模块5，所述种植盒4和灯光模块5在位置和数量上一一对应，所述挂帘2顶部设置有一对提升电机6，所述提升电机6输出轴通过拉绳7与挂帘2底角固定连接，所述挂帘2顶部设置有控制模块16，所述主框架1下方位置设置有积水槽10，所述积水槽10外接波纹管11、进水管13，所述积水槽10内部设置有水泵12、液位检测模块21，所述波纹管11上部一分为二且通过本体和分水管14分别与浇水模块9连接，所述浇水模块9两端分别与主框架1两条轨道滑动连接，所述浇水模块9两端分别与限位块15接触，所述进水管13上设置有进水阀22，所述控制模块16分别与灯光模块5、提升电机6、水泵12、冷热风机17、湿度检测模块18、温度检测模块19、亮度检测模块20、液位检测模块21、进水阀22连接。
优选地，所述主框架1内侧左右两边通过若干膨胀螺栓与建筑物外墙固定连接，所述主框架1内侧左右两边的膨胀螺栓在位置和数量上对应。
优选地，所述挂帘2两侧的支撑杆为锰钢制成。
优选地，所述挂帘2上端设置有遮阳板，所述遮阳板电动控制收缩和放开。
优选地，所述挂帘2内侧设置有左右两个伸缩架，所述伸缩架根据阳光的直射程度进行调整，保证挂帘2正对太阳，延长太阳直射的时间。
优选地，所述种植盒4和积水槽10形状一致，都由向上开口的直角三角形和矩形组成。
优选地，所述灯光模块5包括多种颜色的LED光源，所述灯光模块5可分别控制不同颜色的LED光并根据所对应的种植盒4种植的植物类型选择不同的LED颜色搭配。
优选地，所述圆形鳞片网8朝向挂帘2的一侧设置有反光层，所述反光层可在晚间进行补光时反射光，减少光源损耗。
优选地，所述圆形鳞片网8上设置有声波杀虫模块和音乐播放模块。
优选地，所述浇水模块9包括主水管9001、进水口9002、磁铁9003、喷头9004，所述主水管9001底部设置有两个进水口9002，所述主水管9001内侧设置有若干喷头9004，所述主水管9001内侧两端分别设置有磁铁9003，所述磁铁9003吸附在主框架1的两条轨道上，所述进水口9002以主水管9001中点为对称点对称设置。
优选地，所述积水槽10上还设置有辅料入口。
优选地，所述控制模块16包括控制芯片1601、存储器1602、通信模块1603，所述控制芯片1601分别与灯光模块5、提升电机6、水泵12、冷热风机17、湿度检测模块18、温度检测模块19、亮度检测模块20、液位检测模块21、进水阀22、存储器1602、通信模块1603连接。
优选地，所述控制模块16与外部设备连接，所述外部设备可对种植架进行管理和设置参数。
优选地，所述湿度检测模块18为湿度传感器，所述温度检测模块19为温度传感器，所述亮度检测模块20为亮度传感器，所述液位检测模块21为漂浮式液位传感器。
本发明的有益效果：本挂壁农业种植架智能环境管控系统利用传感器收集环境因素，并根据环境管控策略进行智能化环境管理，自动管理光、水和温度；采用夜间补光、自动升温温度等测量，提高植物生产效率，提高产量并采用物理方法杀虫，杜绝农药使用，保证种植的产品绿色健康。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明平铺状态的结构示意图；
图2为本发明卷曲状态的结构示意图；
图3为本发明的侧面结构示意图；
图4为本发明中浇水模块的结构示意图；
图5为本发明中控制模块的结构示意图；
图6为本发明中控制模块控制关系图。
图中，1-主框架、2-挂帘、3-种植单元、4-种植盒、5-灯光模块、6-提升电机、7-拉绳、8-圆形鳞片网、9-浇水模块、10-积水槽、11-波纹管、12-水泵、13-进水管、14-分水管、15-限位块、16-控制模块、17-冷热风机、18-湿度检测模块、19-温度检测模块、20-亮度检测模块、21-液位检测模块、22-进水阀、9001-主水管、9002-进水口、9003-磁铁、9004-喷头、1601-控制芯片、1602-存储器、1603-通信模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2、图3所示，所述主框架1内侧与建筑物外墙固定连接，所述主框架1外侧包括两条轨道，所述主框架1的两条轨道下部分别设置有限位块15，所述主框架1中部设置有挂帘2，所述挂帘2由柔性材料制成，所述挂帘2上端两侧分别设置有圆形鳞片网8，所述圆形鳞片网8面向挂帘2一侧设置有冷热风机17，所述挂帘2上设置有湿度检测模块18、温度检测模块19、亮度检测模块20，所述挂帘2上设置有若干个种植单元3，所述种植单元3上设置有若干种植盒4、灯光模块5，所述种植盒4和灯光模块5在位置和数量上一一对应，所述挂帘2顶部设置有一对提升电机6，所述提升电机6输出轴通过拉绳7与挂帘2底角固定连接，所述挂帘2顶部设置有控制模块16，所述主框架1下方位置设置有积水槽10，所述积水槽10外接波纹管11、进水管13，所述积水槽10内部设置有水泵12、液位检测模块21，所述波纹管11上部一分为二且通过本体和分水管14分别与浇水模块9连接，所述浇水模块9两端分别与主框架1两条轨道滑动连接，所述浇水模块9两端分别与限位块15接触，所述进水管13上设置有进水阀22。
如图4所示，所述浇水模块9包括主水管9001、进水口9002、磁铁9003、喷头9004，所述主水管9001底部设置有两个进水口9002，所述主水管9001内侧设置有若干喷头9004，所述主水管9001内侧两端分别设置有磁铁9003，所述磁铁9003吸附在主框架1的两条轨道上，所述进水口9002以主水管9001中点为对称点对称设置；当水从进水口9002进入时，推动磁铁9003向上移动，进而带动主水管9001在主框架1的两条轨道上滑动，同时通过喷头9004完成浇水。
如图5所示，所述控制模块16包括控制芯片1601、存储器1602、通信模块1603，所述控制芯片1601分别与灯光模块5、提升电机6、水泵12、冷热风机17、湿度检测模块18、温度检测模块19、亮度检测模块20、液位检测模块21、进水阀22、存储器1602、通信模块1603连接。
如图6所示，所述控制模块16分别与灯光模块5、提升电机6、水泵12、冷热风机17、湿度检测模块18、温度检测模块19、亮度检测模块20、液位检测模块21、进水阀22连接，所述湿度检测模块18、温度检测模块19、亮度检测模块20、液位检测模块21分别检测种植架的湿度、温度、亮度和积水槽10内的水的液位情况，所述控制模块16接收到上传的数据后进行分析判断，产生指令并分别下方给灯光模块5、提升电机6、水泵12、冷热风机17、进水阀22。
所述主框架1包括内层和外层，内层用于固定在墙面，外层为两条轨道，用于和浇水模块9配合进行浇水，所述主框架1内侧左右两边通过若干膨胀螺栓与建筑物外墙固定连接，所述主框架1内侧左右两边的膨胀螺栓在位置和数量上对应。
所述挂帘2上端设置有遮阳板，所述遮阳板电动控制收缩和放开，所述遮阳板的开合时间可提前设定，或者在遮阳板上设置光线感应器和湿度感应器，在光线强烈时或下雨时打开遮阳板。
所述挂帘2内侧设置有左右两个伸缩架，所述伸缩架根据阳光的直射程度进行调整，保证挂帘2正对太阳，延长太阳直射的时间；当太阳升起时，右边的伸缩架伸开，将挂帘2调整角度，使其最大限度地进行阳光直射；当太阳要落下时，左边的伸缩架伸开，将挂帘2调整角度，使其最大限度地进行阳光直射。
所述挂帘2两侧的支撑杆为锰钢制成，卷曲状态下，挂帘2形成一个圆筒，配合圆形鳞片网8形成圆柱体。
所述种植盒4和积水槽10形状一致，都由向上开口的直角三角形和矩形组成。
所述灯光模块5包括多种颜色的LED光源，所述灯光模块5可分别控制不同颜色的LED光并根据所对应的种植盒4种植的植物类型选择不同的LED颜色搭配，所述灯光模块5在夜间或白天光线不足时进行补光。
所述圆形鳞片网8朝向挂帘2的一侧设置有反光层，所述反光层可在晚间进行补光时反射光，减少光源损耗。
所述圆形鳞片网8上设置有声波杀虫模块和音乐播放模块，声波杀虫模块借助声波振动损害昆虫内脏进行杀虫，音乐播放模块播放相应的音乐促进植物生产。
所述积水槽10上还设置有辅料入口，可加入营养液等辅助物质。
所述控制模块16与外部设备连接，所述外部设备可对种植架进行管理和设置参数，所述外部设备可获取种植架的所有数据。
所述湿度检测模块18为湿度传感器，所述温度检测模块19为温度传感器，所述亮度检测模块20为亮度传感器，所述液位检测模块21为漂浮式液位传感器。
温控策略
温控体现在两个时间段，当白天温度较高时，控制模块16调动水泵12、浇水模块9进行洒水降温；
当夜间温度较高时，控制模块16调动冷热风机17吹冷风降温；当夜间温度较低时，控制模块16调动冷热风机17吹热风升温。
水控策略
采用两种策略，定时喷水和智能喷水，定时喷水，设定好浇水时间，优选在晚上和早上，到时间后自动浇水；
智能喷水，根据湿度检测模块18检测的湿度数据进行喷水。
光控策略
白天，挂帘2打开，根据温度检测模块19和亮度检测模块20检测到的两个数据来确定要不要打开遮阳棚；
白天，可在挂帘2上设置角度调整装置，使挂帘2正面较大限度地直射到阳光；
晚上，挂帘2卷曲起来，根据种植盒4中种植的植物调节对应的灯光模块5的色彩和强度，进行晚间补光，延长光照时间；
圆形鳞片网8上设置有反光层，可有效减少光损耗。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其包括，主框架(1)、挂帘(2)、种植单元(3)、种植盒(4)、灯光模块(5)、提升电机(6)、拉绳(7)、圆形鳞片网(8)、浇水模块(9)、积水槽(10)、波纹管(11)、水泵(12)、进水管(13)、分水管(14)、限位块(15)、控制模块(16)、冷热风机(17)、湿度检测模块(18)、温度检测模块(19)、亮度检测模块(20)、液位检测模块(21)、进水阀(22)；其特征在于，所述主框架(1)内侧与建筑物外墙固定连接，所述主框架(1)外侧包括两条轨道，所述主框架(1)的两条轨道下部分别设置有限位块(15)，所述主框架(1)中部设置有挂帘(2)，所述挂帘(2)由柔性材料制成，所述挂帘(2)上端两侧分别设置有圆形鳞片网(8)，所述圆形鳞片网(8)面向挂帘(2)一侧设置有冷热风机(17)，所述挂帘(2)上设置有湿度检测模块(18)、温度检测模块(19)、亮度检测模块(20)，所述挂帘(2)上设置有若干个种植单元(3)，所述种植单元(3)上设置有若干种植盒(4)、灯光模块(5)，所述种植盒(4)和灯光模块(5)在位置和数量上一一对应，所述挂帘(2)顶部设置有一对提升电机(6)，所述提升电机(6)输出轴通过拉绳(7)与挂帘(2)底角固定连接，所述挂帘(2)顶部设置有控制模块(16)，所述主框架(1)下方位置设置有积水槽(10)，所述积水槽(10)外接波纹管(11)、进水管(13)，所述积水槽(10)内部设置有水泵(12)、液位检测模块(21)，所述波纹管(11)上部一分为二且通过本体和分水管(14)分别与浇水模块(9)连接，所述浇水模块(9)两端分别与主框架(1)两条轨道滑动连接，所述浇水模块(9)两端分别与限位块(15)接触，所述进水管(13)上设置有进水阀(22)，所述控制模块(16)分别与灯光模块(5)、提升电机(6)、水泵(12)、冷热风机(17)、湿度检测模块(18)、温度检测模块(19)、亮度检测模块(20)、液位检测模块(21)、进水阀(22)连接。
2.根据权利要求1所述的一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其特征在于，所述挂帘(2)上端设置有遮阳板，所述遮阳板电动控制收缩和放开。
3.根据权利要求1所述的一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其特征在于，所述挂帘(2)内侧设置有左右两个伸缩架，所述伸缩架根据阳光的直射程度进行调整，保证挂帘(2)正对太阳，延长太阳直射的时间。
4.根据权利要求1所述的一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其特征在于，所述灯光模块(5)包括多种颜色的LED光源，所述灯光模块(5)可分别控制不同颜色的LED光并根据所对应的种植盒(4)种植的植物类型选择不同的LED颜色搭配。
5.根据权利要求1所述的一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其特征在于，所述圆形鳞片网(8)朝向挂帘(2)的一侧设置有反光层，所述反光层可在晚间进行补光时反射光，减少光源损耗。
6.根据权利要求1所述的一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其特征在于，所述圆形鳞片网(8)上设置有声波杀虫模块和音乐播放模块。
7.根据权利要求1所述的一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其特征在于，所述浇水模块(9)包括主水管(9001)、进水口(9002)、磁铁(9003)、喷头(9004)，所述主水管(9001)底部设置有两个进水口(9002)，所述主水管(9001)内侧设置有若干喷头(9004)，所述主水管(9001)内侧两端分别设置有磁铁(9003)，所述磁铁(9003)吸附在主框架(1)的两条轨道上，所述进水口(9002)以主水管(9001)中点为对称点对称设置。
8.根据权利要求1所述的一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其特征在于，所述控制模块(16)包括控制芯片(1601)、存储器(1602)、通信模块(1603)，所述控制芯片(1601)分别与灯光模块(5)、提升电机(6)、水泵(12)、冷热风机(17)、湿度检测模块(18)、温度检测模块(19)、亮度检测模块(20)、液位检测模块(21)、进水阀(22)、存储器(1602)、通信模块(1603)连接。
9.根据权利要求1所述的一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其特征在于，所述控制模块(16)与外部设备连接，所述外部设备可对种植架进行管理和设置参数。
10.根据权利要求1所述的一种挂壁农业种植架智能环境管控系统，其特征在于，所述湿度检测模块(18)为湿度传感器，所述温度检测模块(19)为温度传感器，所述亮度检测模块(20)为亮度传感器，所述液位检测模块(21)为漂浮式液位传感器。
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