CN108763854A - 一种智能生物减碳空气净化及观赏系统 - Google Patents

一种智能生物减碳空气净化及观赏系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种智能生物减碳空气净化及观赏系统，其包括智能生物减碳站、云端服务器和移动客户端，智能生物减碳站、云端服务器和移动客户端之间相互通信连接，通过用传感器、处理器、调节设备和云端服务器的配合，利用云端服务器的大数据分析能力及智能生物减碳站的调节能力，实现自动化、标准化的智能种植，降低了维护和种植难度，增加了立体植物墙的使用寿命，实现了持续减碳、净化空气；同时设立网上交易系统，对碳值、植物和藻类进行网上交易，处理多余的植物和藻类，提供多一种碳值交易渠道。本发明具有持续减碳净化空气、智能种植和提供在线交易处理多余生物的优点。

Description

一种智能生物减碳空气净化及观赏系统
技术领域
本发明属于生物空气净化空气技术领域，尤其涉及一种自动智能种植立体植物墙和微藻生物的减碳空气净化及观赏系统，还涉及一种生物减碳空气净化方法及对其衍生品进行网上交易的方法。
背景技术
由于环保和养生意识的增强，特别是城市中人喜欢安装立体植物墙，立体植物墙不仅可以净化空气，也能增加装修的可观赏性。但是城市人多数不懂或者没有时间对立体植物墙的植物进行种植养护，导致立体植物墙使用周期短，不仅不能持续起到观赏和净化空气的作用，还会增加垃圾、滋生蚊虫和散发异味。
同时由于经济和工业化的发展，环境生态遭到破坏，出现了温室效应等现象，为了限制二氧化碳的排放，政府将二氧化碳排放进行量化并提出了碳值的概念，从而衍生出碳值交易。如何降低碳量排放，利用碳值交易增加收入成为一种新环保生产理念。
发明内容
基于现有技术的情况，本发明提供一种智能生物减碳空气净化及观赏系统，其包括智能生物减碳站、云端服务器和移动客户端，智能生物减碳站、云端服务器和移动客户端之间相互通信连接，通过用传感器、处理器、调节设备和云端服务器的配合，利用云端服务器的大数据分析能力及智能生物减碳站的调节能力，实现自动化、标准化的智能种植，降低了维护和种植难度，增加了立体植物墙的使用寿命，实现了持续减碳、净化空气；同时设立网上交易系统，对碳值、植物和藻类进行网上交易，处理多余的植物和藻类，提供多一种碳值交易渠道，具有持续减碳净化空气、智能种植和提供在线交易处理多余生物的优点。
本发明通过以下详细技术方案达到目的：
一种智能生物减碳空气净化及观赏系统，其包括智能生物减碳站、云端服务器和移动客户端，所述的智能生物减碳站种植有高吸碳植物和安装了环境监测设备，通过通信系统连接到云端服务器；所述的云端服务器通过大数据分析环境监测结果并根据结果自动调节智能生物减碳站的种植参数，同时通过通信系统与移动客户端通信连接，将植物种植数据和环境监测数据发送到移动客户端。
其中，所述的智能生物减碳站包括光源补充系统、微藻管式反应器、立体植物墙架、灌溉系统、环境监测系统、处理器和通信模块，所述的微藻管式反应器和立体植物墙架相间排列形成生物减碳站主体，微藻管式反应器内设置有种植调节系统，所述种植调节系统与处理器通信连接，由处理器控制自动监测微藻管式反应器内的藻类密度、温度、水质酸碱度、光照强度、氧气浓度和二氧化碳浓度，并对温度、水质酸碱度、光照强度、氧气浓度和二氧化碳浓度进行调控；所述的光源补充系统是LED多色光源补充系统，光源补充系统设置在生物减碳站主体的上方，为微藻管式反应器和立体植物墙架进行照射，由处理器控制开关和照射强度；所述的灌溉系统固定安装在生物减碳站主体上，连通外部水管并向立体植物墙架进行灌溉，由处理器控制开关；所述的环境监测系统监测智能生物减碳站附近的空气质量和温度参数，并将参数发送到处理器；所述的处理器固定安装在生物减碳站主体上并通信连接到光源补充系统、微藻管式反应器、灌溉系统、温控系统和外环境监测系统，同时连接到通信模块，通过通信模块连接到云端服务器和移动客户端，与云端服务器和移动客户端通信；
所述的移动客户端包括空气监测模块：空气监测模块由会员登录注册模块触发进入，通过通信模块连接到智能生物减碳站和云端服务器，获取智能生物减碳站周围环境的实时或者历史空气质量和温度参数，供用户查阅；种植监测模块：种植监测模块由会员登录注册模块触发进入，通过通信模块连接到智能生物减碳站和云端服务器，获取智能生物减碳站周围环境的实时或者历史植物和微藻类的种植参数及种植情况，供用户查阅；会员登录注册模块：为用户提供会员登录注册服务，用户通过移动客户端进入相应的触发阶段，触发阶段包括数据查阅触发和种植接入触发；通信模块：实现移动客户端客户端各模块与智能生物减碳站、云端服务器进行通信；
所述的云端服务器包括中心数据库：中心数据库、数据中心、数据服务器的一种、两种任意组合、或者三种组合而形成数据处理与交互，将所有数据，包括有植物及微藻种类数据、植物及微藻种植数据和用户信息数据定时保存到相应的服务器；会员中心，会员中心以会员账户为单位，管理会员的基本信息、行为操作记录信息和所属智能生物减碳站的植物种植信息及周围环境信息；数据处理模块：包括植物藻类种植自动调节模块，通过无线通信连接到智能生物减碳站，利用种植调节系统和环境监测系统获取植物及藻类种类信息并实时监测植物藻类的实时种植参数，结合中心数据库中的种植信息分析最佳种植参数，远程自动控制生物减碳站主体的灌溉系统、光源补充系统和微藻管式反应器调节环境参数，达到最佳种植环境。
其中，一种智能生物减碳空气净化及观赏系统还包括商城交易系统，所述的商城交易系统包括设置在移动客户端的商城前端和设置在云端服务中的商城后台；所述商城前端包括藻类交易商城，由会员登录注册模块触发进入，为会员提供自己或者他人在售藻类商品信息和、自己在售藻类商品进行增减和进行藻类在线交易；所述的云端服务器包括商城后台，商城后台包括支付模块：为交易双方提供安全的支付通道或接入第三方支付通道；商品管理模块：对在售商品进行分类整理、种类或数量的增添、种类或数量的删减；交易模块：为交易双提供交易通道、生成交易订单、订单取消后对数据进行回滚和为交易双方提供评分平台。
其中，所述的商城交易系统还包括碳值交易系统；所述的商城交易系统包括设置在移动客户端的碳值交易模块和设置在云端服务中的碳值交易后台和碳值交易监管模块；碳值交易模块由会员登录注册模块触发进入，为碳值交易单位提供碳值交易通道；碳值交易后台由碳值交易模块进入，触发并进入商城后台，隔离碳值交易数据和藻类交易数据并保存碳值交易数据；碳值交易监管模块由第三方监管部门接入触发，对碳值交易进行人为监管。
一种智能生物减碳空气净化及衍生品交易方法，其包括以下步骤：
步骤S10：安装智能生物减碳站，通过移动客户端进行用户注册并关联对应的智能生物减碳站，在智能生物减碳站中种植相应的高吸碳植物和高吸碳微藻，通过移动客户端补充种植种类信息；
步骤S20：智能生物减碳站与云端服务器、移动客户端连接，智能生物减碳站监测实时种植参数并将种植参数发送到云端服务器，云端服务器通过对实时种植参数和数据库中的标准种植参数进行比对分析，根据分析结果反馈控制信息到智能生物减碳站，通过智能生物减碳站自动调节植物或者藻类的种植参数，包括灌溉、调节温度、补充光源和通气；智能生物减碳站监测附近空气参数，包括细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳，并将空气参数发送到云端服务器；
步骤S30：步骤S30包括步骤S31，云端服务器根据种植时间计算出所种植的藻类和植物的收获时间，提醒用户及时收获藻类和植物；步骤S32云端服务器根据环境参数和使用时间计算出碳值节约量，并持续更新碳值节约量，提醒用户进行碳值交易；
步骤S40：包括步骤S41，用户根据自身需求选择对收获的藻类或者植物进行自用或者通过网上商城进行出售；步骤S42，用户根据碳值交易规则通过碳值交易模块进行碳值交易；
步骤S43，碳值监管部门对碳值交易进行监管，步骤S43与步骤S42同步触发执行。
其中，所述的步骤S10还包括步骤S11：通过移动客户端登录交易商城，查看热售藻类信息和适用种植植物信息，选择合适种植的藻类和植物。
其中，所述的步骤S20还包括步骤S21：移动客户端获取云端服务器记录的历史种植数据和实时种植数据、历史环境数据和实时环境数据，供用户查阅。
本发明具有的有益效果：
1、个人家庭用户使用可以提高室内装饰的可观赏性、提升空气质量，工厂用户大批量安装可以吸收二氧化碳，降低碳排放量，增加工厂收益；
2、通过用传感器、处理器、调节设备和云端服务器的配合，利用云端服务器的大数据分析能力及智能生物减碳站的调节能力，实现自动化智能种植，降低了维护和种植难度；
3、为用户提供网上交易系统，可以将植物、藻类及碳值进行在线交易，部分植物和藻类具有食用或者其他经济效益。植物和藻类具有生长性，随着使用时间的延长，植物和藻类的生物量会增加，需要定期进行处理；用户可以根据需求选择自行处理或者通过网上交易处理，形成分散式藻类养殖场，充分利用空间。
附图说明
图1，本发明的通信连接示意图。
图2，本发明的步骤示意图。
图3，智能生物减碳站的主视结构示意图。
图4，智能生物减碳站的侧视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述。
如图1-3所示的一种智能生物减碳空气净化及观赏系统，其包括智能生物减碳站、云端服务器和移动客户端，所述的智能生物减碳站种植有高吸碳植物和安装了环境监测设备，通过通信系统连接到云端服务器；所述的云端服务器通过大数据分析环境监测结果并根据结果自动调节智能生物减碳站的种植参数，同时通过通信系统与移动客户端通信连接，将植物种植数据和环境监测数据发送到移动客户端。
其中，所述的智能生物减碳站包括光源补充系统1、微藻管式反应器3、立体植物墙架2、灌溉系统7、环境监测系统4、处理器5和通信模块6，所述的微藻管式反应器3和立体植物墙架2相间排列形成生物减碳站主体，微藻管式反应器3内设置有种植调节系统，所述种植调节系统与处理器5通信连接，由处理器5控制自动监测微藻管式反应器3内的藻类密度、温度、水质酸碱度、光照强度、氧气浓度和二氧化碳浓度，并对温度、水质酸碱度、光照强度、氧气浓度和二氧化碳浓度进行调控；所述的光源补充系统1是LED多色光源补充系统1，光源补充系统1设置在生物减碳站主体的上方，为微藻管式反应器3和立体植物墙架2进行照射，由处理器5控制开关和照射强度；所述的灌溉系统7固定安装在生物减碳站主体上，连通外部水管并向立体植物墙架2进行灌溉，由处理器5控制开关；所述的环境监测系统4监测智能生物减碳站附近的空气质量和温度参数，并将参数发送到处理器5；所述的处理器5固定安装在生物减碳站主体上并通信连接到光源补充系统1、微藻管式反应器3、灌溉系统7、温控系统和外环境监测系统4，同时连接到通信模块6，通过通信模块6连接到云端服务器和移动客户端，与云端服务器和移动客户端通信；
所述的移动客户端包括空气监测模块：空气监测模块由会员登录注册模块触发进入，通过通信模块6连接到智能生物减碳站和云端服务器，获取智能生物减碳站周围环境的实时或者历史空气质量和温度参数，供用户查阅；种植监测模块：种植监测模块由会员登录注册模块触发进入，通过通信模块6连接到智能生物减碳站和云端服务器，获取智能生物减碳站周围环境的实时或者历史植物和微藻类的种植参数及种植情况，供用户查阅；会员登录注册模块：为用户提供会员登录注册服务，用户通过移动客户端进入相应的触发阶段，触发阶段包括数据查阅触发和种植接入触发；通信模块6：实现移动客户端客户端各模块与智能生物减碳站、云端服务器进行通信；
所述的云端服务器包括中心数据库：由中心数据库、数据中心、数据服务器三种组合而形成数据处理与交互，将所有数据，包括有植物及微藻种类数据、植物及微藻种植数据和用户信息数据定时保存到相应的服务器；会员中心，会员中心以会员账户为单位，管理会员的基本信息、行为操作记录信息和所属智能生物减碳站的植物种植信息及周围环境信息；数据处理模块：包括植物藻类种植自动调节模块，通过无线通信连接到智能生物减碳站，利用种植调节系统和环境监测系统4获取植物及藻类种类信息并实时监测植物藻类的实时种植参数，结合中心数据库中的种植信息分析最佳种植参数，远程自动控制生物减碳站主体的灌溉系统7、光源补充系统1和微藻管式反应器3调节环境参数，达到最佳种植环境。
作为优选实施例，一种智能生物减碳空气净化及观赏系统还包括商城交易系统，所述的商城交易系统包括设置在移动客户端的商城前端和设置在云端服务中的商城后台；所述商城前端包括藻类交易商城，由会员登录注册模块触发进入，为会员提供自己或者他人在售藻类商品信息和、自己在售藻类商品进行增减和进行藻类在线交易；所述的云端服务器包括商城后台，商城后台包括支付模块：为交易双方提供安全的支付通道或接入第三方支付通道；商品管理模块：对在售商品进行分类整理、种类或数量的增添、种类或数量的删减；交易模块：为交易双提供交易通道、生成交易订单、订单取消后对数据进行回滚和为交易双方提供评分平台。
作为优选实施例，所述的商城交易系统还包括碳值交易系统；所述的商城交易系统包括设置在移动客户端的碳值交易模块和设置在云端服务中的碳值交易后台和碳值交易监管模块；碳值交易模块由会员登录注册模块触发进入，为碳值交易单位提供碳值交易通道；碳值交易后台由碳值交易模块进入，触发并进入商城后台，隔离碳值交易数据和藻类交易数据并保存碳值交易数据；碳值交易监管模块由第三方监管部门接入触发，对碳值交易进行人为监管。
上述的智能生物减碳空气净化及观赏系统通过以下步骤实现减碳空气净化，并对衍生品包括种植出的植物和藻类、碳值等进行交易：
步骤S10：用户首先购买和安装智能生物减碳站，通过移动客户端进行用户注册，填写基本信息并关联对应的智能生物减碳站，通过移动客户端登录交易商城，查看热售藻类信息和适用种植植物信息，选择自己合适种植的藻类和植物，方便进行交易和自己使用，在智能生物减碳站中种植相应的高吸碳植物和高吸碳微藻，同时通过移动客户端补充种植种类信息，启动自动种植系统。
步骤S20：智能生物减碳站与云端服务器、移动客户端连接，智能生物减碳站监测实时种植参数并将种植参数发送到云端服务器，云端服务器通过对实时种植参数和数据库中的标准种植参数进行比对分析，根据分析结果反馈控制信息到智能生物减碳站，通过智能生物减碳站自动调节植物或者藻类的种植参数，包括植物缺水的时候进行灌溉、根据实际环境温度调节温度保证最佳种植温度、根据实际光照强度启动补充光源和根据藻类管式反应器中的空气含量调节通气系统的开启和关闭；智能生物减碳站监测附近空气参数，包括细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳，并将空气参数发送到云端服务器；用户通过移动客户端可以随时获取并查阅云端服务器记录的历史种植数据和实时种植数据、历史环境数据和实时环境数据。同时可以通过云端服务器的数据学习相关种植技巧和藻类附加价值。
步骤S30：步骤S30包括步骤S31，云端服务器根据种植时间计算出所种植的藻类和植物的收获时间，提醒用户及时收获藻类和植物；步骤S32云端服务器根据环境参数和使用时间计算出碳值节约量，并持续更新碳值节约量，提醒用户进行碳值交易。
步骤S40：包括步骤S41，用户根据自身需求选择对收获的藻类或者植物进行自用或者通过网上商城作为卖家将自己种植的藻类及植物进行出售，也可以通过网上商城购买别人种植的藻类或者植物，同时买卖双方可以对对方进行评价；步骤S42，用户根据碳值交易规则通过碳值交易模块进行碳值交易；
步骤S43，碳值监管部门对碳值交易进行监管，步骤S43与步骤S42同步触发执行，监管部门获取相应权限后可以调用碳值交易数据作为政策制定的研究数据或者对碳值交易进行实时监管。
在室内装修或者其他地方安装智能生物减碳站增加了环境的可观赏性，智能化的种植减轻了用户的使用和维护难度，同时通过网上交易充分利用多余生物量，发挥藻类及植物的其他经济作用，净化空气的同时增加了可交易的碳值，促进环保生产。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种智能生物减碳空气净化及观赏系统，其特征在于，其包括智能生物减碳站、云端服务器和移动客户端，所述的智能生物减碳站种植有高吸碳植物和安装了环境监测设备，通过通信系统连接到云端服务器；所述的云端服务器通过大数据分析环境监测结果并根据结果自动调节智能生物减碳站的种植参数，同时通过通信系统与移动客户端通信连接，将植物种植数据和环境监测数据发送到移动客户端。
2.根据权利要求1所述的一种智能生物减碳空气净化及观赏系统，其特征在于，所述的智能生物减碳站包括光源补充系统、微藻管式反应器、立体植物墙架、灌溉系统、环境监测系统、处理器和通信模块，所述的微藻管式反应器和立体植物墙架相间排列形成生物减碳站主体，微藻管式反应器内设置有种植调节系统，所述种植调节系统与处理器通信连接，由处理器控制自动监测微藻管式反应器内的藻类密度、温度、水质酸碱度、光照强度、氧气浓度和二氧化碳浓度，并对温度、水质酸碱度、光照墙度、氧气浓度和二氧化碳浓度进行调控；所述的光源补充系统是LED多色光源补充系统，光源补充系统设置在生物减碳站主体的上方，为微藻管式反应器和立体植物墙架进行照射，由处理器控制开关和照射强度；所述的灌溉系统固定安装在生物减碳站主体上，连通外部水管并向立体植物墙架进行灌溉，由处理器控制开关；所述的环境监测系统监测智能生物减碳站附近的空气质量和温度参数，并将参数发送到处理器；所述的处理器固定安装在生物减碳站主体上并通信连接到光源补充系统、微藻管式反应器、灌溉系统、温控系统和外环境监测系统，同时连接到通信模块，通过通信模块连接到云端服务器和移动客户端，与云端服务器和移动客户端通信；
所述的移动客户端包括空气监测模块：空气监测模块由会员登录注册模块触发进入，通过通信模块连接到智能生物减碳站和云端服务器，获取智能生物减碳站周围环境的实时或者历史空气质量和温度参数，供用户查阅；种植监测模块：种植监测模块由会员登录注册模块触发进入，通过通信模块连接到智能生物减碳站和云端服务器，获取智能生物减碳站周围环境的实时或者历史植物和微藻类的种植参数及种植情况，供用户查阅；会员登录注册模块：为用户提供会员登录注册服务，用户通过移动客户端进入相应的触发阶段，触发阶段包括数据查阅触发和种植接入触发；通信模块：实现移动客户端客户端各模块与智能生物减碳站、云端服务器进行通信；
所述的云端服务器包括中心数据库：中心数据库、数据中心、数据服务器的一种、两种任意组合、或者三种组合而形成数据处理与交互，将所有数据，包括有植物及微藻种类数据、植物及微藻种植数据和用户信息数据定时保存到相应的服务器；会员中心，会员中心以会员账户为单位，管理会员的基本信息、行为操作记录信息和所属智能生物减碳站的植物种植信息及周围环境信息；数据处理模块：包括植物藻类种植自动调节模块，通过无线通信连接到智能生物减碳站，利用种植调节系统和环境监测系统获取植物及藻类种类信息并实时监测植物藻类的实时种植参数，结合中心数据库中的种植信息分析最佳种植参数，远程自动控制生物减碳站主体的灌溉系统、光源补充系统和微藻管式反应器调节环境参数，达到最佳种植环境。
3.根据权利要求2所述的一种智能生物减碳空气净化及观赏系统，其特征在于，其还包括商城交易系统，所述的商城交易系统包括设置在移动客户端的商城前端和设置在云端服务中的商城后台；所述商城前端包括藻类交易商城，由会员登录注册模块触发进入，为会员提供自己或者他人在售藻类商品信息和、自己在售藻类商品进行增减和进行藻类在线交易；所述的云端服务器包括商城后台，商城后台包括支付模块：为交易双方提供安全的支付通道或接入第三方支付通道；商品管理模块：对在售商品进行分类整理、种类或数量的增添、种类或数量的删减；交易模块：为交易双提供交易通道、生成交易订单、订单取消后对数据进行回滚和为交易双方提供评分平台。
4.根据权利要求2或3所述的一种智能生物减碳空气净化及观赏系统，其特征在于，所述的商城交易系统还包括碳值交易系统；所述的商城交易系统包括设置在移动客户端的碳值交易模块和设置在云端服务中的碳值交易后台和碳值交易监管模块；碳值交易模块由会员登录注册模块触发进入，为碳值交易单位提供碳值交易通道；碳值交易后台由碳值交易模块进入，触发并进入商城后台，隔离碳值交易数据和藻类交易数据并保存碳值交易数据；碳值交易监管模块由第三方监管部门接入触发，对碳值交易进行人为监管。
5.一种智能生物减碳空气净化及衍生品交易方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤S10：安装智能生物减碳站，通过移动客户端进行用户注册并关联对应的智能生物减碳站，在智能生物减碳站中种植相应的高吸碳植物和高吸碳微藻，通过移动客户端补充种植种类信息；
步骤S20：智能生物减碳站与云端服务器、移动客户端连接，智能生物减碳站监测实时种植参数并将种植参数发送到云端服务器，云端服务器通过对实时种植参数和数据库中的标准种植参数进行比对分析，根据分析结果反馈控制信息到智能生物减碳站，通过智能生物减碳站自动调节植物或者藻类的种植参数，包括灌溉、调节温度、补充光源和通气；智能生物减碳站监测附近空气参数，包括细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳，并将空气参数发送到云端服务器；
步骤S30：步骤S30包括步骤S31，云端服务器根据种植时间计算出所种植的藻类和植物的收获时间，提醒用户及时收获藻类和植物；步骤S32云端服务器根据环境参数和使用时间计算出碳值节约量，并持续更新碳值节约量，提醒用户进行碳值交易；
步骤S40：包括步骤S41，用户根据自身需求选择对收获的藻类或者植物进行自用或者通过网上商城进行出售；步骤S42，用户根据碳值交易规则通过碳值交易模块进行碳值交易；
步骤S43，碳值监管部门对碳值交易进行监管，步骤S43与步骤S42同步触发执行。
6.根据权利要求1所述的一种智能生物减碳空气净化及衍生品交易方法，其特征在于，所述的步骤S10还包括步骤S11：通过移动客户端登录交易商城，查看热售藻类信息和适用种植植物信息，选择合适种植的藻类和植物。
7.根据权利要求1所述的一种智能生物减碳空气净化及衍生品交易方法，其特征在于，所述的步骤S20还包括步骤S21：移动客户端获取云端服务器记录的历史种植数据和实时种植数据、历史环境数据和实时环境数据，供用户查阅。
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