CN109041740A - 智能家居种植系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能家居种植系统及其控制方法。系统包括：综合处理模块、第一肥液罐、清水罐、混水罐、电阀、水泵以及培养室；所述电阀包括：第一电阀和第二电阀；所述第一肥液罐以及清水罐分别通过所述第一电阀和第二电阀与所述混水罐连接，用于将所述肥液罐中的肥液以及清水罐中的清水导入到混水罐中进行混合；所述混水罐通过所述水泵连至所述培养室；所述综合处理模块分别与所述电阀以及水泵管控连接。达到了通过提供一种自动化施肥灌溉系统，从而实现将水肥混合过程进行自动控制，从而解决了由于现有的人工施肥的植物种植操作模式造成的效率低下且需要时刻人为监控液位造成的费时费力的问题。

Description

智能家居种植系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及智能家居及种植技术领域，具体而言，涉及一种智能家居种植系统及其控制方法。

背景技术

植物利用光照进行光合作用而生长、开花、结果。因此，光照条件的好坏直接影响作物的产量和品质。传统的太阳光光照法，由于存在夜间不能提供光照的缺陷，严重限制了光合作用时间，也限制了植物的生长速度。随着科学进步，特别是生物科学和光电源技术的发展，目前，在植物生长技术应用方面，已由传统的露天植栽渐渐转型至室内温室栽培。

然而，人造光源的引入虽然在一定程度上对植物生长起到了促进的作用，但现有的这种人造光源大多采用LED照射的方式提供补光，存在不能任意改变环境光强度或者改变范围较小的缺陷，难以真正满足植物生长、特别是不同种类植物生长的光照需求。

并且，光照控制只是其中的一个方面，植物生长最关键的其他两个因素还有对土壤的湿度和温度控制。目前，关于对植物生长土壤的湿度和温度方面的控制，尤其是家庭式的植物种植方面，基本还是采用人工灌溉和加热棒的方式进行控温，控制手段较为粗糙，且加热棒方式存在只能升温不能降温的缺点，不能有效结合光照共同促进植物生长，容易出现植物生长萎靡甚至死亡的情况，造成产量下降，且生长的形态和外貌不美观。

此外，现有的相关技术中对水肥的供应往往是把液态肥直接与自来水按适当比例混合，确保混水的EC(电导率)达到最佳值，然后用小水泵打给阳台温室。这个方法虽然简单，但是需要人为进行，且需时刻关注液位，费时费力，无法自动化进行。

因此，有必要改变现有的这种家庭式的植物种植操作模式，从而促进不同种类的植物快速、健康地成长，满足家庭及市场需求。

针对相关技术中存在的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种智能家居种植系统及其控制方法，以解决相关技术中存在的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种智能家居种植系统。

根据本申请的智能家居种植系统包括：

综合处理模块、第一肥液罐、清水罐、混水罐、电阀、水泵以及培养室；所述电阀包括：第一电阀和第二电阀；

所述第一肥液罐以及清水罐分别通过所述第一电阀和第二电阀与所述混水罐连接，用于将所述肥液罐中的肥液以及清水罐中的清水导入到混水罐中进行混合；

所述混水罐通过所述水泵连至所述培养室；

所述综合处理模块分别与所述电阀以及水泵管控连接。

进一步的，如前述的智能家居种植系统，所述培养室包括：补光灯和加温灯；所述综合处理模块分别与所述补光灯和加温灯连接，用于管控所述补光灯和加温灯的运行。

进一步的，如前述的智能家居种植系统，所述肥液罐还包括：第二肥液罐；所述电阀还包括：第三电阀；所述第二肥液罐通过所述第三电阀与所述混水罐连接；所述综合处理模块与所述第三电阀管控连接。

进一步的，如前述的智能家居种植系统，所述第一肥液罐和第二肥液罐同一高度放置，且置于所述混水罐上方；所述清水罐也置于所述混水罐上方。

进一步的，如前述的智能家居种植系统，还包括：水位计数器以及可溶性盐浓度检测传感器；所述水位计数器及可溶性盐浓度检测传感器均设于所述混水罐中，分别用于检测混水罐中混合液的水位数据以及可溶性盐浓度数据；所述水位计数器以及可溶性盐浓度检测传感器还与所述综合处理模块连接，用于将所述混水罐中混合液的水位数据以及可溶性盐浓度数据传输至所述综合处理模块。

进一步的，如前述的智能家居种植系统，还包括：光照传感器和温度传感器；所述光照传感器和温度传感器设于所述培养室内，分别用于检测所述培养室内的光照强度数据以及温度数据；所述光照传感器和温度传感器还分别与所述综合处理模块连接，用于将所述培养室内的光照强度数据以及温度数据传输至所述综合处理模块。

进一步的，如前述的智能家居种植系统，还包括：通信模块；所述通信模块与所述综合处理模块连接，用于进行信息指令的收发；所述通信模块包括：WiFi芯片、4G芯片、5G芯片和蓝牙芯片。

进一步的，如前述的智能家居种植系统，还包括：图像采集器；所述图像采集器用于采集所述培养室内的图像信息；所述图像采集器还与所述综合处理模块连接，用于将检测得到的图像信息通过所述综合处理模块进行处理存储以及发送。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种对上述的智能家居种植系统的控制方法：包括：

在混水罐中缺少混合液的时候，通过综合处理模块分别管控与第一肥液罐以及清水罐连接的第一电阀和第二电阀开启；

所述综合处理模块通过管控所述第一电阀和第二电阀开启时间，管控向所述混水罐中导入肥液的肥液量以及导入清水的清水量，并通过可溶性盐浓度检测传感器实时检测得到的混合液的浓度，以及通过水位计数器实时检测得到的混合液的水位；

在得到最终的混合液后，所述综合处理模块管控所述水泵运行，将所述混水罐中的混合液导入所述培养室中的植物培养台中。

进一步的，如前述的智能家居种植系统控制方法，还包括：

通过光照传感器和温度传感器检测所述培养室内的实时光照强度数据以及实时温度数据，并将所述实时光照强度数据以及实时温度数据传输至所述综合处理模块；

所述综合处理模块将所述实时光照强度数据以及实时温度数据分别与预设的光照强度下限阈值以及温度下限阈值进行对比；并且

在所述实时光照强度数据小于所述光照强度下限阈值时，所述综合处理模块管控打开所述补光灯；以及

在所述实时温度数据小于所述温度下限阈值时，所述综合处理模块管控打开所述加温灯。

在本申请实施例中，采用智能化控制所述电阀及水泵的方式，通过设置综合处理模块、第一肥液罐、清水罐、混水罐、电阀、水泵以及培养室；所述电阀包括：第一电阀和第二电阀；所述第一肥液罐以及清水罐分别通过所述第一电阀和第二电阀与所述混水罐连接，用于将所述肥液罐中的肥液以及清水罐中的清水导入到混水罐中进行混合；所述混水罐通过所述水泵连至所述培养室；所述综合处理模块分别与所述电阀以及水泵管控连接。达到了通过提供一种自动化施肥灌溉系统，从而实现将水肥混合过程进行自动控制，从而解决了由于现有的人工施肥的植物种植操作模式造成的效率低下且需要时刻人为监控液位造成的费时费力的问题，最终达到了能够通过自动化系统进行智能施肥进而促进不同种类的植物快速、健康地成长，满足家庭及市场需求的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的系统结构示意图；

图2是根据本申请一种实施例的电子功能模块连接示意图；以及

图3是根据本申请一种实施例的系统的控制方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

根据本申请的一个方面，如图1及图2所示，提供一种智能家居种植系统，包括：综合处理模块1、第一肥液罐21、清水罐3、混水罐4、电阀5、水泵6以及培养室7；所述电阀5包括：第一电阀51和第二电阀52；

所述第一肥液罐21以及清水罐3分别通过所述第一电阀51和第二电阀52与所述混水罐4连接，用于将所述肥液罐2中的肥液以及清水罐3中的清水导入到混水罐4中进行混合；

所述混水罐4通过所述水泵6连至所述培养室7；

所述综合处理模块1分别与所述电阀5以及水泵6管控连接。

在一些实施例中，如前述的智能家居种植系统，所述培养室7包括：补光灯71和加温灯72；所述综合处理模块1分别与所述补光灯71和加温灯72连接，用于管控所述补光灯71和加温灯72的运行。

在一些实施例中，如前述的智能家居种植系统，所述肥液罐2还包括：第二肥液罐22；所述电阀5还包括：第三电阀53；所述第二肥液罐22通过所述第三电阀53与所述混水罐4连接；所述综合处理模块1与所述第三电阀53管控连接。

在一些实施例中，如前述的智能家居种植系统，所述第一肥液罐21和第二肥液罐22同一高度放置，且置于所述混水罐4上方；所述清水罐3也置于所述混水罐4上方。

具体的，所述第一肥液罐21、第二肥液罐22、清水罐3和混水罐4可以有两种实现方法：

简单四罐组合：可以通过选择四种合适的罐子，把然后将四个罐子通过在一起组合成一股紧凑的整体，在外部用适当的方式包装起来使他们美观大方。一般的，所述清水罐3和混水罐4可以选择大小一致，所述第一肥液罐21和第二肥液罐22大小一致，但为所述清水罐3和混水罐4的一半。并分别在所述第一肥液罐21、第二肥液罐22和清水罐3的底部打孔，然后分别用一个管子通向位于下部的混水罐4，且三个管子上分别安装第一电阀51、第二电阀52和第三电阀53。

还可以是一个整体的四腔罐：所述四腔罐可以是把所述第一肥液罐21、第二肥液罐22、清水罐3和混水罐4整合到一个四腔罐子里面，所述四腔罐子为外观看起来是一个，里面却有四个腔体的罐子，所述混水罐4仍然在最下边，与上边的第一肥液罐21、第二肥液罐22和清水罐3之间的隔离壁上各自有安装第一电阀51、第二电阀52和第三电阀53。它的运作方式与原理与简单四罐组合相同，只是更加紧凑，更加美观。

在一些实施例中，如前述的智能家居种植系统，还包括：水位计数器81以及可溶性盐浓度检测传感器85；所述水位计数器81及可溶性盐浓度检测传感器85均设于所述混水罐4中，分别用于检测混水罐4中混合液的水位数据以及可溶性盐浓度数据；所述水位计数器8以及可溶性盐浓度检测传感器85还与所述综合处理模块1连接，用于将所述混水罐4中混合液的水位数据以及可溶性盐浓度数据传输至所述综合处理模块1。

在一些实施例中，如前述的智能家居种植系统，还包括：光照传感器82和温度传感器83；所述光照传感器82和温度传感器83设于所述培养室7内，分别用于检测所述培养室7内的光照强度数据以及温度数据；所述光照传感器82和温度传感器83还分别与所述综合处理模块1连接，用于将所述培养室7内的光照强度数据以及温度数据传输至所述综合处理模块1。

在一些实施例中，如前述的智能家居种植系统，还包括：通信模块9；所述通信模块9与所述综合处理模块1连接，用于进行信息指令的收发；所述通信模块9包括：WiFi芯片、4G芯片、5G芯片和蓝牙芯片。采用多种通信芯片使本申请系统能够适用于多种不同的通信方式，从而能达到近距离以及远程管控的目的。

在一些实施例中，如前述的智能家居种植系统，还包括：图像采集器84；所述图像采集器84用于采集所述培养室7内的图像信息；所述图像采集器84还与所述综合处理模块1连接，用于将检测得到的图像信息通过所述综合处理模块1进行处理存储以及发送。一般的，所述图像采集器84可以是照相机或者摄像机。

根据本发明实施例，还提供了一种对上述智能家居种植系统进行控制的智能家居种植系统控制方法，如图3所示，方法包括如下所述步骤S1至S3：

S1.在混水罐4中缺少混合液的时候，通过综合处理模块1分别管控与第一肥液罐21以及清水罐3连接的第一电阀51和第二电阀52开启；

S2.所述综合处理模块1通过管控所述第一电阀51和第二电阀52开启时间，管控向所述混水罐4中导入肥液的肥液量以及导入清水的清水量，并通过所述可溶性盐浓度检测传感器85实时检测得到的混合液的浓度，以及通过所述水位计数器81实时检测得到的混合液的水位；

具体的，为了便于控制所述混水罐4中的水位以及混合液的浓度，所述步骤S1和步骤S2可以具体为：

1.综合处理模块1通过所述水位计数器81读取混水罐4中的水位数据，

2.在所述混水罐4中的水位数据到达低位(可以根据具体使用情况进行设定)时打开清水罐3的第二电阀52；

3.水位到达高位时(可以根据具体使用情况进行设定)所述综合处理模块1管控关闭所述第二电阀52，

4.所述综合处理模块1管控打开第一肥液罐21的第一电阀51；

5.待所述可溶性盐浓度检测传感器85检测得到的所述混水罐4中混水的EC值达到设定值时(可以根据具体使用情况进行设定)关闭液态肥罐的阀门。

具体的，所述步骤S2还可以包括：

1.在所述综合处理模块1获得所述水位计数器81检测得到的所述水位数据显示混水罐4中水位到达低位时，则所述综合处理模块1管控打开所述清水罐3对应的第二阀门52后两分钟如果混水罐4中水位数据仍然显示在低位,说明所述清水罐3中的水已经空了，所述综合处理模块1以合适方式向用户发警报。

2.在所述第一肥液罐21和/或第二肥液罐22中的第一电阀51和/或第三电阀53打开一分钟后混水的EC值仍然无变化，或者达不到设定的EC值，说明第一肥液罐21和/或第二肥液罐22中空了，所述综合处理模块1以合适方式向用户发警报。更进一步的，可以按序先打开所述第一肥液罐21，在所述第一肥液罐21中空了之后再打开所述第二肥液罐22；并且所述发警报的时间可以选择为所述第二肥液罐22空了之后和/或所述第一肥液罐21空了之后。

具体的，所述发警报的方式可以是：发报警短信、或者进行声光报警。

S3.在得到最终的混合液后，所述综合处理模块1管控所述水泵6运行，将所述混水罐4中的混合液导入所述培养室7中的植物培养台中。

在一些实施例中，如前述的智能家居种植系统控制方法，还包括：

通过光照传感器82和温度传感器83检测所述培养室7内的实时光照强度数据以及实时温度数据，并将所述实时光照强度数据以及实时温度数据传输至所述综合处理模块1；

所述综合处理模块1将所述实时光照强度数据以及实时温度数据分别与预设的光照强度下限阈值以及温度下限阈值进行对比；并且

在所述实时光照强度数据小于所述光照强度下限阈值时，所述综合处理模块1管控打开所述补光灯71；以及

在所述实时温度数据小于所述温度下限阈值时，所述综合处理模块1管控打开所述加温灯72。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能家居种植系统，其特征在于，包括：综合处理模块(1)、第一肥液罐(21)、清水罐(3)、混水罐(4)、电阀(5)、水泵(6)以及培养室(7)；所述电阀(5)包括：第一电阀(51)和第二电阀(52)；

所述第一肥液罐(21)以及清水罐(3)分别通过所述第一电阀(51)和第二电阀(52)与所述混水罐(4)连接，用于将所述肥液罐(2)中的肥液以及清水罐(3)中的清水导入到混水罐(4)中进行混合；

所述混水罐(4)通过所述水泵(6)连至所述培养室(7)；

所述综合处理模块(1)分别与所述电阀(5)以及水泵(6)管控连接。

2.根据权利要求1所述的智能家居种植系统，其特征在于，所述培养室(7)包括：补光灯(71)和加温灯(72)；所述综合处理模块(1)分别与所述补光灯(71)和加温灯(72)连接，用于管控所述补光灯(71)和加温灯(72)的运行。

3.根据权利要求1所述的智能家居种植系统，其特征在于，所述肥液罐(2)还包括：第二肥液罐(22)；所述电阀(5)还包括：第三电阀(53)；所述第二肥液罐(22)通过所述第三电阀(53)与所述混水罐(4)连接；所述综合处理模块(1)与所述第三电阀(53)管控连接。

4.根据权利要求3所述的智能家居种植系统，其特征在于，所述第一肥液罐(21)和第二肥液罐(22)同一高度放置，且置于所述混水罐(4)上方；所述清水罐(3)也置于所述混水罐(4)上方。

5.根据权利要求1所述的智能家居种植系统，其特征在于，还包括：水位计数器(81)以及可溶性盐浓度检测传感器(85)；所述水位计数器(81)及可溶性盐浓度检测传感器(85)均设于所述混水罐(4)中，分别用于检测混水罐(4)中混合液的水位数据以及可溶性盐浓度数据；所述水位计数器(8)以及可溶性盐浓度检测传感器(85)还与所述综合处理模块(1)连接，用于将所述混水罐(4)中混合液的水位数据以及可溶性盐浓度数据传输至所述综合处理模块(1)。

6.根据权利要求2所述的智能家居种植系统，其特征在于，还包括：光照传感器(82)和温度传感器(83)；所述光照传感器(82)和温度传感器(83)设于所述培养室(7)内，分别用于检测所述培养室(7)内的光照强度数据以及温度数据；所述光照传感器(82)和温度传感器(83)还分别与所述综合处理模块(1)连接，用于将所述培养室(7)内的光照强度数据以及温度数据传输至所述综合处理模块(1)。

7.根据权利要求1所述的智能家居种植系统，其特征在于，还包括：通信模块(9)；所述通信模块(9)与所述综合处理模块(1)连接，用于进行信息指令的收发；所述通信模块(9)包括：WiFi芯片、4G芯片、5G芯片和蓝牙芯片。

8.根据权利要求1所述的智能家居种植系统，其特征在于，还包括：图像采集器(84)；所述图像采集器(84)用于采集所述培养室(7)内的图像信息；所述图像采集器(84)还与所述综合处理模块(1)连接，用于将检测得到的图像信息通过所述综合处理模块(1)进行处理存储以及发送。

9.一种应用权利要求1～8任一项所述的智能家居种植系统的控制方法，其特征在于，包括：

在混水罐(4)中缺少混合液的时候，通过综合处理模块(1)分别管控与第一肥液罐(21)以及清水罐(3)连接的第一电阀(51)和第二电阀(52)开启；

所述综合处理模块(1)通过管控所述第一电阀(51)和第二电阀(52)开启时间，管控向所述混水罐(4)中导入肥液的肥液量以及导入清水的清水量，并通过可溶性盐浓度检测传感器(85)实时检测得到的混合液的浓度，以及通过水位计数器(81)实时检测得到的混合液的水位；

在得到最终的混合液后，所述综合处理模块(1)管控水泵(6)运行，将所述混水罐(4)中的混合液导入培养室(7)中的植物培养台中。

10.根据权利要求9所述的智能家居种植系统控制方法，其特征在于，还包括：

通过光照传感器(82)和温度传感器(83)检测所述培养室(7)内的实时光照强度数据以及实时温度数据，并将所述实时光照强度数据以及实时温度数据传输至所述综合处理模块(1)；

所述综合处理模块(1)将所述实时光照强度数据以及实时温度数据分别与预设的光照强度下限阈值以及温度下限阈值进行对比；并且

在所述实时光照强度数据小于所述光照强度下限阈值时，所述综合处理模块(1)管控打开补光灯(71)；以及

在所述实时温度数据小于所述温度下限阈值时，所述综合处理模块(1)管控打开加温灯(72)。