CN110122209A - 一种植物栽培系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物养护领域，具体而言，提供了一种植物栽培系统，应用于阳台植物的养护，该系统包括控制单元、土壤湿度传感器、时钟模块、光照传感器、浇水装置和补光装置。土壤湿度传感器感测土壤的湿度值，光照传感器感测阳台植物所处环境的光照强度，控制单元在湿度值低于预设湿度值时控制浇水装置向阳台植物浇水。控制单元还在时钟模块预设的时间区间内判断光照传感器感测的光照强度，当小于预设的光照强度时，控制补光装置向阳台植物进行光照补充。本发明通过各种传感器感测土壤湿度和光照强度智能判断，通过控制浇水装置和补光装置以营造合适的土壤湿度和光照强度，利于植物的生长。合理利用阳台空间，且安装简单，实用性强。

Description

一种植物栽培系统

技术领域

本发明涉及植物养护领域，具体而言，涉及一种植物栽培系统。

背景技术

目前，大多数的家庭都习惯在阳台种植植物以美化居家环境，例如栽培绿萝、橡皮树、发财树等寓意较好且容易维护的植物。即使主人长时间不在家中，无空进行打理，也能较好地生存。然而，有些植物养护难度较大，疏于打理将造成植物的死亡，例如对于土壤湿度要求高、对光线强度要求高、不能受到风吹等等，典型的植物包括个别品种的多肉、文竹、兰花等等。因此，在主人长期不在家中的情况下，需要能够对植物进行栽培打理的系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物栽培系统，以改善主人长期不在家植物不易养护的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

一种植物栽培系统，应用于阳台植物的养护，所述系统包括控制单元、土壤湿度传感器、时钟模块、光照传感器、浇水装置和补光装置，所述土壤湿度传感器包括探针，所述探针被配置为插入被养护植物的土壤中，感测土壤的湿度值，将感测到的湿度值发送至所述控制单元，所述光照传感器被配置为感测所述阳台植物所处环境的光照强度，将感测到的所述光照强度发送至所述控制单元，所述控制单元被配置为在所述湿度值低于预设湿度值时控制所述浇水装置向所述阳台植物浇水，所述控制单元还被配置为在所述时钟模块预设的时间区间内判断所述光照传感器感测的光照强度，当小于预设的光照强度时，控制所述补光装置向所述阳台植物进行光照补充。

进一步地，所述浇水装置包括蓄水箱、引水管道、排水管道和浇水管道，所述引水管道、排水管道及所述浇水管道均与所述蓄水箱连通，所述引水管道设置于阳台的上檐，所述引水管道、排水管道及所述浇水管道与所述蓄水箱连通的位置位于不同的水平面，以引水管道、排水管道及浇水管道的顺序自上而下排列，所述浇水管道的出水口位于所述阳台植物的上方。

进一步地，所述引水管道的一端封闭，另一端连通所述蓄水箱，所述引水管道的管道壁的轴向方向设置有缺口，所述缺口位于所述阳台的上檐的下方，被配置为接纳阳台的上檐滴下的雨水。

进一步地，所述排水管道的一端连通所述蓄水箱，另一端接通阳台的地漏。

进一步地，所述浇水管道设置有电磁阀和继电器，所述电磁阀与所述继电器连接，所述继电器与所述控制单元连接，所述控制单元被配置为通过所述继电器控制所述电磁阀的打开或者闭合，以便于控制向所述阳台植物浇水。

进一步地，还包括风罩和风速传感器，所述风速传感器设置于阳台的迎风处，所述风罩设置于所述阳台植物的四周，所述风罩包括遮挡部和驱动器，所述驱动器与所述遮挡部连接，所述驱动器和所述风速传感器均与所述控制单元连接，所述风速传感器被配置为感测风速并将感测到的风速发送至所述控制单元，所述控制单元被配置为当所述风速大于预设风速时，向所述驱动器发送关闭信号，所述驱动器被配置为根据所述关闭信号驱动所述遮挡部闭合以包围在所述阳台植物的四周，当所述风速小于预设风速时，所述控制单元向所述驱动器发送打开信号，所述驱动器被配置为根据所述打开信号驱动所述遮挡部打开。

进一步地，所述遮挡部包括弹簧卷帘、卷轴、导轨、卷线器和拉线，所述卷轴的数量为至少两个，设置在阳台的转角处，每个所述卷轴缠绕有弹簧卷帘，所述卷轴之间设置所述导轨，每个所述弹簧卷帘的自由端可滑动地容置在所述导轨中，并与所述拉线的一端连接，所述拉线的另一端缠绕在所述卷线器上，所述驱动器内置于所述卷线器以控制所述卷线器转动。

进一步地，所述卷轴的数量为两个，分别设置在阳台的两个角落，所述两个角落位于同一侧，所述卷线器位于所述两个卷轴之间的中心处，所述两个卷轴的弹簧卷帘的自由端相对设置。

进一步地，所述弹簧卷帘的自由端设置有滚轮，所述滚轮嵌设在所述导轨中，所述拉线连接在所述滚轮的滚轴上。

进一步地，所述导轨呈中空圆柱状，所述导轨的中心处的两端分别设置有定滑轮，所述两个弹簧卷帘连接的拉线从所述导轨的两端引出通过两个所述定滑轮缠绕在所述卷线器上。

本发明的有益效果：

本发明提供的植物栽培系统，通过各种传感器感测土壤湿度和光照强度，结合时间的变化自动判断当前环境是否适于植物的生长，通过控制浇水装置和补光装置以营造合适的土壤湿度和光照强度，利于植物的生长。结合家庭阳台环境，合理利用居家空间，在阳台植物无人看管的情况下帮助用户养护植物，不占用多余的阳台空间，且安装简单，实用性强。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施例提供的植物栽培系统100的功能模块架构示意图。

图2是本发明实施例提供的浇水装置的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的引水管道的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的遮挡部的第一视角的结构示意图。

图5是本发明实施例提供的遮挡部的第二视角的结构示意图。

图6是本发明实施例提供的导轨的结构示意图

图标：100-植物栽培系统；10-控制单元；20-土壤湿度传感器；30- 时钟模块；40-光照传感器；50-浇水装置；51-蓄水箱；52-引水管道；521- 管道壁；522-缺口；53-排水管道；54-浇水管道；60-补光装置；70-风罩； 71-遮挡部；711-弹簧卷帘；712-导轨；713-卷轴；714-拉线；715-卷线器； 716-滚轮；717-定滑轮；80-风速传感器；200-上檐；300-地漏。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

如图1所示，是本发明实施例提供的植物栽培系统100的功能模块架构示意图。该植物栽培系统100应用于阳台植物的养护，本实施例所称阳台为通常理解的建筑物室内的延伸，可以是通俗理解的悬挑式、嵌入式等阳台，具有至少两个转角。本发明实施例提供的植物栽培系统100包括控制单元10、土壤湿度传感器20、时钟模块30、光照传感器40、浇水装置 50和补光装置60。

其中，土壤湿度传感器20为通用的土壤湿度传感器，其包括探针，在使用状态时，探针被配置为插入被养护植物的土壤中，例如花盆的土壤中。探针用于感测土壤的湿度值，将感测到的湿度值发送至控制单元10。感测的原理为现有技术，此处不做赘述。控制单元10可以为通用的具有数据接收处理功能的微控制单元，例如单片机。

光照传感器40为通用的光照传感器，被配置为感测阳台植物环境的光照强度，即阳台的光照强度，将感测到的光照强度发送至控制单元10。感测的原理为现有技术，此处不做赘述。

控制单元10被配置为在湿度值低于预设湿度值时控制浇水装置50向阳台植物浇水。容易理解的，如果植物缺水，将不利于植物的生长发育，因此，通过土壤湿度传感器20感测土壤的湿度，通过控制单元10判断湿度是否适于植物的生长，在湿度较低的情况下向土壤补充水分。

作为一种实施方式，请参照图2，在本实施例中，浇水装置50包括蓄水箱51、引水管道52、排水管道53和浇水管道54。其中，引水管道 52、排水管道53及浇水管道54均与蓄水箱51连通。引水管道52设置于阳台的上檐200，本实施例所述的阳台的上檐200是指阳台顶部与雨水接触的一面，雨水会顺该上檐200滴下。引水管道52设置在阳台的上檐200，则当有雨水从上檐200低落时，被引水管道52采集，从而进入蓄水箱51 进行存储，作为一种实施方式，请参照图3，引水管道52的一端封闭，另一端连通蓄水箱51，引水管道52的管道壁521的轴向方向设置有缺口 522，缺口522位于阳台的上檐200的下方，阳台的上檐200滴下的雨水从该缺口522进入引水管道52。

容易理解的，蓄水箱51放置的高度低于引水管道52的高度，以便雨水流入。作为优选的，蓄水箱51放置的高度高于阳台植物的高度。此外，蓄水箱51还可以通过人工加水的方式补充水源。

引水管道52、排水管道53及浇水管道54与蓄水箱51连通的位置位于不同的水平面，以引水管道52、排水管道53及浇水管道54的顺序自上而下排列，浇水管道54的出水口位于阳台植物的上方。这样设置的目的在于防止蓄水箱51的水过多，可以从排水管道53排出，保证蓄水箱 51中的最大水位为排水管道53所在平面的高度。作为一种优选的实施方式，排水管道53的一端连通所述蓄水箱51，另一端接通阳台的地漏300。多余的水通过地漏300流入下水管道。

另外，对于浇水管道54浇水的原理，作为优选的，本实施例中，浇水管道54设置有电磁阀和继电器(不做图示)，电磁阀与继电器连接，继电器与控制单元10连接。控制单元10通过继电器控制电磁阀的打开或者闭合，以便于控制向阳台植物浇水。例如，在浇水管道54的自由端设置电磁阀和继电器，电磁阀闭合时，浇水管道54关闭，电磁阀打开时，浇水管道54打开以将水引入阳台植物的土壤中。电磁阀的打开闭合通过继电器输出的高低电平实现，此处不做赘述。

另外，控制单元10还被配置为在时钟模块30预设的时间区间内判断所述光照传感器40感测的光照强度，当小于预设的光照强度时，控制补光装置60向阳台植物进行光照补充。由于在某些季节或者天气情况下，环境光照可能不足以满足植物的正常生长，例如阴天、雨天天气，光照强度不足的条件下，植物生长发育缓慢，易滋生细菌污染根系。本实施例提供的植物栽培系统100通过时钟模块30和光照传感器40的设置，在预定的时间区间内，该时间区间通过用户自由设置，一般定义该时间区间为日出到日落之间的时间区间，一旦光照强度不足，控制单元10感测到后，立即控制补光装置60补光。补光装置60可以采取通用的植物补光灯，位置优选的设置在阳台植物的上方，安装于阳台的顶部。

此外，作为对本发明实施例的完善，本发明实施例提供的植物栽培系统100还包括风罩70和风速传感器80。主要用于阳台植物的防风预防，由于某些植物例如文竹，兰花等在特殊时期，如花期，不能经受较强的风吹，因此需要做防风养护。

在本实施例中，风速传感器80设置于阳台的迎风处，风罩70设置于所述阳台植物的四周。风罩70包括遮挡部和驱动器，驱动器与遮挡部连接，驱动器和风速传感器均与控制单元10连接。风速传感器80被配置为感测风速并将感测到的风速发送至控制单元10，控制单元10被配置为当风速大于预设风速时，向驱动器发送关闭信号，驱动器被配置为根据关闭信号驱动遮挡部闭合以包围在阳台植物的四周，当风速小于预设风速时，控制单元10向驱动器发送打开信号，驱动器被配置为根据打开信号驱动所述遮挡部打开。通过设置风速传感器80感测风的强度，通过控制单元 10判断风的强度是否适于植物的生长，在风的强度过大时，通过风罩70 对阳台植物的周围进行遮挡，防止风对阳台植物的损害。

作为一种实施方式，请参照图4和图5，是遮挡部71的示意图，其中图5为俯视图。遮挡部71包括弹簧卷帘711、卷轴713、导轨712、卷线器715和拉线714。卷轴713的数量为至少两个，设置在阳台的转角处，每个卷轴713缠绕有弹簧卷帘711，卷轴713之间设置导轨712，每个所述弹簧卷帘711的自由端可滑动地容置在所述导轨712中，并与所述拉线 714的一端连接，拉线714的另一端缠绕在所述卷线器715上，所述驱动器内置于所述卷线器715以控制所述卷线器715转动。作为优选的实施方式，卷轴713的数量为两个，分别设置在阳台的两个角落，两个角落位于同一侧，卷线器715位于两个卷轴713之间的中心处，两个卷轴713的弹簧卷帘711的自由端相对设置。这样设置可以方便阳台的通风只被阻挡部分而非全部，保证一定的通风，更利于阳台植物的生长。

下面介绍该实施方式中提供的遮挡部71的工作原理：

当卷线器715受驱动器驱动时可以产生正向或者反向的运动，正反向视驱动器的驱动方向而定，例如驱动器可以为驱动电机，驱动电机在收到关闭信号时正转，带动卷线器715正向转动，卷线器715正向转动时，拉紧拉线714，从而拉动弹簧卷帘711的自由端在导轨712内向导轨712的中心方向移动，对于相对设置的两个卷轴713，弹簧卷帘711均向导轨712的中心移动，直至弹簧卷帘711完全封闭导轨712以下的空间，卷线器 715停止转动。当风速降至预设风速下时，驱动电机收到打开信号反转，带动卷线器715反向转动，卷线器715反向转动时，释放拉线714，从而弹簧卷帘711的自由端在弹簧卷帘711自身弹簧收缩力下在导轨712内向远离导轨712的中心方向移动，对于相对设置的两个卷轴713，弹簧卷帘 711均向远离导轨712的中心移动，直至弹簧卷帘711完全收回，卷线器 715停止转动。弹簧卷帘711的具体结构现在已经十分成熟，此处不作赘述。

请参照图6，为了便于弹簧卷帘711的自由端更加顺利地在导轨712 中滑动，本实施例中，弹簧卷帘711的自由端还设置有滚轮716，滚轮716 嵌设在所述导轨712中。拉线714连接在滚轮716的滚轴上。作为优选的实施方式，导轨712呈中空圆柱状，导轨712的中心处的两端分别设置有定滑轮717，两个弹簧卷帘连接的拉线714从所述导轨712的两端引出通过两个所述定滑轮717缠绕在所述卷线器715上。定滑轮717的设置，减少了拉线714与导轨712之间的摩擦力，更有利于拉线714收放，并有利于增加拉线714的使用寿命。

综上所述，本发明实施例提供了一种植物栽培系统，应用于阳台植物的养护，该系统包括控制单元、土壤湿度传感器、时钟模块、光照传感器、浇水装置和补光装置。所述土壤湿度传感器包括探针，所述探针被配置为插入被养护植物的土壤中，感测土壤的湿度值，将感测到的湿度值发送至所述控制单元。所述光照传感器被配置为感测所述阳台植物所处环境的光照强度，将感测到的所述光照强度发送至所述控制单元。所述控制单元被配置为在所述湿度值低于预设湿度值时控制所述浇水装置向所述阳台植物浇水。所述控制单元还被配置为在所述时钟模块预设的时间区间内判断所述光照传感器感测的光照强度，当小于预设的光照强度时，控制所述补光装置向所述阳台植物进行光照补充。本发明提供的植物栽培系统，通过各种传感器感测土壤湿度和光照强度，结合时间的变化自动判断当前环境是否适于植物的生长，通过控制浇水装置和补光装置以营造合适的土壤湿度和光照强度，利于植物的生长。结合家庭阳台环境，合理利用居家空间，在阳台植物无人看管的情况下帮助用户养护植物，不占用多余的阳台空间，且安装简单，实用性强。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种植物栽培系统，其特征在于，应用于阳台植物的养护，所述系统包括控制单元、土壤湿度传感器、时钟模块、光照传感器、浇水装置和补光装置，所述土壤湿度传感器包括探针，所述探针被配置为插入被养护植物的土壤中，感测土壤的湿度值，将感测到的湿度值发送至所述控制单元，所述光照传感器被配置为感测所述阳台植物所处环境的光照强度，将感测到的所述光照强度发送至所述控制单元，所述控制单元被配置为在所述湿度值低于预设湿度值时控制所述浇水装置向所述阳台植物浇水，所述控制单元还被配置为在所述时钟模块预设的时间区间内判断所述光照传感器感测的光照强度，当小于预设的光照强度时，控制所述补光装置向所述阳台植物进行光照补充。

2.根据权利要求1所述的植物栽培系统，其特征在于，所述浇水装置包括蓄水箱、引水管道、排水管道和浇水管道，所述引水管道、排水管道及所述浇水管道均与所述蓄水箱连通，所述引水管道设置于阳台的上檐，所述引水管道、排水管道及所述浇水管道与所述蓄水箱连通的位置位于不同的水平面，以引水管道、排水管道及浇水管道的顺序自上而下排列，所述浇水管道的出水口位于所述阳台植物的上方。

3.根据权利要求2所述的植物栽培系统，其特征在于，所述引水管道的一端封闭，另一端连通所述蓄水箱，所述引水管道的管道壁的轴向方向设置有缺口，所述缺口位于所述阳台的上檐的下方，被配置为接纳阳台的上檐滴下的雨水。

4.根据权利要求2所述的植物栽培系统，其特征在于，所述排水管道的一端连通所述蓄水箱，另一端接通阳台的地漏。

5.根据权利要求2所述的植物栽培系统，其特征在于，所述浇水管道设置有电磁阀和继电器，所述电磁阀与所述继电器连接，所述继电器与所述控制单元连接，所述控制单元被配置为通过所述继电器控制所述电磁阀的打开或者闭合，以便于控制向所述阳台植物浇水。

6.根据权利要求1-5任一项所述的植物栽培系统，其特征在于，还包括风罩和风速传感器，所述风速传感器设置于阳台的迎风处，所述风罩设置于所述阳台植物的四周，所述风罩包括遮挡部和驱动器，所述驱动器与所述遮挡部连接，所述驱动器和所述风速传感器均与所述控制单元连接，所述风速传感器被配置为感测风速并将感测到的风速发送至所述控制单元，所述控制单元被配置为当所述风速大于预设风速时，向所述驱动器发送关闭信号，所述驱动器被配置为根据所述关闭信号驱动所述遮挡部闭合以包围在所述阳台植物的四周，当所述风速小于预设风速时，所述控制单元向所述驱动器发送打开信号，所述驱动器被配置为根据所述打开信号驱动所述遮挡部打开。

7.根据权利要求6所述的植物栽培系统，其特征在于，所述遮挡部包括弹簧卷帘、卷轴、导轨、卷线器和拉线，所述卷轴的数量为至少两个，设置在阳台的转角处，每个所述卷轴缠绕有弹簧卷帘，所述卷轴之间设置所述导轨，每个所述弹簧卷帘的自由端可滑动地容置在所述导轨中，并与所述拉线的一端连接，所述拉线的另一端缠绕在所述卷线器上，所述驱动器内置于所述卷线器以控制所述卷线器转动。

8.根据权利要求7所述的植物栽培系统，其特征在于，所述卷轴的数量为两个，分别设置在阳台的两个角落，所述两个角落位于同一侧，所述卷线器位于所述两个卷轴之间的中心处，所述两个卷轴的弹簧卷帘的自由端相对设置。

9.根据权利要求8所述的植物栽培系统，其特征在于，所述弹簧卷帘的自由端设置有滚轮，所述滚轮嵌设在所述导轨中，所述拉线连接在所述滚轮的滚轴上。

10.根据权利要求9所述的植物栽培系统，其特征在于，所述导轨呈中空圆柱状，所述导轨的中心处的两端分别设置有定滑轮，所述两个弹簧卷帘连接的拉线从所述导轨的两端引出通过两个所述定滑轮缠绕在所述卷线器上。