CN111324159A - 植物生长柜及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种植物生长柜及其控制方法，植物生长柜包括多个用于培植植物的区域、用于独立调节各个区域培植参数的控制系统，控制系统包括控制器，与控制器通讯连接、用于独立控制各个培植参数的各个模块；控制器根据各个区域的预设培植参数控制其对应模块的工作状态。本发明提供的植物生长柜在柜体内设置多个相互独立的培植区域，在柜体上设置控制系统，通过控制器和多个模块对各个区域的各个培植参数进行独立控制。使用时，用户可在各个区域内种植不同种类的植物，对不同种类植物的对应培植参数进行精确调节，实现了在同一个柜体内对多种植物进行同时培植、独立调控，提高了在同一时段内使用的通用性。

Description

植物生长柜及其控制方法

技术领域

本发明属于植物培养技术领域，更具体地说，是涉及一种植物生长柜及其控制方法。

背景技术

植物生长柜或生长箱（以下均以植物生长柜为例，简称生长柜）是一种培育植物的电器产品，将被培育的植物放置在生长柜内，通过对生长柜内的一些植物生长所必需的参数进行调节，来实现对植物生长的控制。

目前，生长柜多在柜体内分层，以达到不同的层培育不同种类植物的目的，现有的生长柜在对植物生长控制的过程中，对柜体内的参数控制都是统一的。无论柜体内分为多少个层，或者在各个层所种植的植物的种类不同，均采用统一控制的方式，容易导致不同种类的植物所接受的培养参数均相同，或者同一个生长柜内，无论分了多少层，都只适合在某一时段培养同一种植物，在同一时段的通用性有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物生长柜及其控制方法，以解决现有技术中存在的植物生长柜内种植植物品种单一的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种植物生长柜，包括多个用于培植植物的区域、用于独立调节各个所述区域培植参数的控制系统，所述控制系统包括控制器，与所述控制器通讯连接、用于独立控制各个培植参数的各个模块；所述控制器根据各个区域的预设培植参数控制其对应模块的工作状态。

进一步地，所述控制系统还包括与所述控制器通讯连接的光照模块、调温模块、加湿模块、二氧化碳模块、营养液控温模块、营养液消毒模块。

进一步地，所述控制系统还包括用于显示培植参数、与所述控制器通讯连接的显示模块，所述控制器向所述显示模块反馈信号，所述显示模块可向所述控制器输入信号。

进一步地，所述控制系统还包括用于与移动终端通讯连接的网络模块，所述网络模块与所述控制器通讯连接。

进一步地，所述控制系统还包括与所述控制器通讯连接用于反馈故障信息的报警模块。

进一步地，所述区域内设置有用于培植植物的培育模组。

本发明的另一目的在于提供一种植物生长柜的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：获取所述植物生长柜内各区域的预设培植参数；检测各所述区域的实际培植参数，判断所述实际培植参数是否符合其对应的预设培植参数，若不符合则对该区域进行调节，直至符合对应的预设培植参数。

进一步地，在进行所述获取植物生长柜各区域的预设培植参数之前，控制器令各个模块复位；所述控制器获取各个模块的培植参数，判断各个培植参数显示是否正常；若是，则开始所述获取植物生长柜各区域的预设培植参数步骤。

进一步地，若存在培植参数显示异常，则所述控制器进行纠错和/或故障反馈；若所述控制器纠错成功，则继续对各个模块的培植参数显示进行检测和判断。

进一步地，所述控制器将发生故障的模块的故障信息反馈到显示模块，所述控制器令出现故障的模块停止运行，报警模块发出报警信号。

本发明提供的植物生长柜的有益效果在于：与现有技术相比，本发明在柜体内设置多个相互独立的培植区域，在柜体上设置控制系统，通过控制器和多个模块对各个区域的各个培植参数进行独立控制。使用时，用户可在各个区域内种植不同种类的植物，对不同种类植物的对应培植参数进行精确调节，实现了在同一个柜体内对多种植物进行同时培植、独立调控，提高了在同一时段内使用的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的植物生长柜的控制系统的结构示意图，部分结构未示出；

图2为本发明实施例提供的植物生长柜的控制方法的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的植物生长柜的剖视结构示意图，部分结构未示出。

其中，图中各附图主要标记：

1、显示模块；2、培植灯；3、营养液加热器；4、培育模组；5、二氧化碳补充装置；6、液位传感器；7、储液箱；8、输液管；9、杀菌灯；10、泵体；11、母液罐。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1及图2，现对本发明实施例提供的植物生长柜进行说明。所述植物生长柜，包括柜体，柜体内设置有多个用于培植植物的区域。柜体上还设置有控制系统，控制系统包括控制器和用于独立控制各个培植参数的模块，控制器和各个模块通讯连接，使用时，通过控制器对各个模块的控制以实现对各个区域内的培植参数进行独立、精确地控制。在使用前，对各个区域的各个培植参数进行预先设定，控制器根据各个区域的预设培植参数和实际获取的培植参数进行比较，根据比较的结果对需要调节的模块进行调控。

本发明提供的植物生长柜，与现有技术相比，在柜体内设置多个相互独立的培植区域，在柜体上设置控制系统，通过控制器和多个模块对各个区域的各个培植参数进行独立控制。使用时，用户可在各个区域内种植不同种类的植物，对不同种类植物的对应培植参数进行精确调节，实现了在同一个柜体内对多种植物进行同时培植、独立调控，提高了在同一时段内使用的通用性。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本发明提供的植物生长柜的一种具体实施方式，控制系统包括并不仅限于光照模块、调温模块、加湿模块、二氧化碳模块、营养液控温模块、营养液消毒模块，上述各模块均与控制器通讯连接。其中，调温模块包括制冷模块和加热模块，在本实施例中，制冷模块和加热模块是相互分开的，当然，还可以将调温模块设计成制冷和制热一体的形式。以制冷模块为例，制冷模块包括多个分别与各个区域连通的风道、以及设置在各个区域内的温度传感器，各个区域内的温度传感器对各个区域内的温度进行实时检测，控制器获取各个温度传感器的温度参数后确定是否需要对相应的区域进行制冷的操作，制冷模块对需要降温的区域进行送风调节直至温度传感器检测到的温度与预设温度值相符合。在本实施例中，制热模块分别设置在各个区域内的铝箔加热器，当控制器检测到区域内的温度传感器温度需要升高时，铝箔加热器对区域内进行加热升温直至符合预设温度参数值。

此外，前文提到的光照模块，在此选用为设置在各个区域内的培植灯2，加湿模块包括设置在各个区域内的加湿装置以及湿度传感器，二氧化碳模块包括设置在各个区域内的二氧化碳补充装置5以及二氧化碳传感器，营养液控温模块包括营养液调温装置，营养液调温装置包括营养液加热器3，可以为电子加热器，营养液消毒模块选用为紫外线杀菌灯9。另外控制器还控制有营养液补充装置，营养液补充装置内设置有营养液浓度传感器，控制器还控制有营养液循环系统，营养液循环系统内设置有液位传感器6。本段提到的这些控制方式和前文提到的制冷和制热的方式接近，在此不再赘述。

具体的，液位传感器6的作用如下：液位传感器6分为高、低液位传感器6，当液位过高时，高液位传感器6的浮子浮起，模块收到信号后传输至主板和显示器，显示器显示报警信息（营养液液位过高，请及时处理），当液位过低时，低液位传感器6的浮子降下，模块收到信号后，断开泵体10的电源供应（该操作是为了保护液位过低时泵体10空转烧坏泵体10），加营养液后，泵体10可重新得电。

另外，控制系统除了包括上述提到模块之外，还可以有植物所需要的其他生长参数的模块，因此，在柜体上开设有预留的接口，以便连接植物所需要的其他设备或者模块。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本发明提供的植物生长柜的一种具体实施方式，控制系统还包括和控制器通讯连接的显示模块1，显示模块1用来显示培植参数、植物的生长状态等信息，控制器获取各个模块的信息后向显示模块1反馈，显示模块1在此选用为显示屏（以下均采用显示屏来解释）,用户可通过显示屏向控制器输入控制的信号或程序。

控制系统还包括网络模块，网络模块与控制器通讯连接，通过网络模块可与外部的移动终端通讯连接，例如用户可在手机端下载相应的APP，用户使用手机连接网络模块，通过手机远程控制植物生长柜。当然其他的移动终端，例如平板、电脑等也是可以通过网络连接的方式来实现对植物生长柜进行远程控制。

控制系统还具有自动修复的功能，例如显示屏在显示培植参数时，出现显示异常的状况，就有着控制器在获取培植参数时与对应的模块出现连接故障的问题，或者控制器中对参数进行获取的程序出现了问题，控制器无法获取或者获取的生长参数在显示屏上明显显示异常。此时模块将故障反馈到控制器，控制器将故障信息反馈到显示屏，控制器开启自动纠错的模式，如果是控制器内程序等软件方面的问题，通常控制器开启纠错模式后可以自动纠错成功。若是控制器等硬件出现了问题，则纠错模式容易出现纠错失败的情况，此时需要进行人工干预，因此，在控制系统内还设置有报警模块，纠错模式失败后，控制器将纠错失败的信号传输给报警模块并使得出现故障的模块停止运行，报警模块报警后，用户接到报警信息后进行人工维修等操作。

进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的植物生长柜的一种具体实施方式，植物生长柜包括柜体，柜体内设置有多个区域，各个区域相互隔开，区域内设置有用于培植的培育模组4，区域内设置有至少一个培育模组4，同一个区域内的培育模组4用来培植同一种植物。以分层式的植物生长柜为例，例如植物生长柜分为三层，每一层的区域内设置有一个培育模组4，三层培育模组4可分别培植三种不同的植物。

具体的，对于上文提到的将植物生长柜分为多层，在此设计了一键种植的功能实现快速种植，具体操作的方式如下：①、在显示模块的一键种植列表中有设定需要种植的植物，例如白菜、生菜、草莓、包菜等常见植物，其他需要种植的植物还可以手动添加，②、以白菜举例，事先将白菜最适合生长的光照时长、温度值、湿度值等所有参数存入系统，③、打开显示屏，选择种植植物为白菜的图标后，系统将白菜的所有参数设置为第一优先级，并立即按照此参数执行。

另外，柜体内还设置有储液箱7，储液箱7和培育模组4之间连通有输液管8，通过泵体10将营养液泵入培育模组4由于不同的培育模组4培育不同的植物时，营养液的浓度往往也是不同的，因此，可以在储液箱7内设置不同的营养液区域，分别通过不同的泵体10经不同的输液管8泵入各个培育模组4中（图中未视出），以供不同的植物所需。另外，柜体内还设置有母液罐11，母液罐11连通储液箱7，母液罐11用于向储液箱7内提供营养液，以防储液箱7内的营养液不足。

具体的，根据前文提到的各个控制模块（仅仅以一些控制的方式进行说明），在此具体地采用一些设置控制方式或者方法，具体如下。

温度调节：

功能控制：当温度低于设定值2℃时，加热模块工作，直到温度在设定值得±0.5℃，当温度高于设定值2℃时，制冷模块开启，直到温度在设定值得±0.5℃。

湿度调节：

功能控制：当湿度低于设定值的5%时，加湿装置开启，直到湿度在设定值5%以内，当湿度高于设定值得5%时，制冷模块开启，进行除湿，直到湿度在设定值5%以内。前文提到了，加湿模块和湿度传感器，其中，湿度传感器还和制冷模块连接，在湿度传感器检测到当前环境湿度高于预设值时，制冷模块同样会开启并进行后续的除湿动作。

营养液母液补充：

功能控制：检测电导率、PH值，是否符合设置值浓度±5%，如符合电磁阀关闭，如不符合，电磁阀打开5s，5min后再次检测，重复以上操作，直到测试值在设置值的5%以内或者超出5%。

营养液液温调节：

功能控制：检测营养液储液盒温度，当温度低于设定值5%，加热器通电加热，直到温度在设定值5%以内。

二氧化碳补充：

功能控制：当二氧化碳浓度低于设定值5%，二氧化碳压缩罐电磁阀开口开启，直到二氧化碳浓度在设定值5%以内。

上述提到的各个控制的参数，仅仅是一些实验的数据，并不仅仅是唯一的控制参数，用户可以根据实际情况或者根据具体的需要进行选择，在此不再赘述。

请一并参阅图1及图2，本发明还提供一种植物生长柜的控制方法，用来控制上述植物生长柜，所述控制方法包括如下步骤：获取各个区域内的预设培植参数，例如上文提到的温度、湿度、二氧化碳浓度等。在设定好预设培植参数之后，各个模块内的传感器等检测装置对各个区域内的实际培植参数进行检测并反馈给控制器，将实际培植参数和预设培植参数进行比较和判断。若实际培植参数符合预设培植参数（可以是实际培植参数与预设培植参数相同，也可以是实际培植参数落入到了预设培植参数的范围之内），则控制器无需对参数符合的区域或模块进行调节，在一段时间后继续对实际培植参数进行检测并与预设培植参数进行比较；若存在实际培植参数不符合预设培植参数的区域或模块，则控制器对该区域的对应模块进行调节，直至该实际培植参数符合预设培植参数。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本发明提供的植物生长柜的控制方法的一种具体实施方式，在进行上述获取植物生长柜各个区域的预设培植参数之前，控制器令各个模块复位，此时各个模块处于受控模式，即在控制器的控制之下。控制器获取各个模块的培植参数，这里的配置参数就是当前检测到的实际培植参数，并将获取的培植参数反馈给显示屏，若判断的结果是各个培植参数均显示正常（对培植的植物，往往也有一些的正常培植参数的范围，若在正常的培植参数的范围之外则为异常），则开始上文提到的获取植物生长柜各区域的预设培植参数步骤，进行后续对检测到的实际培植参数和预设培植参数进行比较等过程，在此不再赘述。若判断的结果是存在培植参数显示异常，则控制器将存在异常的模块的故障信息反馈到显示模块1。

另外，前文提到了控制器在检测到故障信息后会进行纠错的过程，如果纠错成功，则控制器继续对显示屏显示培植参数是否异常进行检测和判断，如果纠错失败，控制器将对应模块的故障信息反馈到显示屏，此时，控制器将纠错失败的信号传送给报警模块，报警模块发出报警信号，用户在收到报警信号后可进行人工干预，根据故障的具体情况采取相应的干预措施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.植物生长柜，其特征在于：包括多个用于培植植物的区域、用于独立调节各个所述区域培植参数的控制系统，所述控制系统包括控制器，与所述控制器通讯连接、用于独立控制各个培植参数的各个模块；所述控制器根据各个区域的预设培植参数控制其对应模块的工作状态。

2.如权利要求1所述的植物生长柜，其特征在于：所述控制系统还包括与所述控制器通讯连接的光照模块、调温模块、加湿模块、二氧化碳模块、营养液控温模块、营养液消毒模块。

3.如权利要求1所述的植物生长柜，其特征在于：所述控制系统还包括用于显示培植参数、与所述控制器通讯连接的显示模块，所述控制器向所述显示模块反馈信号，所述显示模块可向所述控制器输入信号。

4.如权利要求1所述的植物生长柜，其特征在于：所述控制系统还包括用于与移动终端通讯连接的网络模块，所述网络模块与所述控制器通讯连接。

5.如权利要求1所述的植物生长柜，其特征在于：所述控制系统还包括与所述控制器通讯连接用于反馈故障信息的报警模块。

6.如权利要求1所述的植物生长柜，其特征在于：所述区域内设置有用于培植植物的培育模组。

7.植物生长柜的控制方法，其特征在于，用于权利要求1-6中任一项所述的植物生长柜，所述控制方法包括如下步骤：

获取所述植物生长柜内各区域的预设培植参数；

检测各所述区域的实际培植参数，判断所述实际培植参数是否符合其对应的预设培植参数，若不符合则对该区域进行调节，直至符合对应的预设培植参数。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于：

在进行所述获取植物生长柜各区域的预设培植参数之前，控制器令各个模块复位；

所述控制器获取各个模块的培植参数，判断各个培植参数显示是否正常；

若是，则开始所述获取植物生长柜各区域的预设培植参数步骤。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于：

若存在培植参数显示异常，则所述控制器进行纠错和/或故障反馈；

若所述控制器纠错成功，则继续对各个模块的培植参数显示进行检测和判断。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于：若所述控制器纠错失败，所述控制器将发生故障的模块的故障信息反馈到显示模块，所述控制器令出现故障的模块停止运行，报警模块发出报警信号。

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