CN203523483U

CN203523483U - 封闭柜式智能植物水培系统

Info

Publication number: CN203523483U
Application number: CN201320223222.0U
Authority: CN
Inventors: 林心潆; 郭佳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2023-04-28

Abstract

本实用新型涉及植物水培领域，特别是一种封闭柜式智能植物水培系统。解决现有室内水培植物受自然条件制约，不能全年无休生长的问题。其技术方案是：在封闭柜体中以计算机设定植物生长所需的亮度、温度、湿度、CO₂、N、营养液液位、pH、EC值等生长程序参数，并在柜中设置亮度、温度、湿度、CO₂、N、营养液液位、pH、EC等传感器监视设定程序及参数的变化以维持预先设定数值，使植物生长完全摆脱了自然条件的制约和周围环境的影响而全年按计划和需要连续不断的生长，可缩小种植占地面积，提高植物产量，用于居民楼房厅台或工厂室内及舰船航母、防空洞等有水有电地方的粮、菜栽培，使粮、菜等植物无污染，全年无休计划生产。

Description

封闭柜式智能植物水培系统

技术领域

本实用新型涉及植物的水培或无土栽培装置，特别是在封闭环境中利用计算机对植物生长流程所需的温度、湿度、光照、CO2、N、水培营养液pH、EC、液位等参数进行设定，并利用传感器进行监控，使植物不受环境自然条件制约，实现按计划和需要全年无休连续生产的一种封闭柜式智能植物水培系统。

背景技术

目前，植物水培系统大致有：1.棚室水培系统。2.室内智能设定水培系统(如中国专利申请号201020549944.1智能室内植物LED补光循环水培系统)；3.封闭式智能设定监控水培系统(如中国专利申请号201120171443一种密闭式微型植物工厂)。棚室水培系统生产成本低，其中水培植物还未完全脱离自然条件的制约；室内智能设定水培系统根据植物生长环境流程，由人工设定植物生长所需的温度、湿度、光照、CO₂、N、C、pH、EC进行控制生产，但不能随时自动调整植物生长过程中设定参数的变化(如植物因成长所需CO₂、N、EC等的变化；环境温度、湿度影响的温度、湿度变化等)，故其是低精度水培控制；封闭智能设定监控水培系统是在封闭环境中，根据植物生长流程，用计算机设定植物生长所需的温度、湿度、光照、CO₂、N、C、pH、EC程序参数后(封闭环境中设定参数受外界影响小)，还利用了相应的传感器对植物生长的程序及参数进行监控和自动调整，实现了高精度的植物生长环境控制，是完全人工环境下的全年无休的植物生产系统。我国智能设定监控水培系统还处于初级阶段，现有智能设定监控水培系统设计还不够成熟和完善，还不是计算机控制的遥控智能化，在普及方面，值物工厂还未在自然条件恶劣、面积狭小(如恶寒地带、室内、航母舰船上、防空洞内)的环境普遍开展，随着工农业的发展，对不依赖自然环境生长的无公害植物生产量的需求也会增长，设计精度更高的智能设定监控水培系统来发展粮、菜生产越显重要。

实用新型内容

本实用新型为解决目前水培系统所存在的上述问题，发展不依赖自然条件的计算机智能设定监控水培粮、菜生产，减少植物种植占地面积，设计并公开了一种封闭柜式智能植物水培系统，其技术方案包括有：水培系统；光照系统；循环系统；柜内亮度、温度、湿度、CO₂、 N含量及水培管营养液液位、pH、EC值的微计算机设定执行系统及柜内亮度、温度、湿度、CO₂、N含量及水培管营养液液位、pH、EC值的传感器监控系统，所述水培系统由组成系统单元的柜体，安装于柜体中，支撑水培管路的方管支架，以钩形螺杆螺接于方管支架上的水培管路，设计于水培管上侧面的多个栽培孔，塞装于栽培孔内充有营养液的棉球构成；所述光照系统由滑动配合安装于各层方管支架下的LED灯板，安装于灯板下侧面的多个红蓝LED灯组构成；所述循环系统由安装于柜体底板上的a、b营养液槽，安装于a、b营养液槽内的补液泵，一端连接于补液泵出口，另端连接于营养液混合槽的配液管，安装于配液管的电磁阀，及设置于营养液混合槽内的循环泵，一端连接于循环泵输出口，另端连接于营养液混合槽回液口的水培管路及安装于水培管路的电磁阀构成。

上述水培管营养液液位、pH、EC值的传感器监控系统由安装于营养液混合槽壁的液位、pH、EC值传感器，连接于上述各传感器输出的转换及放大电路，连接于各放大电路输出的比较电路，连接于各比较电路输入的设定电路，连接于各比较电路输出的补液泵、配液管电磁阀构成。

上述柜内亮度、温度、湿度及CO₂、N含量的传感器监控系统由可滑动安装于柜体方管支架的亮度、温度、湿度、CO₂、N含量传感器，与各传感器输出连接的转换及放大电路，与各放大电路输出连接的比较电路，与各比较电路输入连接的设定电路，及连接比较电路输出的LED灯组、加温器、加湿器和调整CO₂、N的风扇构成。

上述柜内亮度、温度、湿度、CO₂、N含量及营养液液位、pH、EC值的微计算机设定执行系统由微计算机；通过各驱动器连接于微计算机I/O接口的LED灯组、加温器、加湿器、风扇、补液泵、循环泵执行电路，连接于微计算机I/O接口的键盘、显示屏及互联网接口，通过红外线与微计算机内安装的接收器遥控的遥控器构成。

上述LED灯板以其上侧面螺接的两个螺钉与方管支架的下开口滑动配合连接。

本封闭柜式智能植物水培系统由多个单元柜体连成，各柜体下部调控箱上设计有互联网接口，各柜体的四脚设计有脚轮。

优点及积极效果

A.本封闭柜式智能植物水培系统，在封闭容器中以计算机设定植物生长程序及参数并用传感器监控程序及程序参数的执行，实现了完全不受外界环境影响，高精度控制植物生长的现代设施农业发展高级阶段。

B.本实用新型实现了使植物以最短生长周期连续生产，并可控制植物成熟期，实现了按需计划生产，提高了粮、菜植物产量及利用率。

C.本封闭柜式智能植物水培系统的结构实现了单元化，根据面积大小可以互联网接口连接多个单元箱体，扩大了种植面积和产量。

D.本封闭柜式智能植物水培系统可以遥控设置程序、参数并控制执行，也可以键盘设置和控制，同时，还可以通过互联网接口，实时的将本系统的运行参数传到移动互联网终端，也可以通过移动互联网终端远程监控本系统的运行和发出调整指令。

E.本封闭柜式智能植物水培系统自动化程度高，占地面值小，所需管理少，无污染，使植物可以在寒冷及无光环境中生长。

附图说明

图1为本封闭柜式智能植物水培系统的单元柜体示意图；

图2为本封闭柜式智能植物水培系统的控制和监控系统功能框图；

图3为本封闭柜式智能植物水培系统的操作流程图。

图中标号的说明：

1-柜体 2-营养液混合槽

3-循环泵 4-进风扇

5-上液管 6-配液管

7-回液管 8-方管支架

9-水培管路 10-LED灯板

11-显示屏及其红外线接口 12-排风扇

13-栽培孔 14-亮度、温度、湿度、CO₂、N传感器

15-补液泵 16-调控箱

17-互联网接口 18-营养液液位pH、EC传感器

a-a营养液槽 b-b营养液槽

MC-微计算机

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型的内容、技术特点，再举以下实例并结合附图说明如下：

如图1-3所示，本实用新型的技术方案包括有：水培系统；光照系统；循环系统；柜内亮度、温度、湿度、CO₂、N含量及水培管营养液液位、pH、EC值的微计算机设定执行系统(其内部设备安装于柜体底部的调控箱16内)；柜内亮度、温度、湿度、CO₂、N含量及水培管营养液液位、pH、EC值的传感器监控系统(其内部设备安装于柜体底部的调控箱16内)，所述水培系统由组成系统单元的柜体1，安装于柜体中，支撑水培管路的方管支架8，以钩形螺杆螺接于方管支架上的水培管路9(包括上液管5、回液管7)，设计于水培管上侧面的多个栽培孔13，塞装于栽培孔内充有营养液的棉球构成；所述光照系统由滑动配合安装于各层水培管方管支架下的LED灯板10，安装于灯板下侧面的多个红蓝LED灯组及其亮度监控电路构成；所述循环系统由安装于柜体底板上的a、b营养液槽，安装于a、b营养液槽内的补液泵15，一端连接于补液泵出口，另端连接于营养液混合槽2的配液管6，安装于配液管的电磁阀，及设置于养液混合槽内的循环泵3，一端连接于循环泵输出口，另端连接于营养液混合槽回液口的水培管路及安装于水培管路的电磁阀构成。

上述水培管营养液液位、pH、EC值的传感器监控系统由安装于营养液混合槽壁的液位、pH、EC值传感器18，连接于液位、pH、EC值传感器输出的A/D转换器及放大电路，连接于各放大电路输出的比较电路，连接于各比较电路输入的设定电路，连接于各比较电路输出的补液泵15、配液管6、电磁阀构成。(由微计算机MC及外设构成)

上述柜内亮度、温度、湿度及CO₂、N含量的传感器监控系统由可滑动安装于柜体方管支架8的亮度、温度、湿度、CO₂、N含量传感器14，与各传感器输出连接的A/D转换器及放大电路，与各放大电路输出连接的比较电路，与各比较电路输入连接的设定电路，及连接比较电路输出的LED灯组、加温器、加湿器和调整CO₂、N的进风扇4、排风扇12构成。(由微计算机MC及上述外设部分构成)

上述柜内亮度、温度、湿度、CO₂、N含量及营养液液位、pH、EC值的微计算机设定执行系统由微计算机MC；通过各驱动器连接于微计算机I/O接口的LED灯组、加温器、加湿器、进、排风扇、补液泵、循环泵执行电路，连接于微计算机I/O接口的键盘、显示屏及其红外线接口11和互联网接口17，通过红外线和安装于微计算机内的接收器遥控的遥控器构成。

上述LED灯板10以其上侧面螺接的两个螺钉与方管支架的下开口滑动配合连接。

本封闭柜式智能植物水培系统按需由多个单元柜体连成，各柜体下部调控箱16上设计有互联网接口17，各柜体的四脚设计有脚轮。

Claims

1.一种封闭柜式智能植物水培系统，包括有：水培系统；光照系统；循环系统；柜内亮度、温度、湿度、CO₂、N含量及水培管营养液液位、pH、EC值的微计算机设定执行系统和柜内亮度、温度、湿度，CO₂、N含量及水培管营养液液位、pH、EC值的传感器监控系统，其特征是：水培系统由组成系统单元的柜体，安装于柜体中，支撑水培管路的方管支架，以钩形螺杆螺接于方管支架上的水培管路，设计于水培管上侧面的多个栽培孔，塞装于栽培孔内充有营养液的棉球构成；所述光照系统由滑动配合安装于各层方管支架下的LED灯板，安装于灯板下侧面的多个红蓝LED灯组构成；所述循环系统由安装于柜体底板上的a、b营养液槽，安装于a、b营养液槽内的补液泵，一端连接于补液泵出口，另端连接于营养液混合槽的配液管，安装于配液管的电磁阀，及设置于营养液混合槽内的循环泵，一端连接于循环泵输出口，另端连接于营养液混合槽回液口的水培管路和装于水培管路的电磁阀构成。

2.根据权利要求1所述的封闭柜式智能植物水培系统，其特征是：上述水培管营养液液位、pH、EC值的传感器监控系统由安装于营养液混合槽壁的液位、pH、EC值传感器，连接上述各传感器输出的转换及放大电路，连接于各放大电路输出的比较电路，连接于各比较电路输入的设定电路，连接于各比较电路输出的补液泵、配液管电磁阀构成。

3.根据权利要求1所述的封闭柜式智能植物水培系统，其特征是：上述柜内亮度、温度、湿度及CO₂、N含量的传感器监控系统由可滑动安装于柜体方管支架的亮度、温度、湿度、CO₂、N含量传感器，与各传感器输出连接的转换及放大电路，与各放大电路输出连接的比较电路，与各比较电路输入连接的设定电路，及连接比较电路输出的LED灯组、加温器、加湿器和调整CO₂、N的风扇构成。

4.根据权利要求1所述的封闭柜式智能植物水培系统，其特征是：上述柜内亮度、温度、湿度、CO₂、N含量及营养液液位、pH、EC值的微计算机设定执行系统由微计算机；通过各驱动器连接于微计算机I/O接口的LED灯组、加温器、加湿器、风扇、补液泵、循环泵执行电路，连接于微计算机I/O接口的键盘、显示屏及互联网接口，通过红外线与微计算机内安装的接收器遥控的遥控器构成。

5.根据权利要求1所述的封闭柜式智能植物水培系统，其特征是：上述LED灯板以其上侧面两个螺钉与方管支架的下开口滑动配合连接。

6.根据权利要求1所述的封闭柜式智能植物水培系统，其特征是：本封闭柜式智能植物水培系统由多个单元柜体连成，各柜体下部调控箱上设计有互联网接口，各柜体的四脚设计有脚轮。