CN204232041U - 自动化控制的植物栽培架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化控制的植物栽培架，主要包括：一具有多层床架的立架、一组以上的双槽式栽培盒、一组以上的光照装置及一控制器，并可附设一清水供应槽、一栽培液供应槽、一催芽室及一育苗栽培槽，为分别选定设于立架的各层床架，用以组成一多层的植物栽培架，并于双槽式栽培盒设置检知器，用以检测栽培液的浓度、温度及水位等信息，再由控制器控制双槽栽培盒产生交错的抽水供应，而制造潮汐水位、溶氧换气及栽培液均匀混合，且适时调节供应栽培液浓度与植物的光照需求，可根据水位检知信息和收成预估日期，自动逐渐降低潮汐水位及栽培液供应量，于收成时，恰可控制栽培盒内的栽培液刚好被植物吸干而几无余留，因此达到不排液、不回收的最佳环保成效，及栽培液用量优化的节约目的。

Description

自动化控制的植物栽培架

技术领域

 本实用新型提供一种水耕植物栽培架，尤指一种自动化控制的植物栽培架，可依植物的生长信息，自动控制栽培液于植物生长完成时刚好被吸干而几乎无余留，以达到不排液、不回收的最佳环保成效，能避免水耕植物发生传染疾病，亦可精确掌控栽培液的最佳用量。

背景技术

水耕植物为近年广泛使用的农作物之一，主要是利用栽培液供给植物生长所需物质，其非常适合室内栽培，完全摆脱土壤种植的诸多限制，相对容易控制植物的生长环境，且水耕方式能产生更多负离子、芬多精与氧气，亦较能防范发生病虫害，及避免菌类污染；常见的水耕灌溉方式，大多无法提供潮汐般的灌溉效果，多数是将水耕植物根部持续浸润在栽培液中，故难以获得充足的氧气供应量，容易造成植物根毛发育不良，不但影响栽种质量，亦可能导致植物根部的腐烂坏死。

目前，虽有利用潮汐方式来供应栽培液的公知水耕植物栽培技术，其关于栽培液的供应，是于各栽培床(或栽培架)都必须共享一个或两个大型栽培液槽，并使各层栽培槽相通，而采取定时循环定时供给，用以产生潮汐方式来供应栽培液，例如中国台湾第M453348号新型专利，即提供一种“水耕植物之潮汐灌溉装置”，该潮汐灌溉装置包括：一储液槽、至少一植栽区、一组输液管路、一泵、一组回液管路、一水位阀、一组泄液管路、一电磁阀，以及一控制模块；但其中的储液槽就是专供储存潮汐灌溉装置运作所需的栽培液，而该储液槽的容积空间相对大于装置所需栽培液的储液量，因此，现有已知的水耕植物栽培，均必须提供可观的动力能源，将栽培液扬水到最高层(或各层)的栽培槽，再全部收集流回大型储液槽内，各栽培槽并没有专为植物需求的栽培液浓度供应系统，且栽培液全部必须通过循环、回收、排液等流程，因此显得相当耗电浪费而不够节约，也容易在循环与回收的过程中导致所有的水耕植物同时传染疾病，故不易管控，又耗费成本，实有改进必要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的，在于提供一种成本低、环保，且促进植物生长的自动化控制的植物栽培架。

为达到上述目的，本实用新型提供一种自动化控制的植物栽培架，其包括：一具有多层床架的立架、一组以上的双槽式栽培盒、一组以上的光照装置及一控制器，其中：

立架，具有多层的床架，分别将双槽式栽培盒、光照装置及控制器设于立架的各层床架；

本实用新型的一组以上的双槽式栽培盒，为间隔设于立架的各层床架，其包括：两个栽培槽、一盖板及两组小功率的沉水马达，所述两个栽培槽呈并排相邻，于各栽培槽内注入定量的栽培液，盖板盖合于两栽培槽，盖板并设有多数个供容纳栽植容器的开孔，两组沉水马达分别设于两栽培槽，且每一层床架的双槽式栽培盒，每一层床架都是独立封闭的栽培栽培液供应。

一组以上的光照装置，为间隔设于立架的各层床架，并相对设于双槽式栽培盒的上方床架，适时提供照明光源，用以制造植物成长所需的光合作用；

一控制器，掌控植物的动态成长信息，控制双槽栽培盒适时启动两组沉水马达产生交错抽水供应，且自动调节控制栽培液的供应浓度，并控制光照装置适时启动以提供植物所需照明光源。

所述双槽式栽培盒选定其中一栽培槽设置一检知器，该检知器将测量的栽培液浓度、液温、水位植物的动态成长信息回馈控制器。

该双槽式栽培盒呈并排相邻的两个栽培槽相邻等高且为相等容积，故只需短短数公分长相互循环用的配管，即能相互交错抽引两个栽培槽的栽培液，故循环所需电力非常的节省。

该检知器包含：一本体装置、一上限水位检知探棒、一中间水位检知探棒、一下限水位检知探棒、一温度检知探棒、一栽培液浓度检知探棒、一防水接线口及一防水盖，而其中：

本体装置，为全天候的放入所欲监测的栽培槽内；

该上限水位检知探棒，置于最上面，以供检知上限水位；

该中间水位检知探棒，置于中间处，以供检知栽培液的中间水位；

该下限水位检知探棒，置于下端处，以供检知栽培液的最低水位；

该温度检知探棒，置于栽培液内，以供检知栽培液的温度；

该栽培液浓度检知探棒，置于栽培液内，以供检知栽培液的浓度；

该防水接线口，便于配合控制器通过而连结各个上述各探棒；

该防水盖，盖合于该防水接线口。

本实用新型的所述多层床架的立架，可于选定的床架上分别附设一清水供应槽与一栽培液供应槽，以供各自储存清水与栽培液，并通过控制器而适时调节供应清水与栽培液的供应。

该清水供应槽与栽培液供应槽设于立架的中间高度。

该清水供应槽与栽培液供应槽，分别设有一组以上的沉水马达和一具三合一检知器。

本实用新型的所述多层床架的立架，其可于选定的床架上分别附设一催芽室及一育苗栽培槽，将植物从种子到收成全部过程所需的设施，均涵括于该植物栽培架内。

本实用新型所述的光照装置，其选用三波长LED灯板作为照明光源，用以制造植物成长所需的光合作用。

该双槽式栽培盒与光照装置之间装设一空气循环风扇。

本实用新型于双槽式栽培盒均设置检知器，用以检测栽培液的浓度、温度及水位等信息，再由控制器控制双槽栽培盒产生交错的抽水供应，制造潮汐水位、溶氧换气及栽培液均匀混合，且适时调节供应栽培液浓度与植物的光照需求，而可根据水位检知信息和收成预估日期，自动逐渐降低潮汐水位及供应量，于收成时，恰可控制栽培盒内的栽培液刚好被植物吸干而几乎无余留，因此可达到不排液、不回收的最佳环保成效，及栽培液用量优化的节约目的，该植物栽培架可针对不同需要而分别适用于大型或小型的各种植物工场立体栽培，具有极佳节能、节水与节省空间等多项优点，且各层床架的双槽式栽培盒，每一层床架都是独立封闭的栽培栽培液供应环境，各层栽培液并不会相通，因此，不但可同时栽种不同的作物，更能有效避免水耕植物彼此之间发生传染疾病或病虫害串连。

本实用新型的所述设于双槽式栽培盒的检知器，是可同时测量栽培液浓度(EC值)、液温、水位，为三合一功能的检知器，经由其检测回馈信息，使控制器可掌控其动态成长信息，并适时自动修正控制清水及栽培液内的沉水马达抽水补充，达到设定的栽培液浓度、温度及潮汐水位，而可自动配合作物的生长时程，精确掌控植物栽培的生长。

附图说明

以下配合附图详细说明本实用新型的特征及优点：

图１为本实用新型的组合立体图；

图２为本实用新型中双槽式栽培盒的分解立体图；

图３为本实用新型中具有三合一功能检知器的正视图；

图４为本实用新型中具有三合一功能检知器的侧视图；

图５为本实用新型的功能方块示意图；

图６为本实用新型于双槽式栽培盒产生潮汐水位变化的状态示意图(一)；

图７为本实用新型于双槽式栽培盒产生潮汐水位变化的状态示意图(二)；

图８为本实用新型将清水供应槽、栽培液供应槽及控制器集中合并于同一床架的组合示意图；

图９为本实用新型中控制器面板功能按键的配置示意图；

图10为本实用新型的三合一检知测量电路图；

图11a~c为本实用新型栽培供应系统中微处理控制电路、微型植物工厂显示电路及沉水马达控制电路的相关控制电路图；

图12为本实用新型中双槽式栽培盒、光照装置、控制器、清水供应槽与栽培液供应槽的配置示意图；

图13为本实用新型显示植物于栽培完成的状态示意图。

附图标记说明

1 立架

2 双槽式栽培盒

3 光照装置

4 控制器

21、21’ 栽培槽

22 盖板

23、23’ 沉水马达

A 栽植容器

221 开孔

5 检知器

51 本体装置

52 上限水位检知探棒

53 中间水位检知探棒

54 下限水位检知探棒

55 温度检知探棒

56 栽培液浓度检知探棒

57 防水接线口

58 防水盖

6 清水供应槽

7 栽培液供应槽

8 催芽室

9 育苗栽培槽

方块1 MCU微处理器及三合一检知器及马达控制

方块2 栽培盒内的三合一检知器

方块3 清水槽内的对应马达供应一定量的清水

方块4 栽培槽内的对应供应马达供应定量的栽培液

方块5 控制器操作面板所设定期望的浓度信息

方块6 AC及DC电源供应

B 植物

B1 根系

C 栽培液

61、71 沉水马达

62、72 检知器

41 栽培槽选择键

42 栽培液浓度键

43 设定值控制旋钮

44 储存变更／启用键

45 当下浓度信息的指示键

46 水位下限警示灯号

47 显示植物已种天数／预计总天数的按键

481、482、483、484、485、486 调光功能按键

491 催芽室显示按键

492 催芽区温度显示按键

493 栽种范例选项按键

494 运转状态显示按键

495 现在时间显示按键

496 生长速率控制按键

497 自我诊断按键

498 主开关按键

10 空气循环风扇。

具体实施方式

如图１所示，本实用新型的自动化控制的植物栽培架，其包括：一具有多层床架的立架1、一组以上的双槽式栽培盒2、一组以上的光照装置3及一控制器4，其中：

立架1，其具有多层的床架，分别可将双槽式栽培盒2、光照装置3及控制器4设于该立架1的各层床架。

一组以上的双槽式栽培盒2，为间隔设于立架1的各层床架，如图２所示，各双槽式栽培盒2系包含：两个栽培槽21、21’、一盖板22及两组沉水马达23、23’，所述两个栽培槽21、21’，呈并排相邻且相等容积，为可供注入定量的栽培液；盖板22供盖合于两个栽培槽21、21’，并设有多数个可供容纳栽植容器A的开孔221；另，所述两组沉水马达23、23’，分别设于两个栽培槽21、21’，两组沉水马达23、23’采用交错引水方式，并控制时间将栽培液循环交错抽引至彼此相对的栽培槽21或21’，使栽培液可相互交换而产生潮汐水位变化，以诱发植物根系生长，达到溶氧换气及栽培液均匀混合等目的。

一组以上的光照装置3，为间隔设于立架1的各层床架，并相对设于双槽式栽培盒2的上方床架，适时提供照明光源，用以制造植物成长所需的光合作用。

一控制器4，其掌控植物的动态成长信息，控制双槽栽培盒2可适时启动两组沉水马达23、23’而产生交错抽水供应，且自动调节控制栽培液的供应浓度，并控制光照装置3适时启动以提供植物所需照明光源。

上述的双槽式栽培盒2，选定其中一栽培槽21设置一检知器5，用以检测栽培液的浓度、温度及水位等信息，再由控制器4控制双槽栽培盒2产生交错的抽水供应，制造潮汐水位、溶氧换气及栽培液均匀混合，且适时调节供应栽培液浓度与植物的光照需求，而可根据水位检知信息和收成预估日期，自动逐渐降低潮汐水位及供应量，于收成时，恰可控制栽培盒2内的栽培液刚好被植物吸干而几乎无余留，因此可达到不排液、不回收的最佳环保成效，及栽培液用量优化的节约目的。

依上述具有多层床架的植物栽培架组成，其系可针对各种不同需要而分别实施适用于大型或小型的各种植物工场立体栽培，不论家庭小规模栽种或大型工场的大规模栽种，均可推广适用，并具有极佳节能、节水与节省空间等多项优点，且各层床架的双槽式栽培盒2，每一层床架都是独立封闭的栽培栽培液供应环境，各层栽培液并不会相通，因此，不但可同时栽种不同的作物，亦能有效避免水耕植物彼此之间发生传染疾病或病虫害串连。

上述的双槽式栽培盒2，因两个并排的栽培槽21、21’可为相邻等高，故只需短短数公分长相互循环用的配管，即能相互交错抽引两个栽培槽的栽培液，因此循环所需电力非常的节省。

如图３、图４所示，上述设于双槽式栽培盒2其中一栽培槽21的检知器5，其可同时测量栽培液浓度(EC值)、液温、水位，具有三合一检知功能，该检知器5包含：一本体装置51、一上限水位检知探棒52、一中间水位检知探棒53、一下限水位检知探棒54、一温度检知探棒55、一栽培液浓度检知探棒56、一防水接线口57及一防水盖58，其中：

本体装置51，为圆柱状的外形，全天候的放入所欲监测的栽培槽1内；

上限水位检知探棒52，置于最上面，即栽培液允许的最高水位，以供检知上限水位；

中间水位检知探棒53，置于中间处，以供检知栽培液的中间水位；

下限水位检知探棒54，置于下端处，以供检知栽培液的最低水位；

一温度检知探棒55，置于栽培液内，以供检知栽培液的温度；

栽培液浓度检知探棒56，置于栽培液内，以供检知栽培液的浓度；

防水接线口57，便于配合一控制器可通过该防水接线口57而连结各个探棒52-56；

防水盖58，供盖合于防水接线口57，提供防水作用；

依上述检知器5的构成，其通过各个探棒52-56，可测量相互之间的阻抗值，再经由程序的计算和处理，便可得知当下的水位，以及浓度和液温等各项信息，并将所测量的栽培液浓度(EC值)、液温、水位等信息回馈控制器4，使控制器4可掌控植物的动态成长信息，适时自动修正控制清水及栽培液内的补充，达到设定的栽培液浓度、温度及潮汐水位，而可自动配合作物的生长时程，精确掌控植物栽培的生长，因此可让植物在收成时，刚好可以把栽培液吸收完毕，或在最后收成之前，自动换成清水供应状态，达到精确掌控植物栽培生长的目的。

上述的立架1，可于选定的床架上分别附设一清水供应槽6与一栽培液供应槽7，各自储存清水与栽培液，并通过控制器4的适时调节控制，将适量的清水与栽培液分别供应给双槽式栽培盒2。

上述的立架1，亦可于选定的床架上分别附设一催芽室8及一育苗栽培槽9，使植物从种子到收成全部过程所需的设施，均同时包括设于该植物栽培架内。而该育苗栽培槽9亦可比照如双槽式栽培盒2的实施结构。

上述的光照装置3，其可选用三波长LED灯板作为照明光源，用以制造植物成长所需的光合作用。

如图５所示，其为本实用新型的功能方块示意图，其中，方块1包括MCU微处理器及三合一检知器及马达控制，为本实用新型的测量和操控中心，可读取方块2栽培盒内的三合一检知器，有关当下的栽培液浓度、温度及水位等信息，然后再读取方块5控制器操作面板所设定期望的浓度信息，两者数据比较之后，若当下，栽培液浓度太浓，则启动方块3清水槽内的对应马达供应一定量的清水；若浓度太淡，则启动方块4栽培槽内的对应供应马达，以供应定量的栽培液，使栽培液的浓度逐渐趋向默认的浓度目标。另外，方块3清水槽和方块4栽培槽亦各有一具三合一检知器，能检知提示当下浓度值及缺水状况，方块6则提供本实用新型所需的AC及DC电源供应。另外方块2栽培盒其由容积相同的两个栽培槽并排组成，而两个栽培槽均各放置一具循环马达(即沉水马达)，这两具马达都是通过方块1进行控制，经由分时分阶段互相的抽水循环，即可于两个栽培槽制造高低水位，而可利用潮汐现象来提供栽培液，并同时达到喷洒溶氧、根部换气，浓度均匀搅拌等多重目的。

上述具有三合一功能的检知器5，其可随时检测栽培液C的浓度(EC)、及温度和水位，并将数据回馈控制器4，使整个流程可由控制器4内的微控器进行精密掌控，其流程步骤如下：

(1)启动其中一沉水马达23，将栽培槽21的栽培液C全抽到另一栽培槽21’，此时已通过引水管所设喷洒头的喷洒作用，而可增加水中的溶氧量，这时栽培槽21的水位降至最低，可吸入新鲜空气到该栽培槽21的植物根部，在这同时，也让引水的栽培槽21’水位上升到最高水位，逼出根部空气。

(2)启动检知器5，可侦测当下的栽培液C浓度和水位，这时控制器便根据测量数据的数据和默认数值作比较，以供控制清水或栽培液C的适当供应量。

(3)间隔一段时间后，启动高水位栽培槽21’的沉水马达23’运作，将栽培槽21’的栽培液C抽取注入低水位栽培槽21，一样产生喷洒溶氧，并使两槽停在适当的水位，然后再间隔一段时间，又重新启动一次栽培槽21’的沉水马达23’，即分时、分次将该栽培槽21’栽培液C逐次阶梯状下降，而另一栽培槽21的栽培液C则逐次阶梯状上升，进而产生潮汐现象，以诱发植物根系生长，同时一并达到喷洒溶氧，根部换气，以及浓度均匀搅拌等目的。

(4)由检知器5得知栽培槽21’已达最低水位时，此时就是另一栽培槽21呈最高水位，此时再启动高水位栽培槽21’的沉水马达23’，逐次将高水位栽培槽21’的水位分时分次抽引到另一栽培槽21，再次制造阶梯状的潮汐现象，及相同于前述第3项所述各项目的。

(5)最后又回到上述第1项动作，当栽培槽21又升到最高水位时，即再次启动检知器5测量当下栽培液C的浓度、水位等，并适量补充所需水分或栽培液C，以维持吾人所期望的设定值，如此周而复始，即能全自动控制并提供植物立体栽培所需的栽培液C的质和量，以及制造水耕栽培促进根部生长所需的环境需求。

即如图６所示，其中一沉水马达23是将栽培液C抽引至相对另一栽培槽21’，使该栽培槽21’的栽培液C到达预定液量时即停止抽水，当预定的时间过后，则启动另一沉水马达23’将栽培液C再抽引回到相对另一栽培槽21(如图７)，因此可通过预定时间的控制，令两栽培槽21、21’可形成相互交错引水，使两个栽培槽21、21’之间的栽培液C可相互循环交换，产生潮汐水位变化，故可诱发植物B根系B1的生长，达到溶氧换气及栽培液均匀混合等目的。

如图８所示，本实用新型于实施时，可将清水供应槽6、栽培液供应槽7或连同控制器4采相邻合并而设于立架1的同一层床架，该床架位置是以位于整个栽培架的中间高度为较佳，清水供应槽6与栽培液供应槽7主要是负责补充供应各层双槽式栽培盒2所需的清水和栽培液，因其位置高度居中，故方便于进行清水及栽培液的注入补充，其输配到各层的配管距离会是最短，沉水马达所需的电力也会是最小。

上述清水供应槽6与栽培液供应槽7，依输配的需求而分别设有一组以上的沉水马达61、71和一具三合一检知器62、72，如实施例图所示，因输配需求包括于二层床架所设的双槽式栽培盒2及一层育苗栽培槽9，故沉水马达61、71各设有3组，而每一具沉水马达61、71都是独立供应每一层栽培槽2及育苗栽培槽9，都是单向供应，并不会回流循环，因此，各栽培槽2、9均有独立的清水和栽培液供应系统，单向提供其所需的量和比例，因此能栽种分别不同的作物，栽培液互不相通，除了减少疾病传染，更可在作物在收成时，将槽内预定的栽培液吸收完毕，达到不排液、不回收的最节约环保目的。另外，上述的三合一检知器62、72，则是在缺水或缺栽培液时，可实时提供缺补的警示功能，同时还能显示清水和栽培液的当下浓度信息。

如图９所示，为本实用新型控制器4的外观面板示意图，如上所述，本实用新型可将控制器4设于栽培架的居中高度位置，除了便于使用者操作外，同时匹配控制各层马达、检知器所需的配线距离也是最短，最能节省材料。

控制器4的外观面板设有数个控制按键，包括：栽培槽选择键41，于本实用新型实施例中设有独立的二个双槽式栽培盒2及一育苗栽培槽9，故分别设有一育苗区及二个育成区的栽培槽选择键41，若搭配一栽培液浓度键42，便可查看各栽培盒2或9当下的浓度(即清水和栽培液的调节比例)，若必须改变设定的话，则可旋转设定值控制旋钮43及按下储存变更／启用键44，便加载重新设定的浓度设定值。若设定值被改变后，控制器4便会在下一次补充清水或栽培液时，逐步调节到新设定的浓度要求，另面板上并具有一可显示清水槽及栽培槽的当下浓度信息的指示键45，该指示键45则并无调节功能。

此外，控制器4的外观面板并设有一可显示清水槽和栽培槽的水位下限警示灯号46，以便主动告知用户缺水信息，需再进行人工补充。另，面板设有一可显示植物已种天数／预计总天数的按键47，因本实用新型于每一个栽培盒2或9均已独立装设一具三合一检知器5、62、72，各检知器具有三段水位检知功能，随着栽培盒2或9作物已种天数的增加，而逐渐降低栽培槽的水位，其做法是“已种天数”如少于“预计总天数”的1/3时，栽培槽的水位被控制在高水位处，当“已种天数”达“预计总天数”的1/3以上、2/3以下时，则栽培槽的水位被控制在中水位处，当“已种天数”超过“预计总天数”2/3以上时，则栽培槽的水位被控制在低水位处，最后接近收成时，即“已种天数”和“预计总天数”只相差4天以下时，则停止供给栽培液，并加强照明，若此时浓度(EC)开始大幅度变小时，代表栽培液即将被吸收完了，故此时只需提供清水，让栽培液持续变淡，变成清水，而达到本实用新型所谓提供植物所需要刚好的量，故在采收时，栽培液几乎已回归至清水状态。

若欲提前或延后采收，可按下可显示植物已种天数／预计总天数的按键47，然后旋转设定值控制旋钮43及按下储存变更／启用键44，便可调整提前或延后采收的时间，同样可以达到上述刚好吸收完栽培液的目的。

上述控制器4的面板并依需求可分别设置复数个调光功能按键481、482、483、484、485、486等，及催芽室显示按键491、催芽区温度显示按键492、栽种范例选项按键493、运转状态显示按键494、现在时间显示按键495、生长速率控制按键496、自我诊断按键497及一主开关按键498等。

图10为本实用新型的三合一检知量测电路图，图中U5为一个比较器型的RC振荡电路，其中影响频率的R和C分别：R为待测的各检知器的其中二个探头之间的阻抗，C则为图中C1的电容值，在图中R5及R6为相同的电阻值，故U5的正端输入(PIN-3)为当下输出电压(PIN-6)的1/2，因U5接+5V及-5V的电源，且为比较器电路，其输出(PIN-6)就只有+5V及-5V两种电压输出，换言之，其正端输入(PIN-3)也只有+2.5V及-2.5V电压输入，先假设当输出PIN-6由-5V刚转态为+5V开始，这时PIN-3也由-2.5V瞬间变成+2.5V，这时PIN-6的电压会经由当下所欲量测的某一检知器的其中二个探头之间的电阻，向电容C1充电，让电容C1上的电压上升，若电阻大，则C1电压上升慢，反之，若电阻小，便快速上升，当C1的电压，即U5的负端输入电压(PIN-2)大于PIN-3的2.5V后，便使U5的PIN-6由+5V迅速变成-5V，这时PIN-3也降到-2.5V，这时C1由+2.5V，便再经由待测的二个探头之间的阻抗反向放电，当C1逐渐降到-2.5V以下时，即U5的负端输入电压(PIN-2)小于PIN-3的-2.5V后，便再次使PIN-6由-5V迅速变成+5V，回到我们前面所假设的起始状态，如此便形成振荡，其频率决定在当下，某个检知器的二个探头当下的阻抗，因此我们只要测量当下的频率，经由程序换算，便能计算出当下待测探头间的阻抗，在图中U4A，经由R3及D1，将U5的PIN-6的输出+5V及-5V的方波转变成0V及5V的方波，由U4A的PIN-3提供给微处理器来测量和计算。另外，微处理器通过串行输出IC，即图中U11、U12、U13、U14等，共可选择SW1~SW32之间任何两个SW信号，来控制线性开关IC，即图中U1、U2、U3、U6、U7、U8、U9、U10等的内部切换开关中的其中两个开关为ON，其于为OFF，换言之，本实用新型三合一检知电路只有一个，但经由线性开关的选择，可多任务测量5组三合一检知器(图中J1-J5)的内部探头所提供的测量阻抗，包括浓度(EC)、及高、中、低水位测量及液温测量(即使用热敏电阻置于三合一检知器探棒内，一样量电阻值，再换算成温度)。而水位则测量水中的阻抗，当低水位探棒为高阻抗，则代表水未及低水位探棒处，若低水位探头为低阻抗，则代表水已及低水位高度，中水位探头及高水位探头，都与低水位探头一样，若所代表的探头为低阻抗，代表水位已达其所代表的水位；反之，若为高阻抗，则水未及所代表的水位。

如图11a~c所示，为本实用新型的栽培供应系统相关控制电路图，其中包括：

图11a为微处理控制电路；

图11b为微型植物工厂显示电路；

图11c为沉水马达控制电路。

如图11a所示，本实用新型采用一只具有很多控制脚的微处理器U26当作控制中心，可提供充足的控制输出及信号输入接脚，另为求系统稳定度，外加一U27外部看门狗IC，随时监督程序执行和电源供应状况，若有异常便重启动U26微处理器，确保本实用新型运转的信赖性。

如图11b所示，为本实用新型的微型植物工厂显示电路，其包括操作面板所有的指示灯号之外，尚还具有面板操作击键处理，图中U1、U4、U7及U10，提供LD1、LD2、LD3、LD4，4位数显示器所需的控制信号，另外D1~D33为指示LED灯，由U2、U5、U8及U11所控制点亮，而输入部分即操作面板的按键信号SW1~SW21，则经由U3、U5及U9读取，传输到微处理器U29。

如图11c所示，为本实用新型的沉水马达控制电路，在本实用新型中共提供三个栽培槽的供应系统，每个栽培槽又分两个相同容积的A、B槽，每槽内各置一具沉水马达，共6具，另外，清水槽和栽培槽内又各放3具沉水马达，合共6具，补充水分或养分给三个栽培槽，以上共12具沉水马达，分别由图中LS1~LS12等12个继电器所控制，微处理器经由U6和U7以及U4和U5的推动LS1~LS12继电器电路来完成控制。

如图12所示，为本实用新型中关于双槽式栽培盒2、光照装置3、控制器4、清水供应槽6与栽培液供应槽7的配置示意图；而图13所示，则显示本实用新型于栽培完成的状态示意图，其中，本实用新型并可于双槽式栽培盒2与光照装置3之间装设一气流循环风扇10，用以配合光合作用换气需求而提供空气循环功能。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动化控制的植物栽培架，其特征在于，其包括：一具有多层床架的立架、一组以上的双槽式栽培盒、一组以上的光照装置及一控制器，其中：

立架，具有多层的床架，分别将双槽式栽培盒、光照装置及控制器设于立架的各层床架；

一组以上的双槽式栽培盒，为间隔设于立架的各层床架，各双槽式栽培盒包含：两个栽培槽、一盖板及两组沉水马达，所述两个栽培槽呈并排相邻，并注入定量的栽培液；该盖板盖合于两个栽培槽，该盖板并设有多数个供容纳栽植容器的开孔；所述两组沉水马达分别设于两个栽培槽，且每一层床架的双槽式栽培盒，每一层床架都是独立封闭的栽培栽培液供应；

一组以上的光照装置，为间隔设于立架的各层床架，并相对设于双槽式栽培盒的上方床架，适时提供照明光源，用以制造植物成长所需的光合作用；

一控制器，掌控植物的动态成长信息，控制双槽栽培盒适时启动两组沉水马达产生交错抽水供应，且自动调节控制栽培液的供应浓度，并控制光照装置适时启动以提供植物所需照明光源。

2.如权利要求１所述的自动化控制的植物栽培架，其特征在于，所述双槽式栽培盒选定其中一栽培槽设置一检知器，该检知器将测量的栽培液浓度、液温、水位植物的动态成长信息回馈控制器。

3.如权利要求１所述的自动化控制的植物栽培架，其特征在于，该双槽式栽培盒呈并排相邻的两个栽培槽相邻等高且为相等容积。

4.如权利要求２所述的自动化控制的植物栽培架，其特征在于，该检知器包含：一本体装置、一上限水位检知探棒、一中间水位检知探棒、一下限水位检知探棒、一温度检知探棒、一栽培液浓度检知探棒、一防水接线口及一防水盖，而其中：

本体装置，为全天候的放入所欲监测的栽培槽内；

该上限水位检知探棒，置于最上面，以供检知上限水位；

该中间水位检知探棒，置于中间处，以供检知栽培液的中间水位；

该下限水位检知探棒，置于下端处，以供检知栽培液的最低水位；

该温度检知探棒，置于栽培液内，以供检知栽培液的温度；

该栽培液浓度检知探棒，置于栽培液内，以供检知栽培液的浓度；

该防水接线口，便于配合控制器通过而连结各个上述各探棒；

该防水盖，盖合于该防水接线口。

5.如权利要求１所述的自动化控制的植物栽培架，其特征在于，该立架于选定的床架上分别附设一清水供应槽与一栽培液供应槽，以供各自储存清水与栽培液，并通过控制器的调节控制将适量的清水与栽培液分别供应双槽式栽培盒。

6.如权利要求５所述的自动化控制的植物栽培架，其特征在于，该清水供应槽与栽培液供应槽设于立架的中间高度。

7.如权利要求５所述的自动化控制的植物栽培架，其特征在于，该清水供应槽与栽培液供应槽，分别设有一组以上的沉水马达和一具三合一检知器。

8.如权利要求１所述的自动化控制的植物栽培架，其特征在于，该立架于选定的床架上分别附设一催芽室及一育苗栽培槽。

9.如权利要求１所述的自动化控制的植物栽培架，其特征在于，该光照装置选用三波长LED灯板作为照明光源。

10.如权利要求１所述的自动化控制的植物栽培架，其特征在于，该双槽式栽培盒与光照装置之间装设一空气循环风扇。