CN207264228U - 一种优化植物生长的植物柜及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种优化植物生长的植物柜及控制系统，在所述植物植物柜本体上设置至少一个检测单元，通过设置的检测单元对种植槽中的土壤环境数据进行实时的检测，并通过第一通信单元发送出去，由检测单元实时检测植物种植的环境数据，在出现告警时，输出控制指令对环境数据进行调整，从而实现了无论任何时刻、任何地点、任何管理人员对所有设备控制参数进行控制，跟踪，管理。并且包含预警系统，当某生长装置异常时发出警告提醒操作工采取相关操作，为植物创造一个良好的生长环境，避免不必要的浪费。这样就大大提高生产效率，提高产量，促进农业现代化、全自动化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业种植控制技术领域，尤其涉及一种优化植物生长的植物柜及控制系统。
背景技术
随着农业现代化的发展，温室种植因其涉及学科广、科技含量高、与人民生活关系密切，已越来越受到世界各国的重视。温室条件下，主要通过检测控制植物生长的温度、湿度、光照、水肥量等植物生长条件，从而定量控制植物生长，能有效提高农业产品的附加值。但是现有技术中，只能通过定期地人为补充控制植物生长条件，对于平时的生长环境并没有做到实时地监控调整，这样的人工劳动强度还是很大，并没有实现自动化的管理，导致了有些植物并不能按照预定的生长周期生长，从而影响了农业产品的生产效率。
发明内容
本实用新型提供了一种优化植物生长的植物柜及控制系统，以解决现有技术中对农作物种植生长管理的自动化程度不高，控制不准确，人工劳动强度较大的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种优化植物生长的植物柜，包括：植物柜本体、至少一个检测单元，以及与所述至少一个检测单元通信连接的第一通信单元；
所述植物柜本体包括至少一层种植槽，所述至少一个检测单元离散分布于所述种植槽的任意位置上，实时采集所述种植槽中土壤的环境数据，并通过所述第一通信单元发送出去。
在本实用新型一些实施例中，所述种植槽上还设置有种植花盆，所述检测单元设置于所述种植花盆上。
在本实用新型一些实施例中，所述检测单元包括土壤温湿度传感器，在每个种植花盆的底部位置均设置有所述土壤温湿度传感器，用于监测所述种植花盆中土壤的温湿度。
在本实用新型一些实施例中，所述检测单元还包括温度计、二氧化碳传感器和光照传感器；
所述温度计用于监测所述优化植物生长的植物柜中的温度值；
所述二氧化碳传感器用于监测所述优化植物生长的植物柜中空气的二氧化碳浓度；
所述光照传感器用于监测所述优化植物生长的植物柜中的光照强度。
在本实用新型一些实施例中，所述光照传感器为光敏电阻。
为了解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种优化植物生长的植物柜控制系统，包括：种植室和数据控制中心，所述种植室包括至少一个如上任一项所述的优化植物生长的植物柜，通过所述优化植物生长的植物柜中的检测单元采集所述种植室的环境数据，并通过第一通信单元将采集到的环境数据发送至所述数据控制中心；
所述数据控制中心包括与所述第一通信单元通信连接的第二通信单元、服务器和用于显示所述环境数据的显示器，所述第二通信单元接收所述种植室发送过来的环境数据，并存储于所述服务器中。
在本实用新型一些实施例中，所述数据控制中心还包括处理器，所述处理器分别与所述第二通信单元和服务器连接，所述处理器将通过所述第二通信单元接收到的环境数据与所述服务器中预先存储的理论环境数据进行比较，并根据比较的结果对所述种植室中的环境参数进行调整控制。
在本实用新型一些实施例中，所述系统还包括告警处理单元，所述告警处理单元与所述处理器连接，根据所述比较的结果确定所述优化植物生长的植物柜中的环境数据的告警显示颜色，所述显示器根据所述告警显示颜色对所述环境数据进行显示处理。
在本实用新型一些实施例中，所述系统还包括调整执行单元，所述调整执行单元设置于所述种植室中，并通过有线或无线通信方式与所述数据控制中心的处理器连接；所述处理器根据比较的结果输出控制指令控制所述调整执行单元对所述种植室中的环境数据进行调整。
在本实用新型一些实施例中，所述调整执行单元包括：升温模块、降温模块、灌溉模块、喷雾模块和抽风模块。
本实用新型的有益效果是：
根据本实用新型提供的优化植物生长的植物柜及控制系统，在所述优化植物生长的植物柜本体上设置至少一个检测单元，通过设置的检测单元对种植槽中的土壤环境数据进行实时的检测，并通过第一通信单元发送出去，由检测单元实时检测植物种植的环境数据，在出现告警时，输出控制指令对环境数据进行调整，从而实现了对植物生长条件的自动化控制，大大降低了人工的工作强度，也提高了农产品的生产效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例一提供的优化植物生长的植物柜的结构示意图；
图2为本实用新型实施例一提供的优化植物生长的植物柜的另一种结构示意图；
图3为本实用新型实施例二提供的优化植物生长的植物柜控制系统的结构示意图；
图4为本实用新型实施例二提供的对种植室环境数据的调整界面。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明。
实施例一：
请参考图1，图1为本实施例提供的优化植物生长的植物柜的结构示意图，该优化植物生长的植物柜包括：植物柜本体11、至少一个检测单元12和第一通信单元13，所述第一通信单元13与所述至少一个检测单元12通信连接，其中：
所述植物柜本体11包括至少一层种植槽111，所述至少一个检测单元12离散分布于所述种植槽111的任意位置上，实时采集所述种植槽111中土壤的环境数据，并通过所述第一通信单元13发送出去。
在实际应用中，所述检测单元12在设置时，具体可以设置在所述种植槽111的两侧壁或者底部位置上，用于检测所述种植槽111中土壤的温度、湿度等等参数。
在本实施例中，所述检测单元12包括土壤温湿度传感器121，优选的，将所述土壤温湿度传感器121设置在所述种植槽111的底部位置，用于实时监测种植槽111中的温度和湿度，并通过第一通信单元13发送出去，具体的，可以发送至监控中心，例如电脑终端等。
为了能更加准确地对植物架上种植的农作物进行生长条件的控制，本实施例还在所述种植槽111设置有种植花盆112，将所述种植槽111划分为若干个小种植区域，每个种植区域种植有小部分的农作物，并在每个种植花盆112的底部位置上设置至少一个检测单元12，优选的设置土壤温湿度传感器121，当在某个种植花盆112中的传感器检测到盆中土壤的参数与植物理论上需要的参数存在差距时，则通过监控中心直接对该种植花盆112进行调整，具体是通过控制调整单元进行调整，例如，当温度偏低时，则控制照明或者地热模块对种植花盆112中的土壤进行升温。
如图2所示，本实施例提供的检测单元12还包括温度计122、二氧化碳传感器123和光照传感器124；
所述温度计122用于监测所述优化植物生长的植物柜中的温度值，具体的，该温度计122设置于所述植物柜本体上，且不与土壤接触暴露在空气，采集优化植物生长的植物柜中的空间温度；
所述二氧化碳传感器123用于监测所述优化植物生长的植物柜中空气的二氧化碳浓度，具体的，该二氧化碳传感器123设置于所述植物柜本体上，且不与土壤接触暴露在空气，具体如图中的黑圆圈所示；
所述光照传感器124用于监测所述优化植物生长的植物柜中的光照强度，优选的所述光照传感器124采用光敏电阻来实现，根据检测到光敏电阻的电阻值的大小判断优化植物生长的植物柜中的光照强度大小，具体如图中的黑方块所示。
本实用新型提供的优化植物生长的植物柜，在所述优化植物生长的植物柜本体上设置至少一个检测单元，通过设置的检测单元对种植槽中的土壤环境数据进行实时的检测，并通过第一通信单元发送出去，由检测单元实时检测植物种植的环境数据，从而实现了对植物生长条件的自动化检测管理，大大降低了人工的工作强度，也提高了农产品的生产效率。
实施例二：
请参考图3，图3为本实施例提供的优化植物生长的植物柜控制系统的结构示意图，该优化植物生长的植物柜控制系统包括：种植室31和数据控制中心32，所述种植室31包括至少一个实施例一提供的优化植物生长的植物柜10，通过所述优化植物生长的植物柜10中的检测单元11采集所述种植室31的环境数据，并通过第一通信单元13将采集到的环境数据发送至所述数据控制中心32。
所述数据控制中心32包括与所述第一通信单元13通信连接的第二通信单元321、服务器322和用于显示所述环境数据的显示器323，所述第二通信单元321接收所述种植室31发送过来的环境数据，并存储于所述服务器322中。
在本实施例中，所述优化植物生长的植物柜10包括至少一层种植槽111，每层种植槽所种植的农作物均不同，当然也可以相同，具体根据实际情况而定，这里选择每层种植不同的农作物为例进行说明：
在实际应用中，在所述种植槽111的两侧壁和底部位置上都设置有土壤温湿度传感器、温度计、二氧化碳传感器和光照传感器，其中通过土壤温湿度传感器实时采集种植槽111中土壤的温湿度值，通过所述温度计采集所述优化植物生长的植物柜10中的温度值，通过所述二氧化碳传感器采集所述优化植物生长的植物柜10中空气的二氧化碳浓度，通过所述光照传感器采集所述优化植物生长的植物柜10中的光照强度，然后将采集到的数据进行汇总，按照每个种植槽进行排序，最后通过第一通信单元13发送中数据控制中心32上作进一步的处理。
在本实施例中，所述数据控制中心32在通过第二通信单元321接收到种植是31发送过来的环境数据后，对所述环境数据进行显示的处理，然后发送至所述显示器323中进行显示，具体的，根据显示器323的显示格式进行显示，该显示格式包括进度条、仪表盘、曲线、饼状图等等。
在本实施例中，所述数据控制中心32还包括处理器324，所述处理器324分别与所述第二通信单元321和服务器322连接，所述处理器324将通过所述第二通信单元321接收到的环境数据与所述服务器322中预先存储的理论环境数据进行比较，并根据比较的结果对所述种植室31中的环境参数进行调整控制。
在本实施例中，所述优化植物生长的植物柜控制系统还包括告警处理单元325，所述告警处理单元325与所述处理器324连接，根据所述比较的结果确定所述优化植物生长的植物柜10中的环境数据的告警显示颜色，所述显示器323根据所述告警显示颜色对所述环境数据进行显示处理。
优选的，将采集到的所述种植室31中的环境数据中的二氧化碳浓度、土壤温湿度、空气温湿度、光照强度分别与理论环境数据中的二氧化碳浓度、土壤温湿度、空气温湿度、光照强度进行比较，得到一比较结果，根据所述比较结果确定对应的告警级别，根据所述告警级别选择对应的显示颜色，最后将实时环境数据按照显示格式显示出来，并显示出对应的告警颜色。
在本实施例中，所述优化植物生长的植物柜控制系统还包括调整执行单元326，所述调整执行单元326设置于所述种植室31中，并通过有线或无线通信方式与所述数据控制中心32的处理器324连接；所述处理器324根据比较的结果输出控制指令控制所述调整执行单元326对所述种植室31中的环境数据进行调整，优选的，所述调整执行单元326包括：升温模块、降温模块、灌溉模块、喷雾模块和抽风模块。
在实际应用中，植物不同生长周期的所需要的生长环境不相同，在选定了植物品种后，根据植物品种信息，调取该植物品种对应的各个生长周期所需要的环境数据，这里的环境数据具体是通过预先的实验测试得到，并将这些测试得到的数据存储于优化植物生长的植物柜控制系统中的服务器中。
下面本实施例结合实际的应用场景对所述优化植物生长的植物柜控制系统在进行植物监控调整过程中各模块之间协调工作进行说明。
首先，用户根据实际需求将需要种植的植物种植在优化植物生长的植物柜中，并在数据控制中心中设置对应的种植植物信息，该种植植物信息包括：当前的生长周期、植物品种等等。
然后，开启环境数据的监控，通过设置在种植槽上的各种传感器实时采集环境数据，并将采集的环境数据发送至数据控制中心进行存储以及显示、调整等处理。
在实际应用中，在传感器采集数据地同时，数据控制中心还包括计算植物的生长天数，根据生长天数，调整植物的生长周期记录。
进一步地，数据控制中心中的处理器将采集到的实时环境数据与预设的植物生长周期对应所需要的环境数据进行比较，根据比较的结果输出对应的控制策略，该控制策略是用于调整种植室的环境数据。
同时，还包括根据比较结果对环境数据进行显示处理，具体的显示告警可分为三级，一级为严重偏离正常值范围，显示颜色为红色；二级为轻微偏离正常值范围，显示颜色为橙色；三级为正常值方范围，显示颜色为绿色。
在实际应用中，对于根据比较结果对种植室中的环境数据进行调整具体可以分为自动控制方式调整和手动控制方式调整。
在自动控制方式下的调整过程为：比如光照，系统将采集环境的光照值，然后根据系统设定光照开关的时间，在设定开的时间内，自动调节光照亮度，配合环境的光照，使得植物达到系统设定的最佳亮度值；
比如二氧化碳含量控制方式，系统将通过传感器采集空气中二氧化碳含量，然后和服务器给出的当前植物的二氧化碳标准值对比，如果二氧化碳高于标准值范围，将通过吹风等一系列方式减少二氧化碳含量值，当二氧化碳含量达到标准值内了之后系统将自动停止吹风等一系列方式；如果二氧化碳值低于标准值范围，系统将自动开启二氧化碳发生器等增加二氧化碳装置，使得环境内二氧化碳增加，当二氧化碳值增加到标准值范围内之后，系统将自动关闭二氧化碳装置，通过这种控制方式来达到植物生长环境的二氧化碳平衡值。
比如环境温度的控制方式，用环境温度传感器采集到的数据和这种植物服务器设置的最优值的数据范围进行比较，如果环境的温度低于最佳温度的时候，系统将自动开启温度加热器，自动升高温度，当温度升高到处于服务器中存储的范围内的时候，系统将自动关闭加热器；如果环境的温度高于最佳温度的时候，系统将自动开启通风系统，如果通风系统不能降低温度，系统将实用冷风系统，自动降低环境的温度到云端设置的植物生长的最佳温度值，当环境温度到达云端设定的最佳范围的值之后，系统将自动关闭降温系统。
而手动控制方式是用户根据显示器上显示的数据，以及告警情况自行决定对环境数据进行手动调整，具体如图4所示，通过手动控制图中的按钮实现对应的控制设备的开和关。
本实用新型提供的优化植物生长的植物柜及控制系统，在所述优化植物生长的植物柜本体上设置至少一个检测单元，通过设置的检测单元对种植槽中的土壤环境数据进行实时的检测，并通过第一通信单元发送出去，由检测单元实时检测植物种植的环境数据，在出现告警时，输出控制指令对环境数据进行调整，从而实现了无论任何时刻、任何地点、任何管理人员对所有设备控制参数进行控制，跟踪，管理。并且包含预警系统，当某生长装置异常时发出警告提醒操作工采取相关操作，为植物创造一个良好的生长环境，避免不必要的浪费。这样就大大提高生产效率，提高产量，促进农业现代化、全自动化生产。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型实施例所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种优化植物生长的植物柜，其特征在于，包括：植物柜本体、至少一个检测单元，以及与所述至少一个检测单元通信连接的第一通信单元；
所述植物柜本体包括至少一层种植槽，所述至少一个检测单元离散分布于所述种植槽的任意位置上，实时采集所述种植槽中土壤的环境数据，并通过所述第一通信单元发送出去。
2.根据权利要求1所述的优化植物生长的植物柜，其特征在于，所述种植槽上还设置有种植花盆，所述检测单元设置于所述种植花盆上。
3.根据权利要求1或2所述的优化植物生长的植物柜，其特征在于，所述检测单元包括土壤温湿度传感器，在每个种植花盆的底部位置均设置有所述土壤温湿度传感器，用于监测所述种植花盆中土壤的温湿度。
4.根据权利要求3所述的优化植物生长的植物柜，其特征在于，所述检测单元还包括温度计、二氧化碳传感器和光照传感器；
所述温度计用于监测所述优化植物生长的植物柜中的温度值；
所述二氧化碳传感器用于监测所述优化植物生长的植物柜中空气的二氧化碳浓度；
所述光照传感器用于监测所述优化植物生长的植物柜中的光照强度。
5.根据权利要求4所述的优化植物生长的植物柜，其特征在于，所述光照传感器为光敏电阻。
6.一种优化植物生长的植物柜控制系统，特征在于，包括：种植室和数据控制中心，所述种植室包括至少一个如权利要求1至5任一项所述的优化植物生长的植物柜，通过所述优化植物生长的植物柜中的检测单元采集所述种植室的环境数据，并通过第一通信单元将采集到的环境数据发送至所述数据控制中心；
所述数据控制中心包括与所述第一通信单元通信连接的第二通信单元、服务器和用于显示所述环境数据的显示器，所述第二通信单元接收所述种植室发送过来的环境数据，并存储于所述服务器中。
7.根据权利要求6所述的优化植物生长的植物柜控制系统，特征在于，所述数据控制中心还包括处理器，所述处理器分别与所述第二通信单元和服务 器连接。
8.根据权利要求7所述的优化植物生长的植物柜控制系统，特征在于，所述系统还包括告警处理单元，所述告警处理单元与所述处理器连接，根据所述处理器对所述环境数据进行处理后的结果确定所述优化植物生长的植物柜中的环境数据的告警显示颜色，所述显示器根据所述告警显示颜色对所述环境数据进行显示处理。
9.根据权利要求6-8任一项所述的优化植物生长的植物柜控制系统，特征在于，所述系统还包括调整执行单元，所述调整执行单元设置于所述种植室中，并通过有线或无线通信方式与所述数据控制中心的处理器连接。
10.根据权利要求9所述的优化植物生长的植物柜控制系统，特征在于，所述调整执行单元包括：升温模块、降温模块、灌溉模块、喷雾模块和抽风模块。
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