CN208159419U - 一种适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及植物栽培的技术领域，公开了一种适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，包括PVC种植槽、肥液箱、蓄水箱和集成控制箱，还包括伸入至所述PVC种植槽内部的电导率探头，所述PVC种植槽的内部设有滴灌管，PVC种植槽的上端口边缘处开设有上排水口，PVC种植槽的底部设有与其连通的蓄水层且蓄水层设有下排水口，上排水口和下排水口均通过第一管道与所述雨水收集箱连通；所述肥液箱和蓄水箱分别通过第三管道和第四管道与所述滴灌管连接相通，且第三管道和第四管道上分别设有第一电磁阀和第二电磁阀；以达到实现智能自动化种植、故障预警，提高植物对二氧化碳吸收能力以有效种植绿色蔬菜以及植物栽培过程中节能环保的目的。

Description

一种适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统

技术领域

本实用新型涉及植物栽培的技术领域，具体地，涉及一种适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统。

背景技术

有土栽培是一种沿续了几千年的种植方式,此栽培方式投资小,植物主要吸收的营养物质是来自于土壤中的营养,利如有机肥的化肥肥料中的有机质被微生物分解之后形成小分子就被土壤颗粒吸附和吸收,进而又被植物的根部吸收,而无机肥施入田里后也是先被土壤颗粒吸附吸收,再被植物慢慢的吸收利用。此种植方式产量较低但适用种植的面非常的广,所以仍然是目前最主要的种植方式。

无土栽培与常规有土栽培的区别在于：无需采用土壤，无土栽培是指利用固体基质(介质)固定植物根系，并通过基质吸收营养液和氧的一种无土栽培方式，固体基质有园林秸秆、植物粉碎料等，例如：在实际栽培过程中采用椰土(椰土是一种从椰子壳上粹取出来的纤维肥料)，也是一种无土栽培。采用无土栽培的优点在于：可以有效地控制植物在生长发育过程中对温度、水分、光照、养分和空气的最佳要求。由于无土栽培植物不用土壤，可扩大种植范围，加速植物生长，提高植物质量，节省肥水，节省人工操作，节省劳力和费用。

而在现有的有土或者无土栽培的实际过程中，缺乏采用人工智能的方式对栽培环境场地进行实时管控，需要耗费大量的人力，且不能及时调整植被的最佳生长状态，对人工的日常维护具有较大的阻碍；而且目前由于缺乏人工智能的方式进行监管，不能在出现异常情况时进行实时预警，导致对植被的栽培产生不利的因素，特别是处于恶劣环境下，植物的成活率得不到良好的保证。

实用新型内容

为改善上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统以达到实现智能自动化种植、故障预警，提高植物对二氧化碳吸收能力以有效种植绿色蔬菜以及植物栽培过程中节能环保的目的，改善了植物栽培过程中防水、排水困难，恶劣环境下植物成活较难以及日常人工养护的困难的问题。

为了实现上述技术效果，本实用新型所提供的技术方案是：一种适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，包括PVC种植槽、肥液箱、蓄水箱和集成控制箱，还包括伸入至所述PVC种植槽内部的电导率探头，所述PVC种植槽的内部设有滴灌管，PVC种植槽的上端口边缘处开设有上排水口，PVC种植槽的底部设有与其连通的蓄水层且蓄水层设有下排水口，上排水口和下排水口均通过第一管道与所述雨水收集箱连通，雨水收集箱通过第二管道与所述蓄水箱连通且第二管道上设有水泵；所述肥液箱和蓄水箱分别通过第三管道和第四管道与所述滴灌管连接相通，且第三管道和第四管道上分别设有第一电磁阀和第二电磁阀；所述电导率探头、旋转摄像头、水泵、第一电磁阀和第二电磁阀分别与集成控制箱电连接。

进一步地，所述PVC种植槽的上方设有旋转摄像头，旋转摄像头与所述集成控制箱电连接。

进一步地，所述第四管道上设有紫外线消毒机，紫外线消毒机与所述集成控制箱电连接。

进一步地，所述电导率探头包括湿度传感器和pH传感器，所述湿度传感器和pH传感器均与集成控制箱电连接。

进一步地，所述集成控制箱的内部设有wifi无线通信模块，wifi无线通信模块连接有移动终端。

进一步地，所述蓄水层包括多个呈间隔设置的隔板，所述多个隔板将所述PVC种植槽的底部分隔成多个蓄水槽，各个蓄水槽均与所述下排水口连通。

进一步地，所述蓄水槽的侧壁端部设有分层板。

进一步地，所述PVC种植槽上固定有支架，支架与所述旋转摄像头连接装配。

进一步地，所述PVC种植槽的内部装填有填充物且填充物的外部包覆有无纺布，无纺布的上方表面覆有防尘膜。

进一步地，所述填充物为土壤或者固体基质。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所提供的人工智能栽培系统，通过电导率探头实时监测PVC种植槽内部的各项参数情况，并反馈信息至集成控制箱，集成控制箱根据反馈的信息控制第一电磁阀或者第二电磁阀，以通过滴灌管向PVC种植槽的内部添加肥液或者水，以保证PVC种植槽内部的土壤或者固体基质的质量达标，以实现智能化种植，解决恶劣环境下植物成活率低和高危区域日常人工养护的困难的问题；

2.在PVC种植槽的边缘设有若干个雨水收集孔，当处于下雨环境下，能够将PVC种植槽内部的多余水体回收至雨水收集箱的内部，再通过蓄水箱对收集的水体进行重新利用，达到节约水资源和环保的目的；

3.本实用新型所提供的人工智能栽培系统，其整体结构安装方便快捷，在实际栽培过程中无扬尘产生，能够适用于城市园林、农园、阳台楼顶绿化及其它公共设施绿化，而且随着绿色植被的大量栽培能够减少城市雾霾、降低热岛效应、降温隔热、吸尘、除菌、降噪、消除有害气体、提高空气质量、调节气候、美化环境等。

附图说明

图1是本实用新型提供的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统的整体结构示意图；

图2是本实用新型提供的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统中部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细介绍，以下文字的目的在于说明本实用新型，而非限制本实用新型的保护范围。

如图1、图2所示，本实用新型可按照如下方式实施，一种适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，包括PVC种植槽1、肥液箱2、蓄水箱3和集成控制箱4，还包括伸入至所述PVC种植槽1内部的电导率探头5，电导率探头5包括湿度传感器和pH传感器，所述湿度传感器和pH传感器均与集成控制箱4电连接，用于监测PVC种植槽1内部的湿度和pH度；所述PVC种植槽1的内部设有滴灌管12，PVC种植槽1的上端口边缘处开设有上排水口，PVC种植槽1的底部设有与其连通的蓄水层6且蓄水层6设有下排水口，蓄水层6用于收集流经基质的多余水体，上排水口和下排水口均通过第一管道8与所述雨水收集箱7连通，即第一管道8上设有两个分别与上排水口和下排水口相对应接通的分支管，雨水收集箱7通过第二管道9与所述蓄水箱3连通且第二管道9上设有水泵15；所述肥液箱2和蓄水箱3分别通过第三管道10和第四管道11与所述滴灌管12连接相通，所述第三管道10、第四管道11和所述滴灌管12的连接处通过三通管接头进行连通，且第三管道10和第四管道11上分别设有第一电磁阀13和第二电磁阀14；所述电导率探头5、旋转摄像头16、水泵15、第一电磁阀13和第二电磁阀14分别与集成控制箱4电连接。所述上排水口用于在下大雨的时候及时排放多余水体，并进行利用，下排水口则是用于排放流经基质的多余水体，上排水口和下排水口均能够将多余水体流入至雨水收集箱7，达到对水体的重复利用。

所述PVC种植槽1的上方设有旋转摄像头16，旋转摄像头16与所述集成控制箱4电连接，旋转摄像头16能够将PVC种植槽1内部的植物生长情况进行实时拍摄录像，以便工作人员对植物的生长情况进行实时监控。所述PVC种植槽1上固定有支架，支架与所述旋转摄像头16连接装配，旋转摄像头16能够自由旋转旋转角度，以全方位监控植物的生长情况。

所述第四管道11上设有紫外线消毒机17，紫外线消毒机17与所述集成控制箱4电连接，所述紫外线消毒机17的进水端口和出水端口均与所述第四管道11连接，第四管道11的内部的液体流经紫外线消毒机17后，能够对液体进行消毒、杀菌。

所述集成控制箱4的内部设有wifi无线通信模块，wifi无线通信模块连接有移动终端，移动终端上装载有APP软件，APP软件可对植物的生长情况进行实时监控，也可通过APP软件向集成控制箱4发送控制信息，集成控制箱4内部设有工控机，工控机分别与电导率探头5、旋转摄像头16、wifi无线通信模块、水泵15、第一电磁阀13和第二电磁阀14电连接并对上述各个部件进行控制。

所述滴灌管12沿所述PVC种植槽1的长度方向设置，作为优选的，也可采用多根滴灌管12并相互连通，多根滴灌管12分布在PVC种植槽1的内部以对植物进行均匀滴管肥液或者水。

所述蓄水层6包括多个呈间隔设置的隔板18，所述隔板18位于PVC种植槽1的长度方向上，所述多个隔板18将所述PVC种植槽1的底部分隔成多个蓄水槽，各个蓄水槽均与所述下排水口连通，即将下排水口设置在PVC种植槽1的端部并与各个蓄水槽的端口连通，实现各个蓄水槽内部的多余水体能够经下排出口流入至雨水收集箱7的内部；所述蓄水槽的侧壁端部设有分层板19，分层板19用于放置装填于PVC种植槽1内部的土壤或者固体基质，作为优选的，各个分层板19位于同一水平面上，且蓄水槽的两相对侧壁的端部均设有分层板19，两相对分层板19之间设置有间隙，此间隙用于水体流入至蓄水槽内，即上述各个分层板19沿同一直线方向排布，分布于两侧的分层板19分别与PVC种植槽1的侧壁连接，其余的分层板19分别与对应的隔板18端部连接。

PVC种植槽1的内部装填有填充物且填充物的外部包覆有无纺布20，无纺布20用于装填充物，无纺布20的上方表面覆有防尘膜，防尘膜可防止在进行种植栽培的过程中产生的扬尘扩散至空气中，所述填充物为土壤或者固体基质，优选的，采用固体基质进行植物栽培。

本实施例所提供的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统的工作原理如下：

将土壤或固体基质装填至无纺布20内部，再将装填好的无纺布20放入至PVC种植槽1的内部，植物通过PVC种植槽1进行种植；通过湿度传感器监测土壤或固体基质的湿度情况，并将湿度信息反馈至集成控制箱4，当PVC种植槽1内土壤或固体基质的水分不足时，集成控制箱4会发送信号使第四电磁阀自动打开，水体经紫外线消毒机17进行消毒后，通过滴灌管12进入PVC种植槽1内(滴灌管12分布于PVC种植槽1内)，当PVC种植槽1内的土壤或固体基质水分充足时，集成控制箱4会发送信号使第四电磁阀自动关闭；

通过pH传感器监测土壤或固体基质的质量(PH)情况，并将信息反馈至集成控制箱4，当PVC种植槽1内土壤或固体基质的质量不达标(PH偏高)时，集成控制箱4会发送信号使第三电磁阀自动打开，肥液通过滴灌管12进入PVC种植槽1内(滴灌管12分布于PVC种植槽1内)，当PVC种植槽1内土壤或固体基质的质量达标(偏酸性)时，集成控制箱4会发送信号使第三电磁阀自动关闭；

当人工智能栽培系统在处于室外环境时(如楼顶、露台等)，多余水体在PVC种植槽1边缘的上排放口经第一管道8流向雨水收集箱7内(同时，流经基质的多余水体进入至PVC种植槽1底部的蓄水层6，并通过下排放口将多余水体流入至雨水收集箱7内)，雨水收集箱7将PVC种植槽1内的多余水体经第二管道9传送至蓄水箱3内(此时集成控制箱4控制水泵15打开)，以重新利用多余水体，达到节约水资源的目的。

任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，其特征在于，包括PVC种植槽、肥液箱、蓄水箱、雨水收集箱和集成控制箱，还包括伸入至所述PVC种植槽内部的电导率探头，所述PVC种植槽的内部设有滴灌管，PVC种植槽的上端口边缘处开设有上排水口，PVC种植槽的底部设有与其连通的蓄水层且蓄水层设有下排水口，上排水口和下排水口均通过第一管道与所述雨水收集箱连通，雨水收集箱通过第二管道与所述蓄水箱连通且第二管道上设有水泵；所述肥液箱和蓄水箱分别通过第三管道和第四管道与所述滴灌管连接相通，且第三管道和第四管道上分别设有第一电磁阀和第二电磁阀；所述电导率探头、旋转摄像头、水泵、第一电磁阀和第二电磁阀分别与集成控制箱电连接。

2.根据权利要求1所述的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，其特征在于，所述PVC种植槽的上方设有旋转摄像头，旋转摄像头与所述集成控制箱电连接。

3.根据权利要求1所述的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，其特征在于，所述第四管道上设有紫外线消毒机，紫外线消毒机与所述集成控制箱电连接。

4.根据权利要求1所述的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，其特征在于，所述电导率探头包括湿度传感器和pH传感器，所述湿度传感器和pH传感器均与集成控制箱电连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，其特征在于，所述集成控制箱的内部设有wifi无线通信模块，wifi无线通信模块连接有移动终端。

6.根据权利要求1所述的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，其特征在于，所述蓄水层包括多个呈间隔设置的隔板，所述多个隔板将所述PVC 种植槽的底部分隔成多个蓄水槽，各个蓄水槽均与所述下排水口连通。

7.根据权利要求6所述的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，其特征在于，所述蓄水槽的侧壁端部设有分层板。

8.根据权利要求2所述的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，其特征在于，所述PVC种植槽上固定有支架，支架与所述旋转摄像头连接装配。

9.根据权利要求1所述的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，其特征在于，所述PVC种植槽的内部装填有填充物且填充物的外部包覆有无纺布，无纺布的上方表面覆有防尘膜。

10.根据权利要求9所述的适用于有土与无土基质栽培的人工智能栽培系统，其特征在于，所述填充物为土壤或者固体基质。