TWI567680B - 堆肥控制系統與控制方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種堆肥控制系統,且特別是有關於根據各種環境因素來控制堆肥製造過程的系統與方法。
肥沃的土壤一定要有足夠的腐熟有機質(或稱土壤腐植質),才能提供作物好的栽培環境。製作堆肥的目的就是把生的有機質轉換成腐熟有機質,在此「腐熟」並不是指有機質完全分解,而是有機質分解的程度已經達到適合作物生長的程度。一般來說,製作完成的堆肥會是黑褐色、細緻、鬆軟有彈性並且帶有一點泥土芳香味。在製作堆肥的過程中,需要控制的因素有溫度、氧氣濃度、攪拌時間、靜置時間等等。例如,台灣發明專利公開號201302663揭露了一種農產廢棄物堆肥化處理的前處理設備,用以透過碎裂脫水機對農產廢棄物進行碎裂及脫水處理。台灣新型專利號M326015揭露了一種快速堆肥化裝置,其中的容置桶具有保溫壁,藉由其保溫作用與通氣裝置、進氣設備之空氣循環作用,可在堆肥化過程中維持高溫並進行好氣發酵。然而,
這些先前技術並沒完整地考量並控制各種因素。因此,如何系統化地控制這些因素,藉此提高成功製作堆肥的機率,為此領域技術人員所關心的議題。
本發明提出一種堆肥控制系統,包括容納裝置,以及設置於容納裝置的溫度感測器、加熱模組、控制電路。溫度感測器用以偵測對應容納裝置的溫度。控制電路用以在第一模式的期間啟動加熱模組,並且判斷溫度是否大於第一預設溫度。若在第一模式的期間判斷溫度大於第一預設溫度,控制電路設定在第二模式,關閉加熱模組,並且判斷溫度是否大於第二預設溫度,其中第二預設溫度大於第一預設溫度。若在第二模式的期間溫度大於第二預設溫度,控制電路設定在第三模式,判斷溫度是否小於第三預設溫度,其中第三預設溫度小於第二預設溫度。若判斷溫度低於第三預設溫度,控制電路產生堆肥完成訊息。
在一些實施例中,在第二模式的期間,控制電路判斷溫度是否低於第一預設溫度。若在第二模式的期間溫度低於第一預設溫度,控制電路啟動加熱模組。
在一些實施例中,上述的堆肥控制系統,更包括攪拌模組,設置於容納裝置。控制電路在第三模式的期間,若判斷已經過第一預設時間或溫度小於第四預設溫度,啟動攪拌模組。第四預設溫度小於第二預設溫度且大於第三預設溫度。
在一些實施例中,在啟動攪拌模組以後,控制電路更用以判斷溫度是否小於第五預設溫度,其中第五預設溫度小於第四預設溫度且大於第三預設溫度。若控制電路判斷溫度小於第五預設溫度,關閉攪拌模組。
在一些實施例中,堆肥控制系統更包括濕度感測器與加濕器。濕度感測器設置於容納裝置且電性耦接至控制電路,用以偵測對應容納裝置的濕度。加濕器設置於容納裝置且電性耦接至控制電路。在第一模式與第二模式的期間,控制電路用以判斷濕度是否小於預設濕度,若判斷濕度小於預設濕度時,控制電路用以啟動加濕器。
在一些實施例中,堆肥控制系統更包括液位感測器與液肥排放裝置。液位感測器是設置於容納裝置且電性耦接至控制電路,用以偵測對應容納裝置的液位數值。液肥排放裝置設置於容納裝置且電性耦接至控制電路。在第三模式的期間,控制電路用以判斷液位數值是否高於預設液位數值,若判斷液位數值高於預設液位數值,控制電路用以啟動液肥排放裝置。
在一些實施例中,堆肥控制系統更包括氧氣感測器與氣體供應裝置。氧氣感測器設置於容納裝置且電性耦接至控制電路,用以偵測對應容納裝置的氧氣數值。氣體供應裝置設置於容納裝置且電性耦接至控制電路。在第二模式的期間,控制電路用以判斷氧氣數值是否低於預設氧氣數值,若判斷氧氣數值低於預設氧氣數值,控制電路用以啟動氣體供應裝置。
在一些實施例中,堆肥控制系統,更包括重量感測器,設置於容納裝置且電性耦接至控制電路,用以偵測對應容納裝置的重量數值。
在一些實施例中,堆肥控制系統更包括顯示裝置,設置於容納裝置且電性耦接至控制電路。當控制電路設定為第二模式時,控制電路記錄第一模式所消耗的時間並據以計算出一預估完成時間,並且將預估完成時間顯示於顯示裝置。
在一些實施例中,控制電路設定為第三模式時,控制電路記錄第一模式與第二模式所消耗的時間,並據以重新計算且更新預估完成時間,並且將更新後的預估完成時間顯示於顯示裝置。
本發明的實施例提出一種堆肥控制方法,用於堆肥控制系統。此堆肥控制方法包括:取得對應堆肥控制系統的溫度;在第一模式的期間啟動加熱模組,並且判斷溫度是否大於第一預設溫度;若在第一模式的期間溫度大於第一預設溫度,進入第二模式,關閉加熱模組,並且判斷溫度是否大於第二預設溫度,其中第二預設溫度大於第一預設溫度;若在第二模式的期間溫度大於第二預設溫度,進入第三模式,判斷溫度是否小於第三預設溫度,其中第三預設溫度小於第二預設溫度;以及若在第三模式的期間判斷溫度低於第三預設溫度,產生堆肥完成訊息。
在一些實施例中,堆肥控制方法更包括:在第二模式的期間,判斷溫度是否低於第一預設溫度;以及若在
第二模式的期間溫度低於第一預設溫度,啟動加熱模組。
在一些實施例中,堆肥控制方法更包括:在第三模式的期間,若判斷已經過第一預設時間或溫度小於第四預設溫度,啟動一攪拌模組,而第四預設溫度小於第二預設溫度且大於第三預設溫度。
在一些實施例中,堆肥控制方法更包括:在啟動攪拌模組以後,判斷溫度是否小於第五預設溫度,其中第五預設溫度小於第四預設溫度且大於第三預設溫度;若判斷溫度小於第五預設溫度,關閉攪拌模組。
在一些實施例中,堆肥控制方法更包括;取得對應堆肥控制系統的濕度;在第一模式與第二模式的期間,判斷濕度是否小於預設濕度;以及若判斷濕度小於預設濕度時,啟動加濕器。
在一些實施例中,堆肥控制方法更包括:取得對應堆肥控制系統的液位數值;在第三模式的期間,判斷液位數值是否高於預設液位數值;以及若判斷液位數值高於預設液位數值,啟動液肥排放裝置。
在一些實施例中,堆肥控制方法更包括:取得對應堆肥控制系統的氧氣數值;在第二模式的期間,判斷氧氣數值是否低於預設氧氣數值;以及若判斷氧氣數值低於預設氧氣數值,啟動氣體供應裝置。
在一些實施例中,堆肥控制方法更包括:取得對應堆肥控制系統的重量數值。
在一些實施例中,堆肥控制方法更包括:進入
第二模式時,記錄第一模式所消耗的時間並據以計算出預估完成時間,並且將預估完成時間顯示於顯示裝置。
在一些實施例中,堆肥控制方法更包括:進入第三模式時,記錄第一模式與第二模式所消耗的時間,並據以重新計算且更新預估完成時間,並且將更新後的預估完成時間顯示於顯示裝置。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧堆肥控制系統
110‧‧‧容納裝置
112‧‧‧溫度感測器
114‧‧‧濕度感測器
116‧‧‧氧氣感測器
118‧‧‧液位感測器
120‧‧‧攪拌模組
122‧‧‧加熱模組
124‧‧‧加濕器
126‧‧‧氧氣供應裝置
128‧‧‧液肥排放裝置
129‧‧‧重量感測器
130‧‧‧控制電路
140‧‧‧顯示裝置
T1~T5‧‧‧溫度
M1~M6‧‧‧模式
S401~S411‧‧‧步驟
[圖1]是根據一實施例繪示堆肥控制系統的示意圖。
[圖2]是根據一實施例繪示堆肥製造過程的溫度曲線圖。
[圖3]是根據另一實施例繪示堆肥製造過程的溫度曲線圖。
[圖4A]與[圖4B]是根據一實施例繪示堆肥控制方法的流程圖。
關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等,並非特別指次序或順位的意思,其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
圖1是根據一實施例繪示堆肥控制系統的示意
圖。請參照圖1,堆肥控制系統100主要包括容納裝置110、溫度感測器112、加熱模組122和控制電路130。在其他實施例中,還可再增設濕度感測器114、氧氣感測器116、液位感測器118、攪拌模組120、加濕器124、氧氣供應裝置126與液肥排放裝置128等。容納裝置110例如為一個堆肥桶,其中可以放置堆肥,但本發明並不限制容納裝置110的材料、形狀或大小。容納裝置110上設置有溫度感測器112、濕度感測器114、氧氣感測器116、液位感測器118、攪拌模組120、加熱模組122、加濕器124、氧氣供應裝置126與液肥排放裝置128,但本發明並不限制這些元件的設置位置。此外,這些元件是以無線或是有線的方式電性耦接至控制電路130,此控制電路130可為任意種類的處理器或可程式化電路。在此實施例中,控制電路130會根據所蒐集到的溫度、濕度與氧氣濃度來控制堆肥控制系統100,並將對應的訊息顯示在顯示裝置140上,以下將舉多個實施例來詳細說明。
圖2是根據一實施例繪示堆肥製造過程的溫度曲線圖。請參照圖1與圖2,首先溫度感測器112會偵測對應容納裝置110的溫度,並將此溫度傳送至控制電路130。在初始階段,控制電路130會處於第一模式M1,並且容納裝置110處於室溫下,在此期間控制電路130會啟動加熱模組122,因此容納裝置110的溫度會逐漸增加。在第一模式M1的期間,控制電路130也會判斷從溫度感測器112所取得的溫度是否大於第一預設溫度T1,此第一預設溫度T1例如為
攝氏40度至50度之間。此第一模式M1是用以讓微生物的活性增加,此時已有一些微生物開始分解有機質。
若在第一模式M1的期間溫度已大於第一預設溫度T1,控制電路130會設定在第二模式M2(或稱控制電路130進入了第二模式M2)。在第二模式M2的期間,控制電路130會關閉加熱模組122,並且判斷從溫度感測器112所取得的溫度是否大於第二預設溫度T2,此第二預設溫度T2大於第一預設溫度T1。例如,此第二預設溫度T2可以為攝氏60度到80度之間。在此第二模式M2的期間,微生物已開始大量分解有機質,在分解的過程中會產生熱,因此不需要啟動加熱模組122。在一些實施例中,如果因為一些外在的因素,使得在第二模式M2的期間所偵測到的溫度低於第一預設溫度T1,則控制電路130會重新啟動加熱模組122,直到溫度大於第一預設溫度T1。實務上,在第二模式M2中由於堆肥分解時會產生熱,因此在一些習知的技術中並沒有重新啟動加熱模組122的機制,然而在實際的運作中使用者可能會去打開或翻動堆肥,或者由於外部氣溫的降低都會使得堆肥的溫度降低。在此實施例中重新啟動加熱模組122的機制可以增加成功製作堆肥的機率,是本發明的優點。
在一些實施例中,控制電路130是基於模糊推論控制(fuzzy inference control)來控制加熱模組122,但在其他的實施例中控制電路130也可以用比例-積分-微分(proportional-integral-derivative,PID)等其他的控制方法,本發明並不在此限。
若在第二模式M2的期間,所偵測的溫度已大於第二預設溫度T2,則控制電路130會設定在第三模式M3(或稱控制電路130進入第三模式)。在第三模式M3的期間,溫度逐漸開始下降,控制電路130會判斷所偵測的溫度是否小於等於第三預設溫度T3,此第三預設溫度T3小於第二預設溫度。例如,第三預設溫度T3接近室溫(例如為攝氏25度)。若判斷溫度已小於等於第三預設溫度T3,控制電路130會產生堆肥完成訊息,並且將堆肥完成訊息顯示在顯示裝置140上。此堆肥完成訊息是用以告訴使用者堆肥已經製作完成,堆肥完成訊息可以用文字、圖案、符號等來表示,本發明並不限制堆肥完成訊息的內容。在實務上,堆肥若分解完成後,即會不再釋放熱能,因堆肥桶並無強調保溫,溫度會逐漸降低。
在上述的實施例中控制電路130具有三個模式,並且控制電路130只控制了加熱模組122。在以下的實施例中,第三模式還可被分為更細的模式,並且也會一併控制攪拌模組120、加濕器124、氣體供應裝置126與液肥排放裝置128等。
圖3是根據另一實施例繪示堆肥製造過程的溫度曲線圖。請參照圖1與圖3,第三模式M3可進一步細分為第四模式M4、第五模式M5與第六模式M6。在第四模式M4的期間,控制電路130會判斷是否已經過第一預設時間以及/或者所偵測的溫度是否小於第四預設溫度T4。此第一預設時間例如為兩天至三天,等待第一預設時間是要讓堆肥靜
置。另一方面,第四預設溫度T4小於第二預設溫度T2且大於第三預設溫度T3,例如是攝氏55度至75度,當所偵測的溫度小於第四預設溫度T4,也表示靜置完畢。當已經過第一預設時間以及/或者所偵測的溫度已小於第四預設溫度T4,控制電路130會進入第五模式M5,並且啟動攪拌模組120來攪拌堆肥。在第五模式M5的期間,控制電路130會判斷所偵測的溫度是否小於第五預設溫度T5,此第五預設溫度小於第四預設溫度T4且大於第三預設溫度T3。例如,第五預設溫度可約為攝氏35度。若所偵測的溫度是否小於第五預設溫度T5,則控制電路130會關閉攪拌模組120並且進入第六模式M6。最後,在第六模式M6的期間,當所偵測的溫度小於第三預設溫度T3時,表示堆肥已經製作完成。
另一方面,在第一模式M1與第二模式M2的期間控制電路130會控制濕度。具體來說,濕度感測器114會偵測對應容納裝置110的溼度,並將此濕度的資訊傳送至控制電路130。控制電路130會判斷此濕度是否小於一個預設濕度(根據不同的堆肥與微生物可設定不同的數值,例如為50%至80%之間)。若在第一模式M1與第二模式M2的期間所偵測的溼度小於預設濕度,則控制電路130會啟動加濕器124,例如透過灑水來增加堆肥的濕度。
在第二模式M2與第四模式M4的期間控制電路130會控制氧氣的濃度。具體來說,氧氣感測器116會偵測對應容納裝置110的氧氣數值(例如為氧氣濃度),並且會將此氧氣數值傳送至控制電路130。控制電路130會判斷此氧
氣數值是否低於一個預設氧氣數值(不同的堆肥與微生物可設定不同的數值,例如為20%)。若在第二模式M2與第四模式M4的期間上述的氧氣數值已低於預設氧氣數值,則控制電路130會啟動氣體供應裝置124。例如,氣體供應裝置124可將外部新鮮的空氣導入至容納裝置110當中。
在第四模式M4與第五模式M5的期間控制電路130會控制肥液的液位。具體來說,液位偵測器118會偵測對應容納裝置110的液位數值(表示肥液的水位),並將此液位數值傳送至控制電路130,控制電路130會判斷此液位數值是否高於預設液位數值(隨著容納裝置110的形狀可以設置為不同的數值,例如為兩公分)。若在第四模式M4與第五模式M5的期間控制電路130判斷液位數值已高於預設液位數值,則控制電路130會啟動液肥排放裝置128藉此將液肥從容納裝置110中排放出去。在一些實施例中,堆肥控制系統100也可以設置有液肥收集模組,用以收集排放出來的液肥。
重量感測器129可用來偵測對應容納裝置110的重量數值。例如,此重量數值代表容納裝置110中具有多少的堆肥,當此重量數值越大時,則表示製作堆肥的時間可能需要越長。在一些實施例中,上述的第一預設時間是與重量數值成正相關。
在一些實施例中,控制電路130也可以預測堆肥什麼時候會完成,並將完成時間顯示在顯示裝置140上。具體來說,當控制電路130進入第二模式M2時,控制電路
130可以記錄第一模式M1所消耗的時間,根據此時間計算出預估完成時間,並且將此預估完成時間顯示於顯示裝置140上。另一方面,當控制電路130進入第四模式M4(即第三模式M3)時,控制電路130也會記錄第一模式M1與第二模式M2所消耗的時間,根據這兩個時間資訊重新計算且更新預估完成時間。控制電路130會將更新後的預估完成時間顯示於顯示裝置140。在一些實施例中,控制電路130也可以根據第一模式M1與第二模式M2所消耗的時間以及重量感測器129所偵測到的重量數值來計算預估完成時間。如此一來,使用者可以即時地知道堆肥何時會完成,並且此完成時間會隨著堆肥製作的過程而隨時更新。
圖4A與圖4B是根據一實施例繪示堆肥控制方法的流程圖。請參照圖4A與圖4B,在步驟S401中,進入第一模式M1,啟動加熱模組122並開啟濕度的偵測。在步驟S402中,判斷溫度是否大於第一預設溫度。若溫度已大於第一預設溫度,在步驟S403中進入第二模式M2,關閉加熱模組122並開啟氧氣濃度的偵測。在步驟S404中,判斷溫度是否大於第二預設溫度。若溫度已大於第二預設溫度,在步驟S405中進入第四模式M4,關閉濕度的偵測並開啟液位的偵測。在步驟S406中,判斷是否經過第一預設時間或溫度是否小於第四預設溫度。若步驟S406的結果為是,在步驟S407中進入第五模式M5,啟動攪拌模組120並關閉氧氣濃度的偵測。在步驟S408中,判斷溫度是否小於第五預設溫度。若溫度已小於第五預設溫度,在步驟S409中進入第
六模式M6,關閉攪拌模組120並關閉液位的偵測。在步驟S410中判斷溫度是否小於第三預設溫度。若溫度已小於第三預設溫度,在步驟S411中產生堆肥完成訊息。
然而,圖4A與圖4B中各步驟已詳細說明如上,在此便不再贅述。值得注意的是,圖4A與圖4B中各步驟可以實作為多個程式碼或是電路,本發明並不在此限。此外,圖4A與圖4B的方法可以搭配以上實施例使用,也可以單獨使用。換言之,圖4A與圖4B的各步驟之間也可以加入其他的步驟。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧堆肥控制系統
110‧‧‧容納裝置
112‧‧‧溫度感測器
114‧‧‧濕度感測器
116‧‧‧氧氣感測器
118‧‧‧液位感測器
120‧‧‧攪拌模組
122‧‧‧加熱模組
124‧‧‧加濕器
126‧‧‧氧氣供應裝置
128‧‧‧液肥排放裝置
129‧‧‧重量感測器
130‧‧‧控制電路
140‧‧‧顯示裝置
Claims (18)
- 一種堆肥控制系統,包括:一容納裝置;一溫度感測器,設置於該容納裝置,用以偵測對應該容納裝置的一溫度;一加熱模組,設置於該容納裝置;以及一控制電路,電性耦接至該溫度感測器與該加熱模組,用以設定在一第一模式的期間啟動該加熱模組,並且判斷該溫度是否大於一第一預設溫度,其中若在該第一模式的期間該溫度大於該第一預設溫度,該控制電路設定在一第二模式,關閉該加熱模組,並且判斷該溫度是否大於一第二預設溫度,其中該第二預設溫度大於該第一預設溫度,以及其中若在該第二模式的期間該溫度大於該第二預設溫度,該控制電路設定在一第三模式,判斷該溫度是否小於一第三預設溫度,其中該第三預設溫度小於該第二預設溫度,且其中若判斷該溫度低於該第三預設溫度,該控制電路產生一堆肥完成訊息,其中在該第二模式的期間,該控制電路判斷該溫度是否低於該第一預設溫度,若在該第二模式的期間該溫度低於該第一預設溫度,該控制電路啟動該加熱模組。
- 如申請專利範圍第1項所述之堆肥控制系統,更包括:一攪拌模組,設置於該容納裝置;且其中該控制電路在該第三模式的期間,若判斷已經過一第一預設時間或該溫度小於一第四預設溫度,啟動該攪拌模組,而該第四預設溫度小於該第二預設溫度且大於該第三預設溫度。
- 如申請專利範圍第2項所述之堆肥控制系統,其中在啟動該攪拌模組以後,該控制電路更用以判斷該溫度是否小於一第五預設溫度,其中該第五預設溫度小於該第四預設溫度且大於該第三預設溫度,以及若該控制電路判斷該溫度小於該第五預設溫度,關閉該攪拌模組。
- 如申請專利範圍第1項所述之堆肥控制系統,更包括:一濕度感測器,設置於該容納裝置且電性耦接至該控制電路,用以偵測對應該容納裝置的一濕度;以及一加濕器,設置於該容納裝置且電性耦接至該控制電路,其中在該第一模式與該第二模式的期間,該控制電路用以判斷該濕度是否小於一預設濕度,若判斷該濕度小於該預設濕度時,該控制電路用以啟動該加濕器。
- 如申請專利範圍第1項所述之堆肥控制系統,更包括:一液位感測器,設置於該容納裝置且電性耦接至該控制電路,用以偵測對應該容納裝置的一液位數值;以及一液肥排放裝置,設置於該容納裝置且電性耦接至該控制電路,其中在該第三模式的期間,該控制電路用以判斷該液位數值是否高於一預設液位數值,若判斷該液位數值高於該預設液位數值,該控制電路用以啟動該液肥排放裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述之堆肥控制系統,更包括:一氧氣感測器,設置於該容納裝置且電性耦接至該控制電路,用以偵測對應該容納裝置的一氧氣數值;以及一氣體供應裝置,設置於該容納裝置且電性耦接至該控制電路,其中在該第二模式的期間,該控制電路用以判斷該氧氣數值是否低於一預設氧氣數值,若判斷該氧氣數值低於該預設氧氣數值,該控制電路用以啟動該氣體供應裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述之堆肥控制系統,更包括:一重量感測器,設置於該容納裝置且電性耦接至該控 制電路,用以偵測對應該容納裝置的一重量數值。
- 如申請專利範圍第1項所述之堆肥控制系統,更包括:一顯示裝置,設置於該容納裝置且電性耦接至該控制電路,且其中該控制電路設定為該第二模式時,該控制電路記錄該第一模式所消耗的時間並據以計算出一預估完成時間,並且將該預估完成時間顯示於該顯示裝置。
- 如申請專利範圍第8項所述之堆肥控制系統,其中該控制電路設定為該第三模式時,該控制電路記錄該第一模式與該第二模式所消耗的時間,並據以重新計算且更新該預估完成時間,並且將更新後的該預估完成時間顯示於該顯示裝置。
- 一種堆肥控制方法,用於一堆肥控制系統,該堆肥控制方法包括:取得對應該堆肥控制系統的一溫度;在一第一模式的期間啟動一加熱模組,並且判斷該溫度是否大於一第一預設溫度;若在該第一模式的期間該溫度大於該第一預設溫度,進入一第二模式,關閉該加熱模組,並且判斷該溫度是否大於一第二預設溫度,其中該第二預設溫度大於該第 一預設溫度;在該第二模式的期間,判斷該溫度是否低於該第一預設溫度;若在該第二模式的期間該溫度低於該第一預設溫度,啟動該加熱模組;若在該第二模式的期間該溫度大於該第二預設溫度,進入一第三模式,判斷該溫度是否小於一第三預設溫度,其中該第三預設溫度小於該第二預設溫度;以及若在該第三模式的期間判斷該溫度低於該第三預設溫度,產生一堆肥完成訊息。
- 如申請專利範圍第10項所述之堆肥控制方法,更包括:在該第三模式的期間,若判斷已經過一第一預設時間或該溫度小於一第四預設溫度,啟動一攪拌模組,而該第四預設溫度小於該第二預設溫度且大於該第三預設溫度。
- 如申請專利範圍第11項所述之堆肥控制方法,更包括:在啟動該攪拌模組以後,判斷該溫度是否小於一第五預設溫度,其中該第五預設溫度小於該第四預設溫度且大於該第三預設溫度;以及若判斷該溫度小於該第五預設溫度,關閉該攪拌模組。
- 如申請專利範圍第10項所述之堆肥控制方法,更包括:取得對應該堆肥控制系統的一濕度;在該第一模式與該第二模式的期間,判斷該濕度是否小於一預設濕度;以及若判斷該濕度小於該預設濕度時,啟動一加濕器。
- 如申請專利範圍第10項所述之堆肥控制方法,更包括:取得對應該堆肥控制系統的一液位數值;在該第三模式的期間,判斷該液位數值是否高於一預設液位數值;以及若判斷該液位數值高於該預設液位數值,啟動一液肥排放裝置。
- 如申請專利範圍第10項所述之堆肥控制方法,更包括:取得對應該堆肥控制系統的一氧氣數值;在該第二模式的期間,判斷該氧氣數值是否低於一預設氧氣數值;以及若判斷該氧氣數值低於該預設氧氣數值,啟動一氣體供應裝置。
- 如申請專利範圍第10項所述之堆肥控制方法,更包括:取得對應該堆肥控制系統的一重量數值。
- 如申請專利範圍第10項所述之堆肥控制方法,更包括:進入該第二模式時,記錄該第一模式所消耗的時間並據以計算出一預估完成時間,並且將該預估完成時間顯示於一顯示裝置。
- 如申請專利範圍第17項所述之堆肥控制方法,更包括:進入該第三模式時,記錄該第一模式與該第二模式所消耗的時間,並據以重新計算且更新該預估完成時間,並且將更新後的該預估完成時間顯示於該顯示裝置。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWM277749U (en) * | 2005-04-06 | 2005-10-11 | Agricultural Res Inst | Device for forming compost |
US20080092612A1 (en) * | 2004-05-11 | 2008-04-24 | Agricultural Recycling System Gousigaisya | Method of Processing and Using Paint Sludge |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080092612A1 (en) * | 2004-05-11 | 2008-04-24 | Agricultural Recycling System Gousigaisya | Method of Processing and Using Paint Sludge |
TWM277749U (en) * | 2005-04-06 | 2005-10-11 | Agricultural Res Inst | Device for forming compost |
CN103214290B (zh) * | 2013-04-23 | 2014-08-20 | 中国农业大学 | 一种智能型好氧堆肥反应器系统 |
CN204400851U (zh) * | 2014-12-22 | 2015-06-17 | 新疆维吾尔自治区环境保护科学研究院 | 堆肥装置 |
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