封閉柜式智能植物水培系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及植物水培領域，特別是一種封閉柜式智能植物水培系統。解決現有室內水培植物受自然條件制約，不能全年無休生長的問題。其技術方案是：在封閉柜體中以計算機設定植物生長所需的亮度、溫度、濕度、CO2、N、營養液液位、pH、EC值等生長程序參數，并在柜中設置亮度、溫度、濕度、CO2、N、營養液液位、pH、EC等傳感器監視設定程序及參數的變化以維持預先設定數值，使植物生長完全擺脫了自然條件的制約和周圍環境的影響而全年按計劃和需要連續不斷的生長，可縮小種植占地面積，提高植物產量，用于居民樓房廳臺或工廠室內及艦船航母、防空洞等有水有電地方的糧、菜栽培，使糧、菜等植物無污染，全年無休計劃生產。
【專利說明】封閉柜式智能植物水培系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及植物的水培或無土栽培裝置，特別是在封閉環境中利用計算機對植物生長流程所需的溫度、濕度、光照、C02、N、水培營養液pH、EC、液位等參數進行設定，并利用傳感器進行監控，使植物不受環境自然條件制約，實現按計劃和需要全年無休連續生產的一種封閉柜式智能植物水培系統。
【背景技術】
[0002]目前，植物水培系統大致有:1.棚室水培系統。2.室內智能設定水培系統(如中國專利申請號201020549944.1智能室內植物LED補光循環水培系統)；3.封閉式智能設定監控水培系統(如中國專利申請號201120171443 —種密閉式微型植物工廠)。棚室水培系統生產成本低，其中水培植物還未完全脫離自然條件的制約；室內智能設定水培系統根據植物生長環境流程，由人工設定植物生長所需的溫度、濕度、光照、CO2、N、C、pH、EC進行控制生產，但不能隨時自動調整植物生長過程中設定參數的變化(如植物因成長所需C02、N、EC等的變化；環境溫度、濕度影響的溫度、濕度變化等)，故其是低精度水培控制；封閉智能設定監控水培系統是在封閉環境中，根據植物生長流程，用計算機設定植物生長所需的溫度、濕度、光照、CO2, N、C、pH、EC程序參數后(封閉環境中設定參數受外界影響小)，還利用了相應的傳感器對植物生長的程序及參數進行監控和自動調整，實現了高精度的植物生長環境控制，是完全人工環境下的全年無休的植物生產系統。我國智能設定監控水培系統還處于初級階段，現有智能設定監控水培系統設計還不夠成熟和完善，還不是計算機控制的遙控智能化，在普及方面，值物工廠還未在自然條件惡劣、面積狹小(如惡寒地帶、室內、航母艦船上、防空洞內)的環境普遍開展，隨著工農業的發展，對不依賴自然環境生長的無公害植物生產量的需求也會增長，設計精度更高的智能設定監控水培系統來發展糧、菜生產越顯重要。
實用新型內容
[0003]本實用新型為解決目前水培系統所存在的上述問題，發展不依賴自然條件的計算機智能設定監控水培糧、菜生產，減少植物種植占地面積，設計并公開了一種封閉柜式智能植物水培系統，其技術方案包括有:水培系統；光照系統；循環系統；柜內亮度、溫度、濕度、CO2, N含量及水培管營養液液位、pH、EC值的微計算機設定執行系統及柜內亮度、溫度、濕度、C02、N含量及水培管營養液液位、pH、EC值的傳感器監控系統，所述水培系統由組成系統單元的柜體，安裝于柜體中，支撐水培管路的方管支架，以鉤形螺桿螺接于方管支架上的水培管路，設計于水培管上側面的多個栽培孔，塞裝于栽培孔內充有營養液的棉球構成；所述光照系統由滑動配合安裝于各層方管支架下的LED燈板，安裝于燈板下側面的多個紅藍LED燈組構成；所述循環系統由安裝于柜體底板上的a、b營養液槽,安裝于a、b營養液槽內的補液泵，一端連接于補液泵出口，另端連接于營養液混合槽的配液管，安裝于配液管的電磁閥，及設置于營養液混合槽內的循環泵，一端連接于循環泵輸出口，另端連接于營養液混合槽回液口的水培管路及安裝于水培管路的電磁閥構成。
[0004]上述水培管營養液液位、pH、EC值的傳感器監控系統由安裝于營養液混合槽壁的液位、pH、EC值傳感器,連接于上述各傳感器輸出的轉換及放大電路,連接于各放大電路輸出的比較電路，連接于各比較電路輸入的設定電路，連接于各比較電路輸出的補液泵、配液管電磁閥構成。
[0005]上述柜內亮度、溫度、濕度及C02、N含量的傳感器監控系統由可滑動安裝于柜體方管支架的亮度、溫度、濕度、C02、N含量傳感器，與各傳感器輸出連接的轉換及放大電路，與各放大電路輸出連接的比較電路，與各比較電路輸入連接的設定電路，及連接比較電路輸出的LED燈組、加溫器、加濕器和調整CO2、N的風扇構成。
[0006]上述柜內亮度、溫度、濕度、CO2、N含量及營養液液位、pH、EC值的微計算機設定執行系統由微計算機；通過各驅動器連接于微計算機I/O接口的LED燈組、加溫器、加濕器、風扇、補液泵、循環泵執行電路，連接于微計算機I/O接口的鍵盤、顯示屏及互聯網接口，通過紅外線與微計算機內安裝的接收器遙控的遙控器構成。
[0007]上述LED燈板以其上側面螺接的兩個螺釘與方管支架的下開口滑動配合連接。
[0008]本封閉柜式智能植物水培系統由多個單元柜體連成，各柜體下部調控箱上設計有互聯網接口，各柜體的四腳設計有腳輪。
[0009]優點及積極效果
[0010]A.本封閉柜式智能植物水培系統，在封閉容器中以計算機設定植物生長程序及參數并用傳感器監控程序及程序參數的執行，實現了完全不受外界環境影響，高精度控制植物生長的 現代設施農業發展高級階段。
[0011]B.本實用新型實現了使植物以最短生長周期連續生產，并可控制植物成熟期，實現了按需計劃生產，提高了糧、菜植物產量及利用率。
[0012]C.本封閉柜式智能植物水培系統的結構實現了單元化，根據面積大小可以互聯網接口連接多個單元箱體，擴大了種植面積和產量。
[0013]D.本封閉柜式智能植物水培系統可以遙控設置程序、參數并控制執行，也可以鍵盤設置和控制，同時，還可以通過互聯網接口，實時的將本系統的運行參數傳到移動互聯網終端，也可以通過移動互聯網終端遠程監控本系統的運行和發出調整指令。
[0014]E.本封閉柜式智能植物水培系統自動化程度高，占地面值小，所需管理少，無污染，使植物可以在寒冷及無光環境中生長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本封閉柜式智能植物水培系統的單元柜體示意圖；
[0016]圖2為本封閉柜式智能植物水培系統的控制和監控系統功能框圖；
[0017]圖3為本封閉柜式智能植物水培系統的操作流程圖。
[0018]圖中標號的說明:
[0019]1-柜體2-營養液混合槽
[0020]3-循環泵4-進風扇
[0021]5-上液管6-配液管
[0022]7-回液管8-方管支架[0023]9-水培管路10-LED燈板
[0024]11-顯示屏及其紅外線接口 12-排風扇
[0025]13-栽培孔14-亮度、溫度、濕度、C02、N傳感器
[0026]15-補液泵16-調控箱
[0027]17-互聯網接口18-營養液液位pH、EC傳感器
[0028]a_a營養液槽b_b營養液槽
[0029]MC-微計算機
【具體實施方式】
[0030]為了進一步說明本實用新型的內容、技術特點，再舉以下實例并結合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0031]如圖1-3所示，本實用新型的技術方案包括有:水培系統；光照系統；循環系統；柜內亮度、溫度、濕度、CO2, N含量及水培管營養液液位、pH、EC值的微計算機設定執行系統(其內部設備安裝于柜體底部的調控箱16內)；柜內亮度、溫度、濕度、C02、N含量及水培管營養液液位、pH、EC值的傳感器監控系統(其內部設備安裝于柜體底部的調控箱16內)，所述水培系統由組成系統單元的柜體1，安裝于柜體中，支撐水培管路的方管支架8，以鉤形螺桿螺接于方管支架上的水培管路9 (包括上液管5、回液管7),設計于水培管上側面的多個栽培孔13,塞裝于栽培孔內充有營養液的棉球構成；所述光照系統由滑動配合安裝于各層水培管方管支架下的LED燈板10，安裝于燈板下側面的多個紅藍LED燈組及其亮度監控電路構成；所述循環系統由安裝于柜體底板上的a、b營養液槽,安裝于a、b營養液槽內的補液泵15，一端連接于補液泵出口，另端連接于營養液混合槽2的配液管6，安裝于配液管的電磁閥，及設置于養液混合槽內的循環泵3，一端連接于循環泵輸出口，另端連接于營養液混合槽回液口的水培管路及安裝于水培管路的電磁閥構成。
[0032]上述水培管營養液液位、pH、EC值的傳感器監控系統由安裝于營養液混合槽壁的液位、pH、EC值傳感器18，連接于液位、pH、EC值傳感器輸出的A/D轉換器及放大電路，連接于各放大電路輸出的比較電路，連接于各比較電路輸入的設定電路，連接于各比較電路輸出的補液泵15、配液管6、電磁閥構成。(由微計算機MC及外設構成)
[0033]上述柜內亮度、溫度、濕度及C02、N含量的傳感器監控系統由可滑動安裝于柜體方管支架8的亮度、溫度、濕度、C02、N含量傳感器14，與各傳感器輸出連接的A/D轉換器及放大電路，與各放大電路輸出連接的比較電路，與各比較電路輸入連接的設定電路，及連接比較電路輸出的LED燈組、加溫器、加濕器和調整C02、N的進風扇4、排風扇12構成。(由微計算機MC及上述外設部分構成)
[0034]上述柜內亮度、溫度、濕度、CO2、N含量及營養液液位、pH、EC值的微計算機設定執行系統由微計算機MC ;通過各驅動器連接于微計算機I/O接口的LED燈組、加溫器、加濕器、進、排風扇、補液泵、循環泵執行電路，連接于微計算機I/O接口的鍵盤、顯示屏及其紅外線接口 11和互聯網接口 17，通過紅外線和安裝于微計算機內的接收器遙控的遙控器構成。
[0035]上述LED燈板10以其上側面螺接的兩個螺釘與方管支架的下開口滑動配合連接。
[0036]本封閉柜式智能植物水培系統按需由多個單元柜體連成，各柜體下部調控箱16 上設計有互聯網接口 17，各柜體的四腳設計有腳輪。
【權利要求】
1.一種封閉柜式智能植物水培系統,包括有:水培系統；光照系統；循環系統；柜內亮度、溫度、濕度、CO2, N含量及水培管營養液液位、pH、EC值的微計算機設定執行系統和柜內亮度、溫度、濕度，CO2, N含量及水培管營養液液位、pH、EC值的傳感器監控系統，其特征是:水培系統由組成系統單元的柜體，安裝于柜體中，支撐水培管路的方管支架，以鉤形螺桿螺接于方管支架上的水培管路，設計于水培管上側面的多個栽培孔，塞裝于栽培孔內充有營養液的棉球構成；所述光照系統由滑動配合安裝于各層方管支架下的LED燈板，安裝于燈板下側面的多個紅藍LED燈組構成；所述循環系統由安裝于柜體底板上的a、b營養液槽，安裝于a、b營養液槽內的補液泵,一端連接于補液泵出口，另端連接于營養液混合槽的配液管，安裝于配液管的電磁閥，及設置于營養液混合槽內的循環泵，一端連接于循環泵輸出口，另端連接于營養液混合槽回液口的水培管路和裝于水培管路的電磁閥構成。
2.根據權利要求1所述的封閉柜式智能植物水培系統，其特征是:上述水培管營養液液位、pH、EC值的傳感器監控系統由安裝于營養液混合槽壁的液位、pH、EC值傳感器，連接上述各傳感器輸出的轉換及放大電路，連接于各放大電路輸出的比較電路，連接于各比較電路輸入的設定電路，連接于各比較電路輸出的補液泵、配液管電磁閥構成。
3.根據權利要求1所述的封閉柜式智能植物水培系統，其特征是:上述柜內亮度、溫度、濕度及co2、N含量的傳感器監控系統由可滑動安裝于柜體方管支架的亮度、溫度、濕度、CO2、N含量傳感器，與各傳感器輸出連接的轉換及放大電路，與各放大電路輸出連接的比較電路，與各比較電路輸入連接的設定電路，及連接比較電路輸出的LED燈組、加溫器、加濕器和調整CO2、N的風扇構成。
4.根據權利要求1所述的封閉柜式智能植物水培系統，其特征是:上述柜內亮度、溫度、濕度、C02、N含量及營養液液位、pH、EC值的微計算機設定執行系統由微計算機；通過各驅動器連接于微計算機I/O接口的LED燈組、加溫器、加濕器、風扇、補液泵、循環泵執行電路，連接于微計算機I/O接口的鍵盤、顯示屏及互聯網接口，通過紅外線與微計算機內安裝的接收器遙控的遙控器構成。
5.根據權利要求1所述的封閉柜式智能植物水培系統，其特征是:上述LED燈板以其上側面兩個螺釘與方管支架的下開口滑動配合連接。
6.根據權利要求1所述的封閉柜式智能植物水培系統，其特征是:本封閉柜式智能植物水培系統由多個單元柜體連成，各柜體下部調控箱上設計有互聯網接口，各柜體的四腳設計有腳輪。
【文檔編號】A01G31/06GK203523483SQ201320223222
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年4月28日 優先權日:2013年4月28日
【發明者】林心瀠, 郭佳 申請人:林心瀠, 郭佳