本發明涉及無土栽培技術領域，具體涉及一種多功能智能化蔬菜、花草種植管理控制柜。

背景技術：

隨著社會的進步和經濟的發展，人們越來越注重生活、工作環境和身心健康，種植蔬菜、花草不僅能給人們帶來好的心情，而且蔬菜和花草的生長不斷吸收空氣中的二氧化碳，經光合作用后釋放出氧氣，對環境起到凈化的作用；同時經濟發展所帶來的環境污染、城鎮化帶來的農業人員的大量流失、經濟結構調整帶來的大量閑置廠房，為溫室大棚、工廠車間無公害有機蔬菜立體種植提供了最佳時機，而且無土栽培技術和LED植物補光技術所生產的蔬菜生長周期短、營養價值高、無任何污染，因此日本、美國等發達國家先行推廣，同時在庭院、樓頂及陽臺種植蔬菜、花草具有觀賞作用，可以調節人們工作和生活壓力而造成的緊張心情。

目前溫室大棚、庭院、樓頂以及陽臺種植的蔬菜、花草大多采用土壤栽培，土壤栽培容易匿藏蟲害、滋生細菌和雜草，如果缺少專業人員的管理，不僅導致蔬菜、花草的生長不好還會對環境造成污染，而且與改善居住環境的初衷背道而馳；另外在庭院、樓頂及陽臺種植蔬菜、花草，由于受空間的限制，無法提供蔬菜、花草種子快速發芽和育苗所需要的獨立空間。

技術實現要素：

為克服現有技術中的上述問題，本發明提供了一種多功能智能化蔬菜、花草種植管理控制柜，通過智能化管理，調節蔬菜和花草所需的溫濕度、水分和營養液供給量，為其生長提供最佳的生長條件，有效改善溫室大棚、工廠種植、庭院、樓頂、陽臺等蔬菜、花草種植管理不善的情況。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種多功能智能化蔬菜、花草種植管理控制柜，包括上柜體和下柜體，所述上柜體內部設置有LED植物生長燈和種子發芽育苗盤，其特征在于：所述上柜體內部還設置有噴霧系統和內置溫濕度探頭；所述下柜體內部設置有智能管理控制箱、儲液箱、分水器；所述儲液箱內部設置有潛水泵；所述潛水泵的出水口連接有三通管，該三通管的一路出口通過內置送液管網與噴霧系統連接，為種子發芽育苗盤內的種子提供營養液；另一路出口通過反向截止閥與分水器的一個出水口連接；所述分水器的進水口通過閥門和管道與下柜體外部的水源或者外置營養液循環泵連接的，分水器的其他出水口通過電動閥門與外置送液管網連接，為外部花草、蔬菜輸送水和營養液；所述潛水泵、分水器相關聯的電動閥門、LED植物生長燈以及內置溫濕度探頭均與智能管理控制箱的對應接口連接。

具體地，所述下柜體的內部還設置有集水器，上柜體的底部開設有營養液回流管接口，集水器的連接方式為以下兩種方式中的任意一種：

方式一：集水器的進水口通過內置回流管網與營養液回流管接口連接，出水口通過另一段內置回流管網與儲液箱連接。

方式二：集水器的出水口與儲液箱連接，進水口連接有三通管，三通管的一路進口與上柜體底部的營養液回流管接口連接，用于收集上柜體內部集留的營養液；三通管的另一路進口與外部回流管網連接，用于收集外部集留的營養液。如果柜體外的花草、蔬菜也采用氣霧栽培方式，此種連接方式就能夠實現對柜體內、外的營養液的回收利用，降低營養液的損耗。

進一步地，所述儲液箱的內部還設置有制冷制熱系統，所述制冷制熱系統與智能管理控制箱的對應接口連接。

進一步地，所述制冷制熱系統包括半導體制冷片、半導體制熱片、散熱盤、小型風扇；所述儲液箱的底部設置有營養液回流管接口，上蓋開設有裝配孔，所述散熱盤和小型風扇通過防震墊和螺絲固定在該裝配孔處。

再進一步地，所述LED植物生長燈包括玻璃燈管，內置于玻璃燈管內的V型聚光散熱器、恒流驅動電源、分段調光驅動電源，套接于玻璃燈管兩端的防水燈頭，以及與防水燈頭連接的防水接頭；所述V型聚光散熱器的內側安裝有LED發光燈條，所述LED發光燈條上交替設置有紅光燈珠和藍光燈珠，恒流驅動電源和分段調光驅動電源的輸入端直接與防水接頭尾線連接或通過高溫電源線與防水接頭的尾線連接；紅光燈珠并聯或串聯后與恒流驅動電源的輸出端連接組成回路，藍光燈珠并聯或串聯后與分段調光驅動電源的輸出端連接組成另一回路。

優選地，所述V型聚光散熱器通過導熱硅膠粘貼在玻璃燈管的內壁，所述V型聚光散熱器卡槽上與LED發光燈條背面接觸的部位均勻涂覆有導熱硅脂。

優選地，分水器的進水口與外接水源或外部營養液循環泵連接端安裝過濾器和管道加熱器。

優選地，集水器的出水口與儲液箱的連接端也設置有過濾器。

優選地，所述儲液箱的內部安裝有紫外殺菌燈。

優選地，所述上柜體和下柜體的正面均設置有門體，下柜體內設置有LED照明燈。

更進一步地，所述智能管理控制箱包括多路電源開關、多路溫濕度控制器、多路定時器、調節顯示面板；所述多路電源開關的一路與紫外殺菌燈連接、一路與LED照明燈連接，所述多路定時器通過電源線與LED植物生長燈、潛水泵和外部營養液循環泵連接，所述多路溫濕度控制器與潛水泵、外部營養液循環泵、制冷制熱系統、分水器相關電動閥門以及管道加熱器連接。

優選地，所述上柜體的底部鋪設有保濕材料。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

(1)本發明中溫濕度探頭通過信號線與智能管理控制箱對應接口連接，溫濕度信號經處理后由智能管理控制箱對對應的分水器閥門、制冷制熱系統、潛水泵、管道加熱器及外部營養液加熱器及制冷系統進行控制，調節蔬菜和花草所需的溫濕度、水分和營養液供給量，為其生長提供最佳的生長條件。

(2)本發明中上柜體為種子發芽育苗區域，下柜體為控制區域，兩個區域相互獨立，水和營養液經過霧化后噴灑到種子發芽育苗盤上，確保種子對營養液的良好吸收；上柜體底部鋪設的保濕材料，通過吸收霧化的營養液為種子發芽育苗提供其所需的營養液和濕度環境；上柜體集流的水和營養液經集水器回流至儲液箱進行循環利用，降低水和營養液的損耗。

(3)本發明種植蔬菜、花草沒有任何土壤或其它污染所致的污垢發生，病菌、細菌、昆蟲沒有滋生的有機營養和藏匿空間，大大減小了發生病蟲的機率；同時使用的納米有機營養液中含有各種人體所需的微量元素和原生態草炭中提取的有機質，比傳統食用蔬菜營養價值高而且無任何污染，長期食用對健康非常有益。

(4)本發明中的LED植物生長燈結構設計簡單、安裝使用方便、成本低，在同等功率情況下的制造和安裝成本僅為通用LED植物生長燈的60-70％；通過將兩條交替設置有紅光燈珠和藍光燈珠的LED發光燈條插入V型聚光散熱器的卡槽內，發出的光束相互交叉而分散，其發光視角可達到160度，比通用LED植物生長燈大20-30度，而且光照更加均勻；根據植物生長不同階段對藍光功率按0-25％-50％-100％進行調節，在不影響植物生長所需光照的情況下降低功耗達到節能的目的。

(5)本發明中儲液箱與集水器之間設置有過濾器，儲液箱內部還設置了紫外殺菌燈，避免營養液被污染和發生變質，并延長營養液的使用周期。

(6)本發明設計科學合理，便于擺放在溫室大棚、蔬菜工廠、大廳、陽臺等不同的場所，可適用于無土栽培或有土栽培，也可用于種植蔬菜、花草、藥用植物或水果等使用范圍非常廣泛，采用智能化管理和控制，為蔬菜和花草生長提供適宜的溫濕度環境和營養液，而且操作簡便、效率高，值得大力推廣。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖。

圖2為本發明的后視圖。

圖3為本發明的側視圖。

圖4位本發明中LED植物生長燈的整體結構示意圖。

圖5位本發明中LED植物生長燈的橫截面示意圖。

附圖中的部分零部件名稱為：

101-上柜體、102-下柜體、2-智能管理控制箱、3-儲液箱、4-潛水泵、5-制冷制熱系統、601-分水器、602-集水器、7-紫外殺菌燈、8-LED照明燈、9-LED植物生長燈、901-玻璃燈管、902-V型聚光散熱器、903-恒流驅動電源、904-分段調光驅動電源、905-防水燈頭、906-防水接頭、907-紅光燈珠、908-藍光燈珠、10-噴霧系統、11-內置送液管網、12-種子發芽育苗盤、13-保濕材料、14-內置回流管網。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，本發明的實施方式包括但不限于下列實施例。

實施例

如圖1至圖5所示，一種多功能智能化蔬菜、花草種植管理控制柜，包括上柜體101、下柜體102、智能管理控制箱2、儲液箱3、潛水泵4、分水器601、LED植物生長燈9、噴霧系統10、種子發芽育苗盤12、內置溫濕度探頭；其中，種子發芽育苗盤12置于上柜體101的底部，LED植物生長燈9、噴霧系統10以及內置溫濕度探頭均內置于上柜體101的內腔頂部；智能管理控制箱2置于下柜體102靠前的一側，儲液箱3置于下柜體102靠前的另一側，分水器601固定在下柜體102后側，潛水泵4至于儲液箱內部；潛水泵4、分水器601的電動閥門、LED生長燈9以及內置溫濕度探頭均與智能管理控制箱2的對應接口連接。

本實施例中，上柜體101的前側安裝上下翻轉門，其底部中心位置和中心靠后的位置均開設有直徑為20-25mm的便于內置送液管網穿過的防水穿孔，底部中心靠前的位置安裝營養液回流管接口。下柜體102的內腔頂部安裝有LED照明燈8，該LED照明燈8與智能管理控制箱2的對應接口連接。

內置潛水泵4的出水口連接有三通管，該三通管的一路出口通過內置送液管網11與噴霧系統10連接，另一路出口通過反向截止閥與分水器601的一個出水口連接，反向截止閥確保儲液箱3內的營養液只能注入分水器601內，而從外接水源或外部營養液循環泵注入分水器601內的水或營養液不能流入內置儲液箱3內；分水器601的進水口通過閥門和管道與下柜體102外部的水源或外部營養液循環泵連接，分水器601的其他出水口通過電動閥門與外部送液管網連接；另外，分水器601進水口與外接水源或外部營養液循環泵間安裝過濾器和管道加熱器，保證雜物不會進入分水器而且可以控制溫度，為蔬菜、花草生長提供溫度適宜且潔凈的水和營養液。

打開分水器601進水口閥門，外部的水貨營養液經過濾流入到分水器601，打開分水器601出水口對應的閥門，即可向外部管網的蔬菜、花草輸送水分和營養液；當啟動潛水泵4后，儲液箱內的營養液通過潛水泵4的出水口，一路通過內置送液管網11噴霧系統10，營養液經霧化后為種子發芽和育苗提供水分和營養液，另一路通過反向截止閥輸送到分水器601內，打開分水器601出水口對應的閥門，即可向外置管網對應的蔬菜、花草提供所需營養。

本發明還設置有營養液回收系統，包括安裝在下柜體102內部的集水器602，集水器602的出水口通過內置回流管網與儲液箱3連接，集水器602進水口的連接方式可以根據柜體外部蔬菜、花草的栽培方式進行靈活調整：如果柜體外的蔬菜、花草采用氣霧種植方式，在集水器602的進水口連接一個三通管，三通管的一路進口與上柜體101底部的營養液回流管接口連接，收集上柜體101內部集留的營養液；三通管的另一路進口與下柜體102外部的回流管網連接，收集柜體外部集留的營養液，進而實現對柜體內、外的營養液的回收利用，降低營養液的損耗；如果柜體外的蔬菜、花草不使用無土栽培，集水器602的進水口直接通過內置回流管網14與上柜體101底部的營養液回流管接口連接，實現對上柜體內部集留的營養液的收集。

儲液箱3的箱體和上蓋都采用環保型材料制成，底部設置有回流管接口；

上蓋開設有送液管穿孔和裝配孔，送液管穿孔為20-30mm的圓孔，該裝配孔為90-95mm的大圓孔或方孔。該裝配孔處安裝制冷制熱系統5，制冷制熱系統5與智能管理控制箱2的對應接口連接，對儲液箱3內的營養液進行加熱或制冷處理。所述制冷制熱系統5包括半導體制冷片、半導體制熱片、散熱盤、小型風扇，散熱盤和小型風扇通過防震墊和螺絲固定在該大孔處。

儲液箱3的內腔頂部安裝有紫外殺菌燈7，營養液經紫外燈7消毒后可循環使用，不僅提高了營養液的利用率，還確保了營養液的質量并延長了營養液的使用壽命。

LED植物生長燈9包括玻璃燈管901，內置于玻璃燈管內901的V型聚光散熱器902、恒流驅動電源903、分段調光驅動電源904，套接于玻璃燈管兩端的防水燈頭905，以及與防水燈頭905連接的防水接頭906；所述V型聚光散熱器902的內側安裝有LED發光燈條，所述LED發光燈條上交替設置有紅光燈珠907和藍光燈珠908，恒流驅動電源903和分段調光驅動電源904的輸入端直接與防水接頭906尾線連接或通過高溫電源線與防水接頭906的尾線連接；紅光燈珠907并聯或串聯后與恒流驅動電源903的輸出端連接組成回路，藍光燈珠908并聯或串聯后與分段調光驅動電源904的輸出端連接組成另一回路。

V型聚光散熱器902由優質鋁型材擠出成型，其正面為兩個不相交且呈V型結構的卡槽，V型聚光散熱器902卡槽的兩內側各自裝有一條LED發光燈條，LED發光燈條上交替設置有紅光燈珠907和藍光燈珠908，V型聚光散熱器902的卡槽與LED發光燈條背面的接觸部位均勻涂覆有導熱硅脂，V型聚光散熱器902的背面通過導熱硅膠粘貼在玻璃燈管901的底部，導熱硅脂和導熱硅膠均有利于LED光源熱量的散發。

紅光燈珠907和藍光燈珠908發出的熱量通過V型聚光散熱器902導出傳到玻璃燈管901的內壁，并通過玻璃燈管901向外進行360°均勻散熱。紅光燈珠907和藍光燈珠908發出的光在傳輸過程中經過玻璃燈管901的直射、反射、折射后向外發出，光線視角大于160°，而且光照非常均勻。由于植物生長過程中對紅光的需求一直較強，但不同階段對藍光的需求有所不同，紅光和籃管采用獨立的驅動電源，通過分段調光驅動電源904對藍光功率按0-25％-50％-100％進行調節，在滿足植物生長所需光照的情況下降低功耗達到節能的目的。

智能管理控制柜2包括多路電源開關、多路溫濕度控制器、多路定時器、調節顯示面板；其中，一路電源開關與紫外殺菌燈7連接，對營養液殺菌；另一路電源開關與LED照明燈8連接，為下柜體102提供所需的照明；多路定時器一路通過電源線與LED植物生長燈9連接，為種子發芽和育苗提供光合作用所需的光，一路與潛水泵4和外部營養液循環泵連接，為種子發芽和育苗提供所需的水分和營養液；多路溫濕度控制器一路與制冷制熱系統連接，另一路與分水器601對應的電動閥門、管道加熱器連接，還有一路與外部營養液加熱器或制冷系統連接，調節營養液的溫度和蔬菜、花草根部的濕度。

本實施例中，上柜體101和下柜體102均由防水保濕材料制作而成，種子發芽育苗盤12采用環保塑料制作，且為上大下小的倒梯形結構，種子發芽育苗盤12開設有網格狀、均勻的通氣孔。上柜體101的底部均勻鋪設有保濕材料13，吸濕材料13由10-20cm厚的蛭石或珍珠巖組成，種子發芽育苗盤12置于保濕材料13之上。

另外，柜體外部還安裝有用于探測蔬菜、花草根部溫度和溫濕度探頭，且通過信號線與智能控制管理柜連接。

本發明的工作過程如下：

內置溫濕度探頭和外置溫濕度探頭通過信號線，將柜體內和柜體外的溫濕度信號發送給智能管理控制箱2，智能管理控制箱2經過分析后開關對應的分集水器7的電動閥門、制冷制熱系統5、外部加熱器或制冷系統，以調節蔬菜和花草所需的溫濕度、營養液供給量。

如果內置溫濕度探頭檢測到上柜體101內部的溫度和濕度均未達到設定標準，智能管理控制柜2啟動制冷制熱系統5，通過內置送液管網11及噴霧系統10向種子發芽育苗盤噴灑營養液，直至溫濕度達標。

如果外部溫濕度信號探頭檢測到柜體外蔬菜、花草的濕度均未達到設定標準，由智能管理控制柜2啟動外部外部營養液加熱器或制冷系統調節溫度，并打開分水器601出水口相應的閥門并調節流量，為柜體外的蔬菜、花草提供所需的溫度和濕度。

上述實施例僅為本發明的優選實施例，并非對本發明保護范圍的限制，但凡采用本發明的設計原理，以及在此基礎上進行非創造性勞動而作出的變化，均應屬于本發明的保護范圍之內。