植物生長環(huán)境的自動控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種植物生長環(huán)境的自動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國農(nóng)業(yè)技術(shù)相對落后，土地資源稀缺，水資源日趨貧乏，農(nóng)田得不到充分的灌溉，農(nóng)田過于分散，農(nóng)業(yè)資源匱乏，自動化程度低，加上農(nóng)作物投資大、回饋小，很大一部分土地甚至遭到閑置乃至荒廢。雖然我國農(nóng)業(yè)發(fā)展也取得了很大的成績，但是也面臨著巨大的挑戰(zhàn):
[0003]農(nóng)業(yè)資源匱乏，污染嚴重:中國農(nóng)業(yè)發(fā)展目前主要依賴于土地、水以及農(nóng)作物等資源，雖然資源總量位居世界前茅，但是人均占有量卻遠遠低于世界水平，加上地下水的過度開采和農(nóng)田大面積的漫灌，水資源日趨貧乏，農(nóng)田得不到充足的灌溉。另外隨著我國工業(yè)化的大力發(fā)展，對農(nóng)業(yè)資源占用還會進一步擴大，水資源污染以及土壤污染正在急劇擴大，致使能作為資源的水和土壤正在迅速縮減。加之不當(dāng)?shù)氖┓屎瓦^度的噴灑農(nóng)藥都會嚴重影響農(nóng)作物的生長和產(chǎn)品質(zhì)量，損害人體健康。
[0004]產(chǎn)量低下，收益少:當(dāng)前種植方式主要為土地種植，種植密度小，受自然環(huán)境因素制約，氣候條件不佳時直接影響農(nóng)作物產(chǎn)量，并且無法實現(xiàn)全年種植，加上土地過度分散，無法實現(xiàn)大規(guī)模種植，造成收益微薄，絕大多數(shù)農(nóng)民僅靠農(nóng)作物種植得來的收益不能滿足日常生活水平的開支，導(dǎo)致部分土地遭到閑置乃至荒廢，造成資源利用率極其低下。
[0005]自動化程度極低:由于我國經(jīng)濟、技術(shù)等方面原因，我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與發(fā)達國家相比有很大差距，人工種植已遠遠不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)的科技進步，種植效率低，生長品質(zhì)與質(zhì)量無法得到保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為解決目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源匱乏、污染嚴重、產(chǎn)量低下、受氣候影響大且自動化程度極低的技術(shù)問題。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種植物生長環(huán)境的自動控制裝置，包括混合室、生長室及與混合室連接的潔凈空氣供給裝置；
[0008]所述潔凈空氣供給裝置包括順次連接的風(fēng)機加壓裝置、水洗除塵裝置、濾除毒質(zhì)裝置和紫外消毒裝置，經(jīng)過紫外消毒裝置后的空氣供給混合室；
[0009]所述混合室為用保溫材料制成的密閉空間，混合室底部設(shè)有兩臺循環(huán)風(fēng)機，第一風(fēng)機用于排除混合室內(nèi)的廢氣及對混合室內(nèi)的空氣調(diào)溫調(diào)濕，第二風(fēng)機用于混合室與生長室之間的氣流循環(huán)；混合室還與外部的CO2補充器連接；
[0010]所述生長室內(nèi)設(shè)有多個培育架，每個培育架分割為多層，每層設(shè)有導(dǎo)液槽和一定數(shù)量的LED燈，導(dǎo)液槽與給排水系統(tǒng)及營養(yǎng)液供給系統(tǒng)連接；生長室內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器、濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照強度傳感器和營養(yǎng)液的電導(dǎo)率及液位傳感器，各傳感器采集的數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)傳送至控制器，控制器根據(jù)植物在不同時期的生長環(huán)境曲線調(diào)節(jié)植物生長環(huán)境的溫度、濕度、CO2濃度、光照強度和營養(yǎng)液的電導(dǎo)率及液位；控制器連接到人機操作界面。
[0011]進一步地，所述控制器通過啟動所述第一風(fēng)機和第二風(fēng)機及啟動潔凈空氣供給裝置的電磁閥向生長室補充潔凈空氣對生長環(huán)境調(diào)溫或調(diào)濕。
[0012]進一步地，所述混合室內(nèi)還設(shè)有空調(diào)，所述控制器通過啟動空調(diào)對生長環(huán)境調(diào)溫。
[0013]進一步地，所述控制器通過啟動所述第二風(fēng)機及啟動潔凈空氣供給裝置的電磁閥向生長室補充潔凈空氣對生長環(huán)境調(diào)溫。
[0014]進一步地，所述混合室內(nèi)還設(shè)有空調(diào)，所述控制器通過啟動空調(diào)對生長環(huán)境調(diào)溫。
[0015]進一步地，所述混合室內(nèi)還設(shè)有增濕器，所述控制器通過啟動所述第二風(fēng)機及增濕器閥門對生長環(huán)境調(diào)濕。
[0016]進一步地，當(dāng)溫度和光照強度達到設(shè)定值時，所述控制器通過啟動CO2補充器的電磁閥向生長室補充CO2。
[0017]進一步地，所述控制器通過啟動所述給排水系統(tǒng)及營養(yǎng)液供給系統(tǒng)的電磁閥調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的電導(dǎo)率及液位。
[0018]進一步地，所述控制器通過控制所述LED燈開啟的數(shù)量調(diào)節(jié)光照強度。
[0019]進一步地，所述水洗除塵裝置包括液位恒定的水箱，水箱頂部側(cè)壁設(shè)有進水閥，水箱底部設(shè)有排水閥，水箱底部側(cè)壁設(shè)有進氣口，水箱頂部設(shè)有出氣口，排水閥通過水處理裝置連接到進水閥。
[0020]本發(fā)明全封閉式模擬植物生長的環(huán)境，對溫度、濕度、光照、氣體成分、養(yǎng)分供給等全部實現(xiàn)自動化控制，通過仿生學(xué)原理，人為模擬出一個農(nóng)作物最佳生長環(huán)境，使其生長速度最快、品質(zhì)最佳，改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)必須依賴土地以及自然環(huán)境的束縛條件，在當(dāng)前土地緊張、污染嚴重的現(xiàn)實面前，徹底解決了小面積規(guī)?；N植的難題，不依賴土地、不限季節(jié)地進行農(nóng)作物的種植，大大縮短農(nóng)作物育苗及生長周期，提高土地利用率，增加了單位面積的產(chǎn)出，提高了土地的畝產(chǎn)值。本發(fā)明在不同環(huán)境下，針對不同植物生長特性設(shè)置適當(dāng)?shù)纳L環(huán)境參數(shù)，提供相應(yīng)的營養(yǎng)配比，進行多層次、高密度、智能管理。本發(fā)明裝置具有不受外界環(huán)境、季節(jié)變化等因數(shù)的影響，人工成本低，具備自動記憶與學(xué)習(xí)生長特性的功能，使植物達到最佳生長狀態(tài)，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)及醫(yī)藥領(lǐng)域植物育苗、作物培植、特種生物生長，具有綠色環(huán)保，品質(zhì)佳，投資成本小，高產(chǎn)出等特點，極具市場推廣價值。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的控制原理框圖。
[0022]圖2為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為水洗除塵裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:1混合室；101第一風(fēng)機；102第二風(fēng)機；103空調(diào)；104增濕器；2生長室；201培育架；202導(dǎo)液槽；203LED燈；3潔凈空氣供給裝置；301風(fēng)機加壓裝置；302水洗除塵裝置；3021水箱；3022進水閥；3023排水閥；3024水處理裝置；303濾除毒質(zhì)裝置；304紫外消毒裝置；4C02補充器；5給排水系統(tǒng)；6營養(yǎng)液供給系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0025]現(xiàn)在結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成，且其不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
[0026]如圖1-3所示，包括混合室1、生長室2及與混合室I連接的潔凈空氣供給裝置3。
[0027]潔凈空氣供給裝置3包括順次連接的風(fēng)機加壓裝置301、水洗除塵裝置302、濾除毒質(zhì)裝置303和紫外消毒裝置304，風(fēng)機加壓裝置301為整套裝置提供動力源，吸入新鮮空氣加壓后送至后工段處理；水洗除塵裝置302過濾氣體中的粉塵、顆粒等雜質(zhì)，同時也可局部調(diào)溫，包括液位恒定的水箱3021，水箱3021頂部側(cè)壁設(shè)有進水閥3022，水箱3021底部設(shè)有排水閥3023，水箱3021底部側(cè)壁設(shè)有進氣口，水箱3021頂部設(shè)有出氣口，排水閥3023通過水處理裝置3024連接到進水閥3022，通過進水閥3022和出水閥3023定時動作，達到清潔水質(zhì)及維持水箱3021液位H恒定的目的，經(jīng)過風(fēng)機加壓裝置301加壓的空氣從水箱3021下部的進氣口接入，空氣中的粉塵、顆粒被水濾除，氣體至水箱3021頂部的出氣口輸出，至后工段入口，因為添加了水處理裝置3024，所以水可循環(huán)使用。經(jīng)過紫外消毒裝置304后的空氣供給混合室I。
[0028]混合室I為用保溫材料制成的密閉空間，混合室I底部設(shè)有兩臺循環(huán)風(fēng)機，第一風(fēng)機101用于排除混合室I內(nèi)的廢氣及對混合室I內(nèi)的空氣調(diào)溫調(diào)濕，第二風(fēng)機102用于混合室I與生長室2之間的氣流循環(huán)；混合室I還與外部的CO2補充器4連接。
[0029]生長室2內(nèi)設(shè)有4-8個培育架201，每個培育架201分割為4_8層，每層設(shè)有導(dǎo)液槽202和16-32根LED燈203，導(dǎo)液槽202與給排水系統(tǒng)5及營養(yǎng)液供給系統(tǒng)6連接；生長室2內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器、濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照強度傳感器和營養(yǎng)液的電導(dǎo)率及液位傳感器，營養(yǎng)液的電導(dǎo)率對應(yīng)其PH值，各傳感器采集的數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)傳送至控制器，控制器根據(jù)植物在不同時期的生長環(huán)境曲線調(diào)節(jié)植物生長環(huán)境的溫度、濕度、CO2濃度、光照強度和營養(yǎng)液的電導(dǎo)率及液位。
[0030]控制器通過啟動第一風(fēng)機101和第二風(fēng)機102及啟動潔凈空氣供給裝置3的電磁閥向生長室2補充潔凈空氣對生長環(huán)境調(diào)溫或調(diào)濕；控制器通過啟動第二風(fēng)機102及啟動潔凈空氣供給裝置3的電磁閥向生長室2補充潔凈空氣對生長環(huán)境調(diào)溫；混