一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，包括支架、控制系統(tǒng)、自動供水系統(tǒng)、濕度傳感器、植物補光燈和空氣凈化系統(tǒng)，自動供水系統(tǒng)包括水槽、水管、水泵、供水口和回水口，水泵放置在水槽中，通過供水口與放置在土壤中的水管連接，水管在管壁上設(shè)置有透水孔，回水口設(shè)置在水槽的上方，且出水的垂直位置低于水管。本發(fā)明以控制系統(tǒng)為核心，通過自動供水系統(tǒng)和濕度傳感器的配合、植物補光燈和光敏傳感器的配合、空氣凈化系統(tǒng)，實現(xiàn)了濕度控制、光照控制、空氣凈化，整體設(shè)計空間利用率高，自動化程度高，操作靈活。
【專利說明】
一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及種植技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著城市人口的不斷增長，鋼筋混泥土的高樓大廈也日益增多，從而使城市的綠化面積在不斷減少，同時，在城市中的人群，蔬菜之類的食物都是通過市場購買，人們無法通過肉眼識別蔬菜是否安全，從而使城市居民面臨著環(huán)境污染、食品安全等問題。
[0003]家庭種植菜園是指居民利用家庭住房的空間來種植蔬菜，不僅起到室內(nèi)綠化、裝飾觀賞的效果，而且種植的蔬菜供人們食用，保證了食品安全，同時，人們忙碌緊張的工作情緒和小孩日益沉重的學(xué)習(xí)壓力，可以通過親手栽培蔬菜，享受田園生活帶來的樂趣，從而起到了舒緩心情的作用。
[0004]不同的蔬菜品種對于光照、溫度和濕度都有不同的要求，對于光照和溫度來說，便宜且易于實現(xiàn)的補光燈可以有效的補充光照，越來越普遍的空調(diào)可以有效的調(diào)節(jié)溫度，然而，如何有效的控制澆水時間和澆水量，從而保證蔬菜品種的濕度要求，卻并不容易，如中國專利申請?zhí)?01210082682.6的一種立體水田墻，采用了水及其循環(huán)設(shè)施、植物及其栽培設(shè)施、窗體設(shè)施，分中、外、內(nèi)三個層次組合成房屋的墻體結(jié)構(gòu)，采用定時器和固定的供水裝置來控制澆水量，然而定時器的定時功能為內(nèi)置參數(shù)，該發(fā)明未提供控制裝置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，使本發(fā)明存在栽培蔬菜單一、操作不靈活的缺陷；中國專利申請?zhí)?01410350469.8的補光型可組裝式家庭菜園種植裝置，采用微電腦控制器、微型栗、LED補光燈等裝置實現(xiàn)電腦半自動控制澆水量，操作較為靈活，然而該發(fā)明采用了頂部噴水的方式，水從上往下流，存在頂層和底層的濕度不均，且噴出的水澆到蔬菜上，存在土質(zhì)疏松、水分蒸發(fā)和不雅觀等缺陷；中國專利號201420207751.6的一種植物根系土壤室內(nèi)空氣過濾生物降解凈化置換系統(tǒng)，采用的是控制水位和底部海綿滲水的方式，實現(xiàn)自動灌溉控制土壤濕度的有益效果，避免了頂部噴水帶來的諸多缺陷，然而吸水海綿和土壤的接觸使土壤會一直吸收水分，直至土壤濕度飽和或達(dá)到了海綿濕度一致的情況，濕度控制不理想且存在土壤過濕的問題；中國專利號201510632916.3的一種自動灌溉的陽臺蔬菜種植設(shè)備，通過檢測土壤電阻率變化來判斷土壤含水量的變化，通過埋在土中的帶孔小水管來實現(xiàn)灌水，從而實現(xiàn)自動灌溉的技術(shù)效果，然而該發(fā)明通過土壤電阻率的間接測量土壤含水量，其誤差較大，不夠準(zhǔn)確，同時由于管型容器兩端由封蓋封堵，若為單層管型容器，則空間利用率太低，若為多層管型容器，則多層之間互不連通，不能形成水循環(huán)，流入帶孔小水管里的水在達(dá)到合適土壤濕度的情況下要從一端封蓋的開孔流出，流出的水無論是否有收集，收集的水無論是否有重新使用，都使得該發(fā)明無法同時實現(xiàn)節(jié)水灌溉和自動灌溉。
[0005]因此有必要設(shè)計一種能實現(xiàn)自動澆水、節(jié)能灌溉、空間利用率高且能靈活控制的家庭種植系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為解決上述問題提供一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，以控制系統(tǒng)為核心，通過自動供水系統(tǒng)和濕度傳感器實現(xiàn)了濕度控制，通過植物補光燈和光敏傳感器實現(xiàn)了自動補光，通過空氣凈化系統(tǒng)實現(xiàn)了空氣凈化，改善了室內(nèi)環(huán)境，整體上自動化程度高、空間利用率高且能靈活控制。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，達(dá)到上述效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，包括支架、控制系統(tǒng)、自動供水系統(tǒng)、濕度傳感器、植物補光燈和空氣凈化系統(tǒng)，所述的自動供水系統(tǒng)包括水槽、水管、水栗、供水口和回水口，所述的水栗放置在水槽中，通過供水口與放置在土壤中的水管連接，所述的水管在管壁上設(shè)置有透水孔，所述的回水口設(shè)置在水槽的上方，且出水的垂直位置低于水管，所述的控制系統(tǒng)與自動供水系統(tǒng)、濕度傳感器、植物補光燈、空氣凈化系統(tǒng)連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述的支架包括短種植槽、長種植槽、萬向輪和底托，所述的短種植槽與長種植槽相連，所述的水管位于短種植槽、長種植槽的底部，所述的水槽、空氣凈化系統(tǒng)放置在底托上。
[0009]進(jìn)一步的，所述的控制系統(tǒng)包括顯示器、按鍵、中央控制器、傳感器處理模塊和控制開關(guān)。
[0010]進(jìn)一步的，所述的控制系統(tǒng)包括光敏傳感器，所述的植物補光燈包括但不限于設(shè)置在支架頂部的LED補光燈，所述的控制系統(tǒng)通過接收光敏傳感器采集的當(dāng)前光照信息，自動控制植物補光燈的啟動或關(guān)閉。
[0011]進(jìn)一步的，所述的空氣凈化系統(tǒng)包括吸入氣體的氣栗、將氣體細(xì)化成微粒氣泡的空氣細(xì)化器和傳輸氣體的氣管，所述的氣栗通過氣管與空氣細(xì)化器連接，所述的氣管與空氣細(xì)化器的數(shù)量對應(yīng)。
[0012]進(jìn)一步的，所述的氣栗與氣管之間放置有去除空氣中顆粒污染物的過濾網(wǎng)，所述的過濾網(wǎng)為HEPA濾網(wǎng)或靜電過濾網(wǎng)或活性炭濾網(wǎng)。
[0013]進(jìn)一步的，所述的濕度傳感器設(shè)置有一個或兩個以上，與種植槽內(nèi)的土壤相接觸，所述的控制系統(tǒng)通過接收濕度傳感器采集的土壤濕度信息，自動控制自動供水系統(tǒng)的啟動或關(guān)閉。
[0014]進(jìn)一步的，所述的控制系統(tǒng)上能更改的參數(shù)包括但不限于:自動供水系統(tǒng)的供水量和供水時間、不同品種對應(yīng)的土壤濕度范圍、不同品種對應(yīng)的光照強度范圍，所述的控制系統(tǒng)保存用戶設(shè)定的參數(shù)，從而對自動供水系統(tǒng)、植物補光燈進(jìn)行控制。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點:
1、通過埋在土壤底部的帶孔水管，采用水栗抽水至高處，沿著水管流經(jīng)種植槽，最后多余的水流回水槽，整體實現(xiàn)了水循環(huán)的技術(shù)效果，從而避免多余的水排出所造成的浪費;通過在控制系統(tǒng)中設(shè)置不同的供水參數(shù)，以適應(yīng)不同蔬菜品種的濕度要求，使用戶能更加靈活的控制澆水量，同時濕度傳感器實時監(jiān)測土壤中的含水量，從而實現(xiàn)了全自動澆水的技術(shù)效果；
2、氣栗抽取氣體，經(jīng)過濾網(wǎng)、空氣細(xì)化器后通入水中，有效的濾除空氣中的污染物，起到凈化空氣的作用；
3、由光敏傳感器采集光照信息，由用戶預(yù)設(shè)光照強度范圍，由控制系統(tǒng)內(nèi)的軟件算法進(jìn)行控制開關(guān)，由植物補光燈進(jìn)行補光，從而實現(xiàn)了自動補光的技術(shù)效果；
綜上所述，本發(fā)明是一種具有濕度控制、空氣凈化、自動補光的智能種植系統(tǒng)。
[0016]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后，本發(fā)明的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。
【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明涉及的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明涉及的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)的主視圖；
圖3為本發(fā)明涉及的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)的A-A剖視圖；
圖4為本發(fā)明涉及的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)的立體圖；
圖5為本發(fā)明涉及的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)的俯視圖；
圖6為本發(fā)明涉及的自動供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明涉及的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為本發(fā)明涉及的控制系統(tǒng)的內(nèi)部示意圖。
[0018]其中，支架1、控制系統(tǒng)2、自動供水系統(tǒng)3、濕度傳感器4、植物補光燈5、空氣凈化系統(tǒng)6、頂端蓋板11、長橫梁12、短橫梁13、立柱14、短種植槽15、長種植槽16、萬向輪17、底托18、加強梁19、顯示器21、按鍵22、中央控制器23、傳感器處理模塊24、光敏傳感器25、控制開關(guān)26、水槽31、水管32、水栗33、供水口 34、回水口 35、氣栗61、空氣細(xì)化器62、氣管63。
【具體實施方式】
[0019]下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明:
如圖1-圖8所示，一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，由支架1、控制系統(tǒng)2、自動供水系統(tǒng)3、濕度傳感器4、植物補光燈5和空氣凈化系統(tǒng)6組成，控制系統(tǒng)2和自動供水系統(tǒng)3放置在支架I上，控制系統(tǒng)2自動供水系統(tǒng)3、濕度傳感器4、植物補光燈5、空氣凈化系統(tǒng)6相連接，其中自動供水系統(tǒng)3包括水槽31、水管32、水栗33、供水口34和回水口35，將水栗33放置在水槽31中，通過供水口 34與放置在土壤中的水管32連接，在水管32的管壁上設(shè)置有透水孔，回水口 35位于水槽31的上方，且出水的垂直位置低于水管32。
[0020]如圖1所示，支架I包括頂端蓋板11、長橫梁12、短橫梁13、立柱14、短種植槽15、長種植槽16、萬向輪17、底托18和加強梁19;短種植槽15與長種植槽16相連，形成回路;水管32位于短種植槽15、長種植槽16的底部，水管32的上方鋪設(shè)有種植用的土壤，水槽31放置在底托18上，底托18設(shè)置在支架I的最下方;控制系統(tǒng)2則位于長橫梁12的上方，靠著長種植槽16;濕度傳感器4設(shè)置有三個，在每層長種植槽16上各設(shè)置有一個，放置在長種植槽16的側(cè)壁上，與長種植槽16內(nèi)的土壤接觸。
[0021]控制系統(tǒng)2放置在支架I上的高度在一米左右，便于用戶進(jìn)行控制;整個支架I共設(shè)置有三層種植層，空間利用率較高，每層相隔0.4米，蔬菜具有的生長空間在0.3米左右，適宜栽培大多數(shù)蔬菜品種，支架I共設(shè)置有四個萬向輪17，便于用戶根據(jù)實際情況進(jìn)行移動；整個支架I采用長橫梁12、短橫梁13、立柱14作為主架構(gòu)，同時中間設(shè)置有四根加強梁19進(jìn)行承重，安全牢固。
[0022]如圖3所示，空氣凈化系統(tǒng)6包括氣栗61、空氣細(xì)化器62和氣管63，氣栗61放置在水槽31旁邊，四個空氣細(xì)化器62放置在水槽31內(nèi)，氣栗61通過四根氣管63與空氣細(xì)化器62—
一對應(yīng)連接。
[0023 ]如圖4所示，植物補光燈5放置在支架I的頂部，與加強梁19連接。
[0024]如圖7-圖8所示，控制系統(tǒng)2包括顯示器21、按鍵22、中央控制器23、傳感器處理模塊24、光敏傳感器25和控制開關(guān)26。
[0025]該實施例的整體工作過程如下:連接控制系統(tǒng)2的電源線，用戶在短種植槽15、長種植槽16內(nèi)種植蔬菜品種，并根據(jù)蔬菜品種對濕度、光照的要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，設(shè)置完成后，控制系統(tǒng)2進(jìn)行濕度控制和光照控制，用戶也可根據(jù)自己的實際情況進(jìn)行自動模式和手動模式的切換、選擇空氣凈化系統(tǒng)6的開啟或關(guān)閉。
[0026]實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置的過程如下:首次進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時，通過顯示器21查看操作界面，通過按鍵22輸入?yún)?shù)和對應(yīng)的蔬菜品種，然后保存在控制系統(tǒng)2內(nèi)的中央控制器23，首次參數(shù)設(shè)置成功后，根據(jù)種植的蔬菜品種，查找對應(yīng)的序號，調(diào)出之前設(shè)置的參數(shù)，進(jìn)行使用即可，若發(fā)現(xiàn)調(diào)出的參數(shù)不符合自己的實際要求，可進(jìn)行修改，保存后使用。
[0027]實現(xiàn)濕度控制的過程如下:由埋在土中的濕度傳感器4采集的土壤濕度信息，并將采集的土壤濕度信息發(fā)送至控制系統(tǒng)2內(nèi)，由控制系統(tǒng)2內(nèi)的軟件算法進(jìn)行運算，判斷是否在用戶設(shè)定的土壤濕度范圍內(nèi)，在低于用戶設(shè)定的土壤濕度范圍下限值時，控制系統(tǒng)2啟動水栗33，水槽31中的水經(jīng)水栗33的吸取，從供水口 34流入水管32，水管32流經(jīng)短種植槽15、長種植槽16內(nèi)，從透水孔滲入土壤，由于回水口35出水的垂直位置低于水管32，多余的水會經(jīng)回水口 35流回水槽31內(nèi)，在達(dá)到用戶設(shè)定的土壤濕度范圍上限值后，關(guān)閉水栗33，停止供水。
[0028]實現(xiàn)光照控制的過程如下:由光敏傳感器25采集的當(dāng)前光照強度信息，并將采集的光照強度信息發(fā)送至控制系統(tǒng)2內(nèi)，由控制系統(tǒng)2內(nèi)的軟件算法進(jìn)行運算，判斷是否在用戶設(shè)定的光照強度范圍內(nèi)，在低于用戶設(shè)定的光照強度范圍下限值時，控制系統(tǒng)2啟動植物補光燈5，植物補光燈5持續(xù)工作一段時間后自動關(guān)閉，由光敏傳感器25繼續(xù)采集當(dāng)前的光照強度信息，如此循環(huán)，這是由于植物補光燈5在開啟，光敏傳感器25采集的光照強度信息會始終處于光照強度范圍內(nèi)，所以在開啟植物補光燈5后，設(shè)置有定時程序關(guān)閉。
[0029]實現(xiàn)手動控制的過程如下:用戶通過顯示器21選擇開啟手動控制，根據(jù)實際情況進(jìn)行判斷，通過按鍵22輸入關(guān)于濕度或光照的參數(shù)，確定后，由控制系統(tǒng)2發(fā)出控制指令，從而對自動供水系統(tǒng)3、植物補光燈5進(jìn)行控制，完成用戶手動輸入的參數(shù)。
[0030]實現(xiàn)空氣凈化的過程如下:用戶通過顯示器21選擇開啟空氣凈化系統(tǒng)6，由氣栗61抽取氣體，經(jīng)過濾網(wǎng)、氣管63、空氣細(xì)化器62后通入水中，空氣細(xì)化器62將氣體細(xì)化成微粒氣泡，從水面冒出，完成水凈化，有效的濾除空氣中的污染物。
[0031]在以上所述中，控制系統(tǒng)2上能更改的參數(shù)包括但不限于:自動供水系統(tǒng)3的供水量和供水時間、不同品種對應(yīng)的土壤濕度范圍、不同品種對應(yīng)的光照強度范圍、自動模式和手動模式的切換、空氣凈化系統(tǒng)6的開啟或關(guān)閉。
[0032]結(jié)合以上可知，當(dāng)用戶出遠(yuǎn)門，無法及時照料植物時，可事先往水槽31加滿水，并進(jìn)行參數(shù)預(yù)設(shè)，由控制系統(tǒng)2進(jìn)行實時監(jiān)控，由控制系統(tǒng)2控制自動供水系統(tǒng)3、植物補光燈5的啟動和關(guān)閉，進(jìn)行濕度控制和光照控制，從而保證植物的生長濕度要求和光照要求;水經(jīng)過整個自動供水系統(tǒng)3后回到水槽31的循環(huán)設(shè)計，避免了多余的水排掉造成的浪費，達(dá)到節(jié)能灌溉的有益效果;通過控制系統(tǒng)2上設(shè)置不同蔬菜對應(yīng)的不同參數(shù)，用戶也可選擇手動模式或自動模式，使得用戶能根據(jù)不同的實際情況進(jìn)行靈活控制。
[0033]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制;凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員均可按說明書附圖所示和以上所述而順暢地實施本發(fā)明；但是，凡熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而做出的些許更動、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實施例；同時，凡依據(jù)本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)對以上實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變等，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，包括支架(1)、控制系統(tǒng)(2)、自動供水系統(tǒng)(3)、濕度傳感器(4)、植物補光燈(5)和空氣凈化系統(tǒng)(6)，其特征在于:所述的自動供水系統(tǒng)(3)包括水槽(31)、水管(32)、水栗(33)、供水口(34)和回水口(35)，所述的水栗(33)放置在水槽(31)中，通過供水口(34)與放置在土壤中的水管(32)連接，所述的水管(32)在管壁上設(shè)置有透水孔，所述的回水口(35)設(shè)置在水槽(31)的上方，且出水的垂直位置低于水管(32)，所述的控制系統(tǒng)(2)與自動供水系統(tǒng)(3)、濕度傳感器(4)、植物補光燈(5)、空氣凈化系統(tǒng)(6)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，其特征在于:所述的支架(I)包括短種植槽(15)、長種植槽(16)、萬向輪(17)和底托(18)，所述的短種植槽(15 )與長種植槽(16 )相連，所述的水管(3 2 )位于短種植槽(15 )、長種植槽(16 )的底部，所述的水槽(31)、空氣凈化系統(tǒng)(6 )放置在底托(18 )上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)(2)包括顯示器(21)、按鍵(22)、中央控制器(23)、傳感器處理模塊(24)和控制開關(guān)(26)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)(2)包括光敏傳感器(25)，所述的植物補光燈(5)包括但不限于設(shè)置在支架(1)頂部的LED補光燈，所述的控制系統(tǒng)(2)通過接收光敏傳感器(25)采集的當(dāng)前光照信息，自動控制植物補光燈(5)的啟動或關(guān)閉。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，其特征在于:所述的空氣凈化系統(tǒng)(6)包括吸入氣體的氣栗(61)、將氣體細(xì)化成微粒氣泡的空氣細(xì)化器(62)和傳輸氣體的氣管(63)，所述的氣栗(61)通過氣管(63)與空氣細(xì)化器(62)連接，所述的氣管(63)與空氣細(xì)化器(62)的數(shù)量——對應(yīng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣栗(61)與氣管(63)之間放置有去除空氣中顆粒污染物的過濾網(wǎng)，所述的過濾網(wǎng)為HEPA濾網(wǎng)或靜電過濾網(wǎng)或活性炭濾網(wǎng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，其特征在于:所述的濕度傳感器(4)設(shè)置有一個或兩個以上，與種植槽內(nèi)的土壤相接觸，所述的控制系統(tǒng)(2)通過接收濕度傳感器(4)采集的土壤濕度信息，自動控制自動供水系統(tǒng)(3)的啟動或關(guān)閉。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7其中之一所述的一種具有空氣凈化的自動供水補光種植系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)(2)上能更改的參數(shù)包括但不限于:自動供水系統(tǒng)(3)的供水量和供水時間、不同品種對應(yīng)的土壤濕度范圍、不同品種對應(yīng)的光照強度范圍，所述的控制系統(tǒng)(2)保存用戶設(shè)定的參數(shù)，從而對自動供水系統(tǒng)(3)、植物補光燈(5)進(jìn)行控制。
【文檔編號】A01G7/04GK105918077SQ201610255299
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】伏小強, 林振華
【申請人】蘇州創(chuàng)必成電子科技有限公司