本發(fā)明涉及水培領(lǐng)域，特別是一種生態(tài)水培控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

水培植物是指不用土壤而采用水性營(yíng)養(yǎng)液來(lái)培植的作物，這種方式最大限度地滿足植物根系對(duì)水、肥、氣等條件的需求，發(fā)揮作物生長(zhǎng)的最大潛力。由于水培作物產(chǎn)量高、品質(zhì)好，目前水培方式種植作物逐步向科學(xué)化、現(xiàn)代化、自動(dòng)化等水平的作物栽培體系發(fā)展。相應(yīng)地，需求適應(yīng)大面積進(jìn)行水培植物的裝置，并且需要此裝置具有一定自動(dòng)化功能，從而減少人力物力。

傳統(tǒng)的生態(tài)水培系統(tǒng)功能單一和不完善，對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的控制不到位，為調(diào)節(jié)生態(tài)內(nèi)環(huán)境提高難度，且穩(wěn)定性和生產(chǎn)性低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供高生產(chǎn)性與穩(wěn)定性，對(duì)生態(tài)多種環(huán)境的控制智能化的一種生態(tài)水培控制系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種生態(tài)水培控制系統(tǒng)，包括生態(tài)水培屋，其中：所述生態(tài)水培屋設(shè)有生態(tài)控制系統(tǒng)、智能主機(jī)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和栽種系統(tǒng)，所述智能主機(jī)系統(tǒng)連接著生態(tài)控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和栽種系統(tǒng)，所述生態(tài)控制系統(tǒng)包括：

供排水系統(tǒng)，通過(guò)水池箱與水泵向栽種系統(tǒng)提供水，所述水池箱設(shè)于生態(tài)水培屋的外部，所述水池箱通過(guò)傳感系統(tǒng)的水位傳感器檢測(cè)水位，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)水泵，實(shí)現(xiàn)供水與回收水功能；所述水池箱還設(shè)有排水總開(kāi)關(guān)，用于排水或排污；

光照系統(tǒng)，包括若干LED燈及安裝LED燈的升降組件，所述升降組件設(shè)于生態(tài)水培屋的頂部，所述LED燈呈陣列分布，間距在0.5m-1.5m；通過(guò)傳感系統(tǒng)中的光感傳感器對(duì)光能進(jìn)行檢測(cè)，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)反饋的信號(hào)驅(qū)動(dòng)光照系統(tǒng)，增強(qiáng)或減弱LED燈的光照強(qiáng)度來(lái)提高光能的利用率，同時(shí)還可以利用升降組件對(duì)光照系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生態(tài)水培屋內(nèi)的升降，增長(zhǎng)或縮短植物與光源之間的距離，以達(dá)到最佳植物生長(zhǎng)的光照環(huán)境。所述LED燈可以自動(dòng)調(diào)光，采用RGB無(wú)線調(diào)光應(yīng)用設(shè)計(jì)，根據(jù)植物對(duì)光照要求設(shè)定相應(yīng)的光色光照，滿足植物生長(zhǎng)的需求。

空調(diào)系統(tǒng)，通過(guò)傳感系統(tǒng)的溫度傳感器檢測(cè)生態(tài)水培屋的溫度，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)空調(diào)，實(shí)現(xiàn)溫度的控制；

加濕系統(tǒng)，包括加濕機(jī)和空調(diào)，通過(guò)傳感系統(tǒng)的濕度傳感器檢測(cè)生水培屋的濕度，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)加濕機(jī)加濕或驅(qū)動(dòng)空調(diào)抽濕；

所述溫度傳感器和濕度傳感器實(shí)施采集溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò)傳感系統(tǒng)反饋至智能主機(jī)系統(tǒng)，所述空調(diào)采用恒溫恒濕空調(diào)，采用RS-485通信線獲取智能主機(jī)系統(tǒng)的指令，自動(dòng)運(yùn)行調(diào)節(jié)生態(tài)水培屋內(nèi)的溫度與濕度。

通風(fēng)系統(tǒng)，包括設(shè)于生態(tài)水培屋頂部的抽風(fēng)機(jī)和止回閥，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)的氧氣傳感器反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)通風(fēng)機(jī)，氧氣依次經(jīng)過(guò)止回閥、生態(tài)水培屋、抽風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)功能；所述氧氣傳感器提供生態(tài)水培屋內(nèi)的氧氣環(huán)境指標(biāo)，由智能主機(jī)系統(tǒng)的設(shè)定值決定是否啟動(dòng)通風(fēng)機(jī)或打開(kāi)止回閥，所述止回閥防止氣流往外流失。

供氣系統(tǒng)，包括安裝于生態(tài)水培屋外側(cè)的二氧化碳發(fā)生器和固定結(jié)構(gòu)裝置，通過(guò)傳感系統(tǒng)的二氧化碳傳感器檢測(cè)二氧化碳濃度，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)二氧化碳發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)供氣功能。所述二氧化碳傳感器實(shí)時(shí)采集生態(tài)水培屋內(nèi)的二氧化碳濃度，智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)識(shí)別二氧化碳環(huán)境條件，決定是否啟動(dòng)二氧化碳發(fā)生器進(jìn)行供氣

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述光照系統(tǒng)的升降組件設(shè)有燈光升降手動(dòng)手把和升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述燈光升降手動(dòng)手把設(shè)于生態(tài)水培屋的外側(cè)，所述升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接智能主機(jī)系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述栽種系統(tǒng)包括規(guī)則陣列分布的若干個(gè)培植水桶和水管組件，所述水管組件由水管、直角管、三通管、轉(zhuǎn)接頭組成，分布在生態(tài)水培屋底部，所述培植水桶分布在水管組件的一側(cè)，并在培植水桶底部一側(cè)設(shè)有供水孔，所述每個(gè)培植水桶通過(guò)供水孔與水管組件連接，并在連接處設(shè)有水閥開(kāi)關(guān)，所述水管組件與供排水系統(tǒng)連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述傳感系統(tǒng)包括有水位傳感器、光感傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣傳感器、二氧化碳傳感器，均設(shè)于生態(tài)水培屋內(nèi)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述生態(tài)水培屋外側(cè)底部設(shè)有防水布，所述防水布環(huán)繞生態(tài)水培屋底部一圈。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述智能主機(jī)系統(tǒng)包括控制主機(jī)，所述控制主機(jī)由系統(tǒng)核心板、主接口板、電源板、電力控制板、電源接口板及附屬單元組成，為智能主機(jī)系統(tǒng)的中樞單元；

系統(tǒng)核心板：系統(tǒng)核心、DDR3 1G Byte、EMMC/NAND FLASH兼容；、

主接口板：核心板的載體、并驅(qū)動(dòng)電路及無(wú)線通信模塊、接口部分電路、與控制板的接口；

電源板：提供主機(jī)部分電力，12V 2A；

電力控制板：系統(tǒng)各部分電力輸出、接受主機(jī)指令完成過(guò)程控制；

電源接口板：主要是外部交流輸入接口。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述生態(tài)水培屋主要由若干個(gè)拼接單元、樑柱單元、角鏈單元組成。所述拼接單元為規(guī)則的、可以拼接組成完整平面的形狀，比如正方形、菱形等，所述拼接單元組成平面后，通過(guò)樑柱結(jié)構(gòu)和角鏈單元把若干個(gè)平面圍城生態(tài)水培屋，所述生態(tài)水培屋因?yàn)橛扇舾蓚€(gè)拼接單元組成，其屋形根據(jù)具體地理環(huán)境和實(shí)際需要可以增大和減少，擴(kuò)展性好，同時(shí)拼接單元便于運(yùn)輸，拆裝方便，且形狀多變。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明具有高生產(chǎn)性和穩(wěn)定性特點(diǎn)，兼?zhèn)涠喾N生態(tài)環(huán)境的控制，包括植物生長(zhǎng)的主要環(huán)境：溫度、濕度、光照、氧氣、二氧化碳、水、營(yíng)養(yǎng)等，提供最適合植物生長(zhǎng)的生態(tài)環(huán)境，栽培周期可縮短至常規(guī)的1/2-2/3，還具有節(jié)水功能，約為正常開(kāi)放式值培的1/50，達(dá)到最大化生產(chǎn)和資源利用。同時(shí)由于栽培植物處于最優(yōu)質(zhì)生長(zhǎng)環(huán)境，容易產(chǎn)出高品質(zhì)的產(chǎn)品和培育出優(yōu)質(zhì)苗種，能生產(chǎn)附加值較高的植物，可節(jié)約運(yùn)輸和包裝資源、就地生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖說(shuō)明與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明：

參考圖1至圖3，一種生態(tài)水培控制系統(tǒng)，包括生態(tài)水培屋，所述生態(tài)水培屋設(shè)有生態(tài)控制系統(tǒng)、智能主機(jī)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和栽種系統(tǒng)，所述智能主機(jī)系統(tǒng)連接著生態(tài)控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和栽種系統(tǒng)，所述生態(tài)水培屋采用鋁型材1構(gòu)建骨架、塑鋼型材2進(jìn)行封蓋形成，內(nèi)部封閉，不透光，保溫隔熱，不受外部環(huán)境影響。生態(tài)水培屋通過(guò)鋁型材單元組合角鏈、梁柱進(jìn)行拼接，在可擴(kuò)展性上具有較大的優(yōu)勢(shì)。所述生態(tài)水培屋外側(cè)底部設(shè)有防水布3，所述防水布3環(huán)繞生態(tài)水培屋底部一圈，氣密性好。所述智能主機(jī)系統(tǒng)4設(shè)于生態(tài)水培屋的門(mén)口一側(cè)。

所述生態(tài)控制系統(tǒng)包括：

供排水系統(tǒng)5，通過(guò)水池箱與水泵向栽種系統(tǒng)提供水，所述水池箱設(shè)于生態(tài)水培屋的外部，所述水池箱通過(guò)傳感系統(tǒng)的水位傳感器檢測(cè)水位，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)水泵，實(shí)現(xiàn)供水與回收水功能；所述水池箱還設(shè)有排水總開(kāi)關(guān)，用于排水或排污；

光照系統(tǒng)6，包括若干LED燈及安裝LED燈的升降組件，所述升降組件設(shè)于生態(tài)水培屋的頂部，所述LED燈呈陣列分布，間距在0.5m-1.5m；通過(guò)傳感系統(tǒng)中的光感傳感器對(duì)光能進(jìn)行檢測(cè)，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)反饋的信號(hào)驅(qū)動(dòng)光照系統(tǒng)，增強(qiáng)或減弱LED燈的光照強(qiáng)度來(lái)提高光能的利用率，同時(shí)還可以利用升降組件對(duì)光照系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生態(tài)水培屋內(nèi)的升降，增長(zhǎng)或縮短植物與光源之間的距離，以達(dá)到最佳植物生長(zhǎng)的光照環(huán)境。所述LED燈可以自動(dòng)調(diào)光，采用RGB無(wú)線調(diào)光應(yīng)用設(shè)計(jì)，根據(jù)植物對(duì)光照要求設(shè)定相應(yīng)的光色光照，滿足植物生長(zhǎng)的需求。

空調(diào)系統(tǒng)7，通過(guò)傳感系統(tǒng)的溫度傳感器檢測(cè)生態(tài)水培屋的溫度，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)空調(diào)，實(shí)現(xiàn)溫度的控制；

加濕系統(tǒng)8，包括加濕機(jī)和空調(diào)，通過(guò)傳感系統(tǒng)的濕度傳感器檢測(cè)生水培屋的濕度，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)加濕機(jī)加濕或驅(qū)動(dòng)空調(diào)抽濕；

所述溫度傳感器和濕度傳感器實(shí)施采集溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò)傳感系統(tǒng)反饋至智能主機(jī)系統(tǒng)，所述空調(diào)采用恒溫恒濕空調(diào)，采用RS-485通信線獲取智能主機(jī)系統(tǒng)的指令，自動(dòng)運(yùn)行調(diào)節(jié)生態(tài)水培屋內(nèi)的溫度與濕度。

通風(fēng)系統(tǒng)9，包括設(shè)于生態(tài)水培屋頂部的抽風(fēng)機(jī)和止回閥，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)的氧氣傳感器反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)通風(fēng)機(jī)，氧氣依次經(jīng)過(guò)止回閥、生態(tài)水培屋、抽風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)功能；所述氧氣傳感器提供生態(tài)水培屋內(nèi)的氧氣環(huán)境指標(biāo)，由智能主機(jī)系統(tǒng)的設(shè)定值決定是否啟動(dòng)通風(fēng)機(jī)或打開(kāi)止回閥，所述止回閥防止氣流往外流失。

供氣系統(tǒng)10，包括安裝于生態(tài)水培屋外側(cè)的二氧化碳發(fā)生器和固定結(jié)構(gòu)裝置，通過(guò)傳感系統(tǒng)的二氧化碳傳感器檢測(cè)二氧化碳濃度，所述智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)傳感系統(tǒng)反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)二氧化碳發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)供氣功能。所述二氧化碳傳感器實(shí)時(shí)采集生態(tài)水培屋內(nèi)的二氧化碳濃度，智能主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)識(shí)別二氧化碳環(huán)境條件，決定是否啟動(dòng)二氧化碳發(fā)生器進(jìn)行供氣

所述光照系統(tǒng)的升降組件設(shè)有燈光升降手動(dòng)手把和升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述燈光升降手動(dòng)手把設(shè)于生態(tài)水培屋的外側(cè)，所述升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接智能主機(jī)系統(tǒng)。

所述栽種系統(tǒng)包括規(guī)則陣列分布的若干個(gè)培植水桶和水管組件，所述水管組件由水管、直角管、三通管、轉(zhuǎn)接頭組成，分布在生態(tài)水培屋底部，所述培植水桶分布在水管組件的一側(cè)，并在培植水桶底部一側(cè)設(shè)有供水孔，所述每個(gè)培植水桶通過(guò)供水孔與水管組件連接，并在連接處設(shè)有水閥開(kāi)關(guān)，所述水管組件與供排水系統(tǒng)連接。

所述傳感系統(tǒng)包括有水位傳感器、光感傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣傳感器、二氧化碳傳感器，均設(shè)于生態(tài)水培屋內(nèi)。

所述智能主機(jī)系統(tǒng)包括控制主機(jī)，所述控制主機(jī)由系統(tǒng)核心板、主接口板、電源板、電力控制板、電源接口板及附屬單元組成，為智能主機(jī)系統(tǒng)的中樞單元；

系統(tǒng)核心板：系統(tǒng)核心、DDR3 1G Byte、EMMC/NAND FLASH兼容；、

主接口板：核心板的載體、并驅(qū)動(dòng)電路及無(wú)線通信模塊、接口部分電路、與控制板的接口；

電源板：提供主機(jī)部分電力，12V 2A；

電力控制板：系統(tǒng)各部分電力輸出、接受主機(jī)指令完成過(guò)程控制；

電源接口板：主要是外部交流輸入接口。

智能主機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)生態(tài)水培控制系統(tǒng)的智能控制及狀態(tài)管理，主機(jī)中的主板及核心板主要是提供智能控制管理中心，其由4核CPU之安卓平臺(tái)搭建，其與外部信息采集及數(shù)據(jù)交互主要是通過(guò)RS232串口來(lái)進(jìn)行，所述傳感器系統(tǒng)采集的環(huán)境數(shù)據(jù)采用RS232 通訊反饋給智能主機(jī)系統(tǒng)，所述智能主機(jī)系統(tǒng)同樣通過(guò)RS232通訊將指令傳送給相應(yīng)系統(tǒng)，CO2、O2、溫濕度等傳感器均為實(shí)時(shí)采集環(huán)境數(shù)據(jù)指標(biāo)傳遞給智能主機(jī)系統(tǒng)做實(shí)時(shí)研判，當(dāng)范圍高或低于要求值時(shí)，智能主機(jī)系統(tǒng)會(huì)做出智能判斷，并控制電力控制板之繼電開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)或關(guān)斷相應(yīng)的系統(tǒng)。電力控制板的電力輸出設(shè)有8 路，功能有空調(diào)開(kāi)關(guān)，加濕開(kāi)關(guān)，供水開(kāi)關(guān)，排水開(kāi)關(guān)，供氣開(kāi)關(guān)，照明開(kāi)關(guān)，通風(fēng)開(kāi)關(guān)，換風(fēng)開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)智能主機(jī)可依初始設(shè)定條件或人為設(shè)定工作模式來(lái)控制各個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)啟與關(guān)斷，整個(gè)過(guò)程可以自動(dòng)化控制，控制的條件約束來(lái)源于傳感系統(tǒng)及用戶設(shè)置條件。

綜上所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員閱讀本發(fā)明文件后，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思無(wú)需創(chuàng)造性腦力勞動(dòng)而作出其他各種相應(yīng)的變換方案，均屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。