本發(fā)明涉及一種花卉種植自動化及智能家居系統(tǒng)，具體的說是植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

室內(nèi)植物墻是室內(nèi)花卉的一種嶄新布置形式，一方面將花卉的占地面積減小，另一方面采用立體植物墻養(yǎng)護(hù)增加了室內(nèi)植物種植的密度。這種嶄新的方式不僅具有美觀作用，還具有天然氧吧的效果。

隨著植物墻種植模式到來，植物墻種植也帶來了新的挑戰(zhàn)。由于是立體種植，種植密度會增大，同時為了美觀，會進(jìn)行不同花卉品種的拼盤種植。這就給植物的養(yǎng)護(hù)提出了更高的需求。

首先是光照問題，限于室內(nèi)種植，得不到充分的光照保障，而且不同植物，對光照的需求也不一樣。所以如何根據(jù)實(shí)際情況來解決光照問題就逐漸凸顯出來了。

然后是澆水問題，因為植物墻種植，植物茂密，很難觀察到植物是否缺水，而且不同植物對水的需求也不一樣。所以如何針對性的提高澆水問題也是需要得到有效解決。

其次是通風(fēng)問題，由于植物的生長需要足夠的獨(dú)立空間，尤其是需要良好的通風(fēng)，但是植物墻種植增加了種植密度，所以如何有效滿足單株植物的通風(fēng)需求也需要得到有效解決。

再次是供暖問題，對于保持長期綠意盎然的植物來說，溫度也是影響因素之一，特別是到了冬天，如果室內(nèi)溫度過低，或者室內(nèi)一段時間無人居家居住，都會影響植物墻上植物的生長。

還有就是加濕問題，隨著植物墻植物品種的多樣性增加，植物對空氣的濕度也有一定的依賴性，為了適應(yīng)植物對濕度的要求，需要調(diào)節(jié)合適的環(huán)境濕度。

為了提高植物墻養(yǎng)護(hù)的水平，本發(fā)明提出了一種植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對植物墻植物的自動、高效檢測和控制、解決了植物墻植物養(yǎng)護(hù)過程中難以準(zhǔn)確把握其對澆水、補(bǔ)光、加溫、通風(fēng)、加濕等的需求問題。同時解決了根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程養(yǎng)護(hù)的問題。

植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)包括控制器、本地觸摸屏、WIFI網(wǎng)絡(luò)模塊、遠(yuǎn)程手機(jī)APP、溫度傳感器、土壤濕度傳感器、光照傳感器、氧氣傳感器、二氧化碳傳感器、灌溉裝置、加熱裝置、溫度裝置、補(bǔ)光裝置、通風(fēng)裝置、以及部分輔助裝置。

本發(fā)明的植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，通過設(shè)置相關(guān)的傳感器和執(zhí)行裝置，借助本地控制模式和遠(yuǎn)程APP控制模式，極大地提高了植物墻養(yǎng)護(hù)的智能化水平，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對植物墻養(yǎng)護(hù)過程中需要很高的管理水平，尤其是需要解決適當(dāng)?shù)纳L環(huán)境問題，將植物墻上植物生長環(huán)境的濕度、光照、溫度進(jìn)行實(shí)時采集并與澆水、通風(fēng)、供暖、加濕結(jié)合在一起，借助現(xiàn)場智能檢控和遠(yuǎn)程控制，提出了植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：控制器1、本地觸摸屏2、WIFI網(wǎng)絡(luò)模塊3、遠(yuǎn)程手機(jī)APP 4、溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8、二氧化碳傳感器9、灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補(bǔ)光裝置13、通風(fēng)裝置14、其他傳感器15和其他裝置16，其中，溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8和控制器1連接，并通過控制器1將獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶涂刂破?相連的灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補(bǔ)光裝置13、通風(fēng)裝置14、其他傳感器15和其他裝置16；控制器1經(jīng)WIFI網(wǎng)絡(luò)模塊3和遠(yuǎn)程手機(jī)APP 4連接并相互傳到信息，本地觸摸屏2連接控制器1并相互傳到信息。

本發(fā)明還提供所述的植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，步驟如下：系統(tǒng)啟動后，首先會對WIFI模塊3進(jìn)行自檢，判斷是否連接到網(wǎng)絡(luò)，確定網(wǎng)絡(luò)連接正常后，控制器1將對溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8和二氧化碳傳感器9進(jìn)行自動數(shù)據(jù)采集，控制器1對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，顯示到本地觸摸屏2上，并通過WIFI模塊3傳輸給手機(jī)APP4，控制器1等待接收外部指令，如果指令來自于遠(yuǎn)程APP4，則手機(jī)APP4根據(jù)協(xié)議指令可以通過遙控控制器1來控制灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補(bǔ)光裝置13和通風(fēng)裝置14實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光、灌溉、增溫、通風(fēng)等功能，如果指令來自于本地觸摸屏2，則執(zhí)行本地指令，根據(jù)本地指令也可以進(jìn)行手動和自動控制，正常狀態(tài)下控制器1會處于自動控制模式下，實(shí)時對傳感器測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)處理結(jié)果采取相應(yīng)的措施。

本發(fā)明進(jìn)一步提供一種和本發(fā)明所述智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)連接的灌溉裝置，其特征在于，由智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)通過水泵來控制澆水，灌溉裝置由位于植物墻底部的水槽、位于植物墻上端的水箱、滴漏軟管道、滴漏器、回流細(xì)管和水泵構(gòu)成，水泵可以將水槽中的水提到水箱中，水泵加有流量傳感器、可以測出水箱中的水量，實(shí)現(xiàn)對不同作物的不同水量澆水，水箱中的水在重力作用下，流通到滴漏器中，過多水的會經(jīng)過回流細(xì)管回流到水槽中。

本發(fā)明進(jìn)一步提供一種和本發(fā)明所述智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)連接的補(bǔ)光裝置，其特征在于，由智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)通過補(bǔ)光控制器來控制補(bǔ)光燈的開關(guān)時間節(jié)點(diǎn)，補(bǔ)光燈位于植物墻的上端，左右各一個，初始位置向下成45°照射，根據(jù)流程和控制指令可以調(diào)整照射的角度，在水平和垂直方向上可以實(shí)現(xiàn)2個自由度的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)不同植物墻植物對光線的不同照射需求。

本發(fā)明進(jìn)一步提供一種和本發(fā)明所述智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)連接的加熱裝置，由其特征在于，由智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)通過加熱除濕控制器來實(shí)現(xiàn)加熱和除濕，，該裝置可以實(shí)現(xiàn)柔性布線，能夠根據(jù)不同植物墻的不同結(jié)構(gòu)來盡可能的實(shí)現(xiàn)貼近作業(yè)，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)加熱、除濕和加濕功能，3種功能共同相同的通道。

本發(fā)明進(jìn)一步提供一種和本發(fā)明所述智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)連接的通風(fēng)裝置，其特征在于，有多個風(fēng)機(jī)構(gòu)成，可以瞬間實(shí)現(xiàn)比較大的風(fēng)量，或借助加熱裝置，借助相同的通道，實(shí)現(xiàn)微風(fēng)通風(fēng)。

本發(fā)明所述的植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，其工作原理在于：當(dāng)植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)工作時，控制器1進(jìn)行自檢以及初始化操作，如果是初次運(yùn)行，則進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的配置，使得養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)連接到附近的無線網(wǎng)絡(luò)上，如果非初次運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)配置會一直保存。如果中途外部無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了更改，可以在系統(tǒng)的配置菜單中進(jìn)行后續(xù)配置。然后控制器1對溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8和二氧化碳傳感器9進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過信息處理后，更新本地觸摸屏2的顯示信息，并根據(jù)協(xié)議進(jìn)行本地數(shù)據(jù)的上傳工作，傳到APP4的服務(wù)器端。隨后系統(tǒng)進(jìn)入默認(rèn)的自動模式，并等待指令的到達(dá)。如果新來指令來自于現(xiàn)場本地觸摸屏2操作，則進(jìn)入本地操作模式，如果指令來自于APP4端，則執(zhí)行APP4的相關(guān)指令，實(shí)現(xiàn)對灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補(bǔ)光裝置13和通風(fēng)裝置14的控制。整個系統(tǒng)內(nèi)嵌優(yōu)化控制算法。會根據(jù)植物的品種，植物的生長習(xí)性以及外在的環(huán)境進(jìn)行自動和手動控制。

本發(fā)明所述的其他傳感器15包括水位傳感器、流量傳感器等，主要用于對水箱水位的檢測以及對各澆灌流出口的水流量的檢測。

本發(fā)明所述的其他裝置16包括電源裝置，報警裝置等。主要用于給系統(tǒng)中各分系統(tǒng)提供電能，以及當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠?qū)崿F(xiàn)及時故障提示功能。

如圖3所示。在植物墻的右端是智能控制器1，除了能夠?qū)崿F(xiàn)本地的人工和自動控制外，還可以借助遠(yuǎn)程APP4實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

如圖3所示，所述灌溉裝置10，由智能控制器通過水泵來控制澆水，澆水功能由位于植物墻底部的水槽、位于植物墻上端的水箱、滴漏軟管道、滴漏器、回流細(xì)管和水泵構(gòu)成。其特征在于，水泵可以將水槽中的水提到水箱中，水泵加有流量傳感器、可以測出水箱中的水量，實(shí)現(xiàn)對不同作物的不同水量澆水。水箱中的水在重力作用下，流通到滴漏器中，過多水的會經(jīng)過回流細(xì)管回流到水槽中。

如圖3所示，所述補(bǔ)光裝置13，由智能控制器通過補(bǔ)光控制器來控制補(bǔ)光燈的開關(guān)時間節(jié)點(diǎn)。其特征在于補(bǔ)光燈位于植物墻的上端，左右各一個，初始位置向下成45°照射，根據(jù)流程和控制指令可以調(diào)整照射的角度。在水平和垂直方向上可以實(shí)現(xiàn)2個自由度的調(diào)整。以實(shí)現(xiàn)不同植物墻植物對光線的不同照射需求。

如圖3所示，所述加熱裝置11和濕度裝置12，由智能控制器通過加熱除濕控制器來實(shí)現(xiàn)加熱和除濕。其特征在于該裝置可以實(shí)現(xiàn)柔性布線，能夠根據(jù)不同植物墻的不同結(jié)構(gòu)來盡可能的實(shí)現(xiàn)貼近作業(yè)。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)加熱、除濕和加濕功能，3種功能共同相同的通道。

如圖3所示，所述通風(fēng)裝置14，有2種實(shí)現(xiàn)方式，一種是由智能控制器1通過通風(fēng)控制來實(shí)現(xiàn)。其特征在于，有多個風(fēng)機(jī)構(gòu)成，可以瞬間實(shí)現(xiàn)比較大的風(fēng)量。另一種方式是借助加熱除濕裝置，借助相同的通道，實(shí)現(xiàn)微風(fēng)通風(fēng)。此兩種方式有智能控制器1根據(jù)傳感器信息自行智能調(diào)用。

工作原理上，當(dāng)植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)工作時，控制器1進(jìn)行自檢以及初始化操作，如果是初次運(yùn)行，則進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的配置，使得養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)連接到附近的無線網(wǎng)絡(luò)上，如果非初次運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)配置會一直保存。如果中途外部無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了更改，可以在系統(tǒng)的配置菜單中進(jìn)行后續(xù)配置。然后控制器1對溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8和二氧化碳傳感器9進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過信息處理后，更新本地觸摸屏2的顯示信息，并根據(jù)協(xié)議進(jìn)行本地數(shù)據(jù)的上傳工作，傳到APP4的服務(wù)器端。隨后系統(tǒng)進(jìn)入默認(rèn)的自動模式，并等待指令的到達(dá)。如果新來指令來自于現(xiàn)場本地觸摸屏2操作，則進(jìn)入本地操作模式，如果指令來自于APP4端，則執(zhí)行APP4的相關(guān)指令，實(shí)現(xiàn)對灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補(bǔ)光裝置13和通風(fēng)裝置14的控制。整個系統(tǒng)內(nèi)嵌優(yōu)化控制算法。會根據(jù)植物的品種，植物的生長習(xí)性以及外在的環(huán)境進(jìn)行自動和手動控制。

本發(fā)明的有益效果是：

通過設(shè)計一種植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對植物墻植物的自動、高效檢測和控制、解決了植物墻植物養(yǎng)護(hù)過程中難以準(zhǔn)確把握其對澆水、補(bǔ)光、加溫、通風(fēng)、加濕的需求問題。通過設(shè)置相關(guān)的傳感器和執(zhí)行裝置，借助本地控制模式和遠(yuǎn)程APP控制模式，極大地提高了植物墻養(yǎng)護(hù)的智能化水平，具有良好的應(yīng)用前景。

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

附圖說明

圖1為植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的控制流程圖；

圖3植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)安裝于植物墻上的功能示意圖

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示：植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)包括控制器1、本地觸摸屏2、WIFI網(wǎng)絡(luò)模塊3、遠(yuǎn)程手機(jī)APP 4、溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8、二氧化碳傳感器9、灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補(bǔ)光裝置13、通風(fēng)裝置14其他傳感器15和其他裝置16。

植物墻智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)啟動后，首先會對WIFI模塊3進(jìn)行自檢，判斷是否連接到網(wǎng)絡(luò)。確定網(wǎng)絡(luò)連接正常后，控制器1將對溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8和二氧化碳傳感器9進(jìn)行自動數(shù)據(jù)采集?？刂破?對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，顯示到本地觸摸屏2上，并通過WIFI模塊3傳輸給手機(jī)APP4?？刂破?等待接收外部指令，如果指令來自于遠(yuǎn)程APP4，則手機(jī)APP4根據(jù)協(xié)議指令可以通過遙控控制器1控制灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補(bǔ)光裝置13和通風(fēng)裝置14來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光、灌溉、增溫、通風(fēng)等功能。如果指令來自于本地觸摸屏2，則執(zhí)行本地指令。根據(jù)本地指令也可以進(jìn)行手動和自動控制。正常狀態(tài)下控制器1會處于自動控制模式下，實(shí)時對傳感器測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)處理結(jié)果采取相應(yīng)的措施。