用于無土栽培的智能控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于無土栽培的智能控制裝置，包括有：PH傳感器，用于感應營養(yǎng)液中PH值、并產(chǎn)生相應PH電信號；EC傳感器，用于感應營養(yǎng)液中EC值、并產(chǎn)生相應EC電信號；控制單元，用于接收來自PH傳感器的PH電信號、并產(chǎn)生相應的PH控制信號，接收來自EC傳感器的EC電信號、并產(chǎn)生相應的EC控制信號；酸液泵，受控于控制單元的PH控制信號，根據(jù)PH控制信號控制酸液泵的啟閉及其工作時間；若干營養(yǎng)液泵，受控于控制單元的EC控制信號，根據(jù)EC控制信號選擇性啟閉各營養(yǎng)液泵、及各營養(yǎng)液泵的工作時間。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，不僅降低人工介入的程度，而且能保證植物快速健康成長。
【專利說明】
用于無土栽培的智能控制裝置
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及一種智能控制裝置，尤其是一種用于無土栽培的智能控制裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，隨著土地資源的減少，可耕種土地面積的下降，以及人口增加的長期壓力， 種植業(yè)承受了越來越多的壓力，這迫使農(nóng)業(yè)技術(shù)人員研究無土栽培技術(shù)以緩減對土地需求的壓力。為此有企業(yè)研發(fā)了諸如中國專利申請?zhí)枮?01210158630.2公開的“一種植物工廠”、申請?zhí)枮?01 21 0592579.6公開的“資源集約利用型植物工廠”、及申請?zhí)枮?201410607569.4公開的“一種智能微型無菌植物工廠”；這些技術(shù)利用無土栽培技術(shù)對植物 (糧食、蔬菜、花卉等)進行工廠化的種植，從而減少了對土地的依賴，有助于解決日益增長的人口壓力對糧食等植物產(chǎn)生的巨大需求。[〇〇〇3]在無土栽培領域，營養(yǎng)液替代了土壤，從而降低了人員的勞動強度，不再需要大勞動強度的翻土、施肥，工人只需根據(jù)植物特性控制營養(yǎng)液的PH值、EC值，同時還要控制好環(huán)境中的濕度、溫度、光照等。傳統(tǒng)方式多采用人工或者簡陋的感應控制單元進行調(diào)節(jié)，無法最大程度地保證植物健康快速地生長，不利于產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
[0004]EC(電導度)是溶液含鹽濃度的指標，通常用毫西門子(mS/cm)表示;水培營養(yǎng)液必須是無污染的低電導度營養(yǎng)液，要保證植物得到全面合理營養(yǎng)的同時，能最大限度地提高溶解氧。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，不僅降低人工介入的程度，而且能保證植物快速健康成長的用于無土栽培的智能控制裝置。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種用于無土栽培的智能控制裝置，包括有:
[0007]PH傳感器，用于感應營養(yǎng)液中PH值、并產(chǎn)生相應PH電信號；
[0008]EC傳感器，用于感應營養(yǎng)液中EC值、并產(chǎn)生相應EC電信號；[〇〇〇9]控制單元，用于接收來自PH傳感器的PH電信號、并產(chǎn)生相應的PH控制信號，接收來自EC傳感器的EC電信號、并產(chǎn)生相應的EC控制信號；
[0010]酸液栗，受控于控制單元的PH控制信號，根據(jù)PH控制信號控制酸液栗的啟閉及其工作時間；
[0011]若干營養(yǎng)液栗，受控于控制單元的EC控制信號，根據(jù)EC控制信號選擇性啟閉各營養(yǎng)液栗、及各營養(yǎng)液栗的工作時間。
[0012]本實用新型的有益效果是:控制單元可以采用單片機或現(xiàn)有的一些控制電路。通過智能的PH傳感器和EC傳感器獲得對應的PH電信號和EC電信號，控制單元內(nèi)預先設定有PH 值和EC值的閥值數(shù)據(jù)信息，但凡所接收的PH電信號、EC電信號高于或低于所設定的PH值、EC 值的閥值數(shù)據(jù)信息，則會產(chǎn)生對應的控制信號，然后控制酸液栗和營養(yǎng)液栗的啟閉及工作時間，從而對應往培養(yǎng)液中注入酸液或補充營養(yǎng)液。特別是營養(yǎng)液栗要有多個，原因在于在往培養(yǎng)液內(nèi)注入營養(yǎng)液前，營養(yǎng)液是多個組分的純?nèi)芤?，這是因為特定組分的營養(yǎng)液長期混合的話容易發(fā)生反應并產(chǎn)生析出物質(zhì)，從而影響營養(yǎng)液發(fā)揮作用，因此在混合之前都是獨立儲存，故也需要相互獨立的營養(yǎng)液栗來獲取不同儲存裝置中的營養(yǎng)液。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，不僅降低人工介入的程度，而且能保證植物快速健康成長。
[0013]為了提高溶液添加的精度，所以酸液栗和營養(yǎng)液栗均為蠕動栗。
[0014]當然，為了能適應不同的水質(zhì)環(huán)境，若培養(yǎng)液酸度過低時，還需要通過加入堿溶液來提高PH值，因此智能控制裝置還包括有:堿液栗，受控于控制單元的PH控制信號，根據(jù)PH 控制信號控制酸液栗的啟閉及其工作時間;堿液栗為蠕動栗。
[0015]智能控制裝置還包括有:濕度傳感器，用于感應環(huán)境中濕度值、并產(chǎn)生相應濕度電信號;光照度傳感器，用于感應環(huán)境中光照值、并產(chǎn)生相應光照度電信號;所述控制單元用于接收濕度電信號并產(chǎn)生相應的濕度控制信號、接收光照度電信號并產(chǎn)生相應的光照度控制信號;加濕器，受控于控制單元的濕度控制信號，根據(jù)濕度控制信號控制加濕器的啟閉及其工作時間；補光燈，受控于控制單元的光照度控制信號，根據(jù)光照度控制信號控制補光燈的啟閉及其工作時間。可用于環(huán)境中濕度和光照度的控制，擴大了其應用范圍，大幅降低勞動者的工作強度，而且能實現(xiàn)高精度的科學控制，便于植物的快速成長。
[0016]其中，智能控制裝置還包括有:溫度傳感器，用于感應環(huán)境中溫度值、并產(chǎn)生相應溫度電信號;所述控制單元用于接收溫度電信號并產(chǎn)生相應的溫度控制信號;冷熱控制器， 受控于控制單元的溫度控制信號，根據(jù)溫度控制信號控制冷熱控制器的啟閉及其工作時間。[〇〇17]因為是無土栽培，培養(yǎng)液中的溶解氧含量也會直接影響根系的發(fā)育，因此智能控制裝置還包括有:充氧單元，受控于控制單元、并根據(jù)控制單元實現(xiàn)啟閉及工作時間控制。
[0018]另外，智能控制裝置還包括有至少三個獨立營養(yǎng)液液箱，所述營養(yǎng)液栗的數(shù)量和營養(yǎng)液液箱的數(shù)量相一致，營養(yǎng)液栗進水口一一對應地位于營養(yǎng)液液箱內(nèi)。配套服務，能提高銷量?！靖綀D說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例的原理線框圖?！揪唧w實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述:
[0021]如圖1所示，本實施例包括用于監(jiān)測培養(yǎng)液中PH值、EC值的PH傳感器21和EC傳感器 22，PH傳感器21感應營養(yǎng)液中PH值、并產(chǎn)生相應PH電信號，EC傳感器22感應營養(yǎng)液中EC值、 并產(chǎn)生相應EC電信號；用于監(jiān)測環(huán)境中濕度、光照度、溫度的濕度傳感器23、光照度傳感器 24和溫度傳感器25,根據(jù)所獲得的濕度、光照度、溫度的信息、產(chǎn)生相應的濕度電信號、光照度電信號和溫度電信號。本實施例還包括有單片機1和相應的執(zhí)行單元，單片機1用于接收各傳感器發(fā)送來的電信號，根據(jù)各電信號產(chǎn)生相應的控制信號，如PH控制信號、EC控制信號、濕度控制信號、光照度控制信號和溫度控制信號等。執(zhí)行單元包括酸液栗31、堿液栗32、 若干營養(yǎng)液栗33、加濕器34、補光燈35和冷熱控制器36,它們都受控于單片機1的各控制信號，且受該控制信號控制啟閉及工作時間長短。其中，各種栗均采用蠕動栗，精度高，方便控制。
[0022]另外，因為是無土栽培，培養(yǎng)液中的溶解氧含量也會直接影響根系的發(fā)育，因此執(zhí)行單元還包括有充氧單元37，該充氧單元37受控于單片機1、并根據(jù)控制單元實現(xiàn)啟閉及工作時間控制。充氧單元37可以采用高低水位循環(huán)充氧，或者栗配合氣泡石等等市面上常規(guī)的充氧手段。本實施例還包括有至少三個獨立營養(yǎng)液液箱(未畫出)，營養(yǎng)液栗33的數(shù)量和營養(yǎng)液液箱的數(shù)量相一致，營養(yǎng)液栗33進水口一一對應地位于營養(yǎng)液液箱內(nèi)。配套服務，能提尚銷量。[〇〇23] 本實用新型中，單片機采用ST公司的意法半導體系列，型號為STM32F105RCT6,還可以采用同一系列的STM32F411CE、或STM32F4050E等。當然，還可以采用現(xiàn)有的一些常規(guī)控制電路。通過智能的傳感器獲得對應的電信號，單片機1、內(nèi)預先設定有PH值、EC值、濕度、光照度、濕度等數(shù)據(jù)閥值信息，但凡所接收的電信號高于或低于所設定的數(shù)據(jù)閥值信息，則會產(chǎn)生對應的控制信號，然后控制執(zhí)行單元的啟閉及工作時間，從而改善無土栽培的培養(yǎng)液和環(huán)境控制因素。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，不僅降低人工介入的程度，而且能保證植物快速健康成長。
【主權(quán)項】
1.一種用于無土栽培的智能控制裝置，其特征是，包括有:PH傳感器，用于感應營養(yǎng)液中PH值、并產(chǎn)生相應PH電信號；EC傳感器，用于感應營養(yǎng)液中EC值、并產(chǎn)生相應EC電信號；控制單元，用于接收來自PH傳感器的PH電信號、并產(chǎn)生相應的PH控制信號，接收來自EC 傳感器的EC電信號、并產(chǎn)生相應的EC控制信號；酸液栗，受控于控制單元的PH控制信號，根據(jù)PH控制信號控制酸液栗的啟閉及其工作 時間；若干營養(yǎng)液栗，受控于控制單元的EC控制信號，根據(jù)EC控制信號選擇性啟閉各營養(yǎng)液 栗、及各營養(yǎng)液栗的工作時間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無土栽培的智能控制裝置，其特征是:所述酸液栗和營養(yǎng) 液栗均為蠕動栗。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于無土栽培的智能控制裝置，其特征是，所述智能控制裝置 還包括有:堿液栗，受控于控制單元的PH控制信號，根據(jù)PH控制信號控制酸液栗的啟閉及其工作 時間；堿液栗為懦動栗。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項所述的用于無土栽培的智能控制裝置，其特征是，所述智 能控制裝置還包括有:濕度傳感器，用于感應環(huán)境中濕度值、并產(chǎn)生相應濕度電信號；光照度傳感器，用于感應環(huán)境中光照值、并產(chǎn)生相應光照度電信號；所述控制單元用于接收濕度電信號并產(chǎn)生相應的濕度控制信號、接收光照度電信號并 產(chǎn)生相應的光照度控制信號；加濕器，受控于控制單元的濕度控制信號，根據(jù)濕度控制信號控制加濕器的啟閉及其 工作時間；補光燈，受控于控制單元的光照度控制信號，根據(jù)光照度控制信號控制補光燈的啟閉 及其工作時間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于無土栽培的智能控制裝置，其特征是，所述智能控制裝置 還包括有:溫度傳感器，用于感應環(huán)境中溫度值、并產(chǎn)生相應溫度電信號；所述控制單元用于接收溫度電信號并產(chǎn)生相應的溫度控制信號；冷熱控制器，受控于控制單元的溫度控制信號，根據(jù)溫度控制信號控制冷熱控制器的 啟閉及其工作時間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于無土栽培的智能控制裝置，其特征是，所述智能控制裝置 還包括有:充氧單元，受控于控制單元、并根據(jù)控制單元實現(xiàn)啟閉及工作時間控制。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無土栽培的智能控制裝置，其特征是:所述智能控制裝置還包括有至少三個獨立營養(yǎng)液液箱，所述營養(yǎng)液栗的數(shù)量和營養(yǎng)液液箱的數(shù)量相一致，營 養(yǎng)液栗進水口對應地位于營養(yǎng)液液箱內(nèi)。
【文檔編號】G05D27/02GK205567358SQ201620335688
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】蔡萬巧, 王星海, 王樂意, 史文華
【申請人】杭州宅耕農(nóng)業(yè)科技有限公司