一种家用多功能植物栽培设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种家用多功能植物栽培设备，包括发面区、发豆芽区、蔬菜种植区以及控制系统；发豆芽区设置有湿度传感器、湿度调节装置、水循环装置；蔬菜种植区内设置有湿度传感器、湿度调节装置、光照传感器、CO2传感器、CO2浓度调节装置、光照调节装置、营养液循环装置；发面区、发豆芽区、蔬菜种植区还均设置有温度传感器、温度调节装置。本实用新型在现有其它微型植物工厂已有功能的基础上加进了全自动发面，发豆芽的功能，而且生菜、发面、发豆芽可以同时进行，互不干扰。本实用新型满足了人们在日常生活中对这些无污染、纯绿色食品的需求，它在方便省钱的同时，更重要的是满足了人们对健康的要求。
【专利说明】一种家用多功能植物栽培设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及植物栽培领域，具体涉及一种家用多功能植物栽培设备。
【背景技术】
[0002]进入21世纪，世界农业的发展正面临着人口增长、资源短缺、环境恶化和自然灾害频繁的严峻挑战，而在我国随着食品安全，环境污染等问题的出现，人们对食品的安全要求越来越高，无污染、纯绿色食品越来越受到人们的青睐。随着计算机物联网技术、传感器技术等的发展，植物工厂技术也在快速发展，随着植物工厂研宄的深入，人们对植物工厂的内涵、分类方法及其基本特征等逐渐取得共识，为植物工厂的研宄和发展奠定了基础。植物工厂的分类，因分类的角度不同，类型划分也各异。按照植物生长中最重要的条件一一光能的利用方式来划分，共有3大类型，即太阳光利用型、人工光利用型、太阳光和人工光并用型。植物工厂在向工厂化发展的同时，也在向着微型化发展，即家庭植物工厂，从21世纪初开始，微型植物工厂已在世界许多国家得到广泛应用，如美国、日本等，微型植物工厂已进入产业化阶段，已形成产出一体化链条。微型植物工厂是小型化的植物工厂，它是将植物工厂的技术进一步浓缩，集成在一个密闭的环境里，人们可以通过智能自动控制系统控制植物的生长环境，为作物提供适宜的光照、温度、湿度环境，以及合理比例的营养液。
[0003]在我国北方，大多数家庭都离不开面食，豆芽和小菜(如小白菜、生菜、油菜等)也是家常便菜。因此可以提供一种家用多功能微型植物工厂，用于满足人们在日常生活中对这些无污染、纯绿色食品的需求，在方便省钱的同时，也满足人们对健康的要求。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种家用多功能植物栽培设备，其可满足我国北方家庭对面食、豆芽和小菜的需求，满足未来城市家庭生活的需要。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种家用多功能植物栽培设备，包括发面区、发豆芽区以及蔬菜种植区；发豆芽区设置有对该单元湿度进行检测和调节的湿度传感器、湿度调节装置以及为发豆芽提供新鲜水源的水循环装置；蔬菜种植区设置有对该单元湿度、CO2浓度、光照进行检测和调节的湿度传感器、湿度调节装置、光照传感器、0)2传感器、CO2浓度调节装置、光照调节装置，以及为蔬菜种植提供养分的营养液循环装置；发面区、发豆芽区、蔬菜种植区均设置有对各自单元的温度进行检测和调节的温度传感器、温度调节装置；该植物栽培设备还包括一控制系统。
[0007]所述温度调节装置包括进行升温的发热装置以及降温的风扇，湿度调节装置、CO2浓度调节装置均为排气扇构成，发热装置为发热灯。
[0008]所述光照调节装置为间隔布置的红、蓝两色LED灯板构成，红色LED灯板与蓝色LED灯板按照8?9:1的比例在蔬菜种植区内设置。
[0009]所述控制系统包括一对各传感器测定的信号进行显示以及供操作人员输入操作命令的IXD触摸显示屏。
[0010]所述水循环装置包括水槽和水池，水槽上设置用于发豆芽的豆芽筐，水槽的进水口和出水口分别通过两连接管以及两连接管上分别设置的水泵与水池构成循环水路连接。
[0011]所述蔬菜种植区由复合板材围合而成，复合板材的外层由亚克力板构成、内层由硅酸铝棉做成的保温板构成，保温板的内表面贴有锡纸；发面区和发豆芽区均用亚克力板围合而成。
[0012]实用新型在现有其它微型植物工厂已有功能的基础上加进了全自动发面，发豆芽的功能，而且生菜、发面、发豆芽可以同时进行，互不干扰。满足人们在日常生活中对这些无污染、纯绿色食品的需求，它在方便省钱的同时，更重要的是满足了人们对健康的要求。家用多功能微型植物工厂适于家庭使用，能够满足未来城市家庭生活的需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型结构示意图；
【具体实施方式】
[0014]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0015]参照图1，本【具体实施方式】采用以下技术方案:一种家用多功能植物栽培设备，包括发面区、发豆芽区以及蔬菜种植区；发豆芽区设置有对该单元湿度进行检测和调节的湿度传感器、湿度调节装置以及为发豆芽提供新鲜水源的水循环装置；蔬菜种植区设置有对该单元湿度、CO2浓度、光照进行检测和调节的湿度传感器、湿度调节装置、光照传感器、CO2传感器、CO2浓度调节装置、光照调节装置，以及为蔬菜种植提供养分的营养液循环装置；发面区、发豆芽区、蔬菜种植区均设置有对各自单元的温度进行检测和调节的温度传感器、温度调节装置；该植物栽培设备还包括一控制系统，控制系统接受温、湿度传感器、光照传感器、CO2传感器输入的信号和操作人员的操作命令进行分析处理、并相应调控湿度调节装置、CO2浓度调节装置、温度调节装置、光照调节装置、水循环装置和营养液循环装置进行运转。控制系统为嵌入式Iinux操作系统。
[0016]温度调节装置包括进行升温的发热装置以及降温的风扇，湿度调节装置、CO2浓度调节装置均为排气扇构成，发热装置为发热灯。
[0017]光照调节装置为间隔布置的红、蓝两色LED灯板构成，红色LED灯板与蓝色LED灯板按照8?9:I的比例在蔬菜种植区内设置。
[0018]控制系统包括一对各传感器测定的信号进行显示以及供操作人员输入操作命令的LCD触摸显示屏，控制系统内设有储存有各种蔬菜种植的最佳栽培条件参数的数据库，控制系统依据操作人员输入的种植的蔬菜种类调取数据库内相应参数并控制蔬菜种植区内的营养液循环装置、湿度调节装置、CO2浓度调节装置、温度调节装置和光照调节装置进行相应的调节。
[0019]水循环装置包括水槽和水池，水槽上设置用于发豆芽的豆芽筐，水槽的进水口和出水口分别通过两连接管以及两连接管上分别设置的水泵与水池构成循环水路连接。
[0020]其中，家用多功能微型植物工厂蔬菜种植区采用了嵌入式Iinux操作系统来作为控制系统，该系统稳定可靠。该系统支持QT等友好界面。该系统的核心是由S3C2440控制器、DM9000网卡、以及存储器和触摸屏构成。系统是主要用了温湿度传感器采集设施内的温度和湿度，并与系统中所给的最佳值作比较。对于发面和生豆芽单元最佳值是由系统默认同时也支持人工设定，对于蔬菜的种植最佳值是保存到SQLite数据库中的。为了实现家用微型植物工厂内的生产控制，工厂内部的控制系统必须具备数据采集、存储管理、分析处理、自动控制及信息发布的功能。为了能够准确的测量工厂里环境的各个参数，加入了温度传感器，湿度传感器，CO2传感器、光照传感器。用传感器采集的数据达到精确的控制。在发面区，外层用亚克力板做成的，该单元内设置温湿度传感器、发热灯组成。温度传感器通过驱动电路向开放板传输数据，开放板通过程序限定一个标准温度范围，当发面室温度超出标准范围时控制风扇转动降温，如果低于标准温度范围启动发热灯提升发面室温度。从而可以动态的控制发面室的温度恒定。
[0021]发豆芽单元外壳是用亚克力板做成的，该单元内设置豆芽筐、风扇和水循环装置以及温、湿度传感器。在温度控制方面同发面区是相同的，水循环控制方面，利用开发板程序控制驱动自吸水泵对发豆芽区水的循环进行调节，程序设定定时控制换水功能，在这一区配配备水循环装置是必要的，豆芽在生长的过程中，由于需要呼吸作用释放出热量可能会造成局部温度高，使得豆芽腐烂。为了防止这种情况的发生，需要对水进行定期的自动循环。这样就可以保证设施内豆芽生长的环境参数，还能保证豆芽局部的温度是恒定的。
[0022]蔬菜种植区外壳是用亚克力板做成的，内层是用硅酸铝棉做成的保温层，以保证栽培的温湿度环境和外界隔离，里面贴有锡纸，蔬菜种植区内主要用到的传感器是温、湿度传感器和0)2传感器。在温度控制方面同发面区是相同的，CO2的控制，利用开放板通过驱动电路与CO2传感器连接，实时采集种菜室内CO2浓度数据，设定标准CO2浓度值，通过风扇控制CO2浓度。在光照控制方面，采用红蓝两色LED光照灯对菜室供光。用LED灯板给植物进行光照，LED灯板以红灯为主，中间按一定距离均匀分布着蓝灯，比例大概为8: I到
9: 1 LED连接驱动电路继电器上，开放板通过输入/输出口控制继电器从而控制光照强度，用户界面可以设定光照时间。在营养液循环控制方面，利用开放板控制与驱动电路连接的水泵后，用户界面可以控制和设定换液时间。核心控制器分别读取温度传感器、湿度传感器及CO2传感器、光照传感器监测的数据，经过所述核心控制器控制相应程序处理执行人机界面的交互动作，用于调节壳体内部温度、湿度、CO2的浓度及光照强度。
[0023]本具体实施的一种家用微型多功能植物工厂能正确的显示，精确的控制工厂内的环境，系统运行可靠稳定，在进行作物栽培的同时，发面和生豆芽互不影响，达到了预期的设计目的。在科技迅猛发展的今天，微型植物工厂的发展已成为必然趋势，在未来微型植物工厂发展的道路上，必定会更加智能化、家庭化及微型化。人们只需在智能终端上(如智能手机)轻轻按下手指，微型植物工厂就会完成人们的指令。
[0024]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种家用多功能植物栽培设备，其特征在于，包括发面区、发豆芽区以及蔬菜种植区；发豆芽区设置有对该单元湿度进行检测和调节的湿度传感器、湿度调节装置以及为发豆芽提供新鲜水源的水循环装置；蔬菜种植区设置有对该单元湿度、co2浓度、光照进行检测和调节的湿度传感器、湿度调节装置、光照传感器、0)2传感器、C0 2浓度调节装置、光照调节装置，以及为蔬菜种植提供养分的营养液循环装置；发面区、发豆芽区、蔬菜种植区均设置有对各自单元的温度进行检测和调节的温度传感器、温度调节装置；该植物栽培设备还包括一控制系统。
2.如权利要求1所述的一种家用多功能植物栽培设备，其特征在于:所述温度调节装置包括进行升温的发热装置以及降温的风扇，湿度调节装置、C02浓度调节装置均为排气扇构成，发热装置为发热灯。
3.如权利要求1所述的一种家用多功能植物栽培设备，其特征在于:所述光照调节装置为间隔布置的红、蓝两色LED灯板构成，红色LED灯板与蓝色LED灯板按照8?9: 1的比例在蔬菜种植区内设置。
4.如权利要求1所述的一种家用多功能植物栽培设备，其特征在于:所述控制系统包括一对各传感器测定的信号进行显示以及供操作人员输入操作命令的LCD触摸显示屏。
5.如权利要求1所述的一种家用多功能植物栽培设备，其特征在于:所述水循环装置包括水槽和水池，水槽上设置用于发豆芽的豆芽筐，水槽的进水口和出水口分别通过两连接管以及两连接管上分别设置的水泵与水池构成循环水路连接。
6.如权利要求1所述的一种家用多功能植物栽培设备，其特征在于:所述蔬菜种植区由复合板材围合而成，复合板材的外层由亚克力板构成、内层由硅酸铝棉做成的保温板构成，保温板的内表面贴有锡纸；发面区和发豆芽区均用亚克力板围合而成。
【文档编号】A21C13/00GK204217610SQ201320844807
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】于合龙, 管伟东, 丁民权, 陈静 申请人:吉林农业大学