智能温箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种智能温箱，包括箱体，自动控制单元和用于监测箱体内环境参数的数据采集单元，所述数据采集单元包括土壤湿度传感器、温度传感器、光控仪，以及清水箱液位计和营养液箱液位计，自动控制单元通过3G模块与用户终端设备相连，当某一环境参数超过设定的阈值时可短信报警。同时，通过自动控制单元的PLC进行数据分析，合理地调节温度、湿度、光照、浇水量、加营养液量，形成封闭式理想环境，无需施加农药；通过控制面板对各参数进行监控与设定，整个种植过程高度自动化，几乎无需人力，种植成本得到有效控制。同时可在控制面板上设定大约成熟时间，到了设定的时间，将在用户终端设备上显示收获提醒，并向手机发送收获提醒短信。
【专利说明】智能温箱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能温箱系统组建技术，尤其涉及一种智能温箱系统，属于物联网【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的飞速发展，现代设施农业特别是农业物联网技术已经成为业界关注的热点。智能温箱是以植物种植温室为平台，基于无线传感网络的物联网技术正广泛应用在农业领域应用中，把传感器嵌入农业机械、土地、灌溉系统等各种物体中，然后将“物”与互联网整合起来，通过智能分析，实施实时的管理和控制，利用农业物联网信息感知技术，农业物联网信息传输技术，农业物联网信息处理技术，网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术，确保农产品产量及质量，降低种植成本和人力投入。
[0003]国外在农业物联网信息技术及感知产品方面相对较成熟，但大部分的农业物联网信息感知产品在国内仍然处于试验阶段，无法对植物的生长环境参数进行实时监测，也很难实现远程报警提醒等。有鉴于此，本发明人对此进行了充分地研宄，并针对都市人对健康蔬菜产品不断增长的需求与农产品安全问题日益突出之间的矛盾，专门开发出一种可用于都市商务楼宇或家庭的智能温箱，本案由此产生。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种能实时监测环境温度、湿度、光照等，并能自动调节环境参数的智能温箱。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0006]智能温箱，包括箱体，自动控制单元和用于监测箱体内环境参数的数据采集单元，所述数据采集单元包括用于监测箱体土壤的土壤湿度传感器、用于检测箱体内温度、光照的温度传感器和光控仪，以及用于监测清水箱和营养液箱的清水箱液位计和营养液箱液位计，所述自动控制单元包括PLC，以及与PLC信号输出端相连的清水箱清水泵、电热风扇、排风扇、照射LED灯、窗帘驱动器、营养液箱营养液泵和用户终端设备，所述PLC的信号输入端分别与数据采集单元的各个传感部件相连，所述箱体上进一步设有控制面板，用于输入/输出各个参数和指令。
[0007]作为优选，所述箱体的顶部和/或侧面开设有密封性的窗口，用于外部阳光的射入，窗口的内侧设有窗帘，窗帘顶部的窗帘驱动器根据PLC发出指令进行开启或关闭，进而控制窗帘的升降。
[0008]作为优选，所述箱体的顶部和/或侧面开设有排风口，排风扇安装在排风口上，当排风扇为启动时，排风口为密封状态，排风扇启动后，排风口打开。
[0009]作为优选，所述控制面板包括用于信息输出的LED显示屏和用于信息输入的按键。
[0010]作为优选，所述PLC的输入端进一步连接有一计时器，用户通过控制面板设置计时器时间，也就是种植蔬菜成熟的时间，当到达设定时间后，PLC会向用户终端发出提示。
[0011]作为优选，所述PLC通过3G通讯模块与用户终端设备相连，进行短信报警和信息提不。
[0012]上述智能温箱使用时，通过营养液泵将营养液箱内的营养液输送到土壤中，形成营养土 ；各个传感部件实时监测箱体的环境参数，当湿度传感器监测到土壤湿度低于设定值时，通过PLC控制清水泵打开，达到设定值后，则停止清水泵；当温度传感器监测到箱体内的温度低于设定值时，通过PLC启动电热风扇，直至温度达到设定值；反之，当监测到箱体内的温度高于设定值时，通过PLC启动清水泵，对箱体内进行加湿降温，同时启动排风扇，直至温度达到设定值；当光控仪监测到箱体内光照强度低于设定值，通过PLC打开窗帘，如果光照仍不够，则打开照射LED灯，反之，则先关闭照射LED灯，如果光照仍太强，进一步关闭窗帘。此外，用户也可以将各个传感部件的最低最高阀值通过控制面板输入到PLC，当PLC接收到超出系统设定的阀值后，则直接将报警信息发送给用户终端(手机等)
[0013]本实施例所述的智能温箱，利用多个传感部件采集土壤温湿度、空气温湿度、光照等环境参数，通过PLC进行数据分析，合理地调节温度、湿度、光照、浇水量、加营养液量，形成封闭式理想环境，无需施加农药；通过LED智能控制面板对各参数进行监控与设定，整个种植过程高度自动化，几乎无需人力，种植成本得到有效控制。当环境极端恶劣或某控制装置失效，导致实际环境参数长时间超过设定的阀值时，3G通讯模块将接收到的报警信息通过短信的形式发送到手机等用户终端设备；同时PLC根据蔬菜成熟时间，也会向手机终端发送采摘提醒短信。采用营养土作为栽培基质，配合由多种营养素科学调配而成的均衡营养液，立体式高效率栽培，使人们能在自家阳台或办公楼里搭建一种微型、小型或中型的智能都市农场，科学、高效、经济地种植绿色健康的蔬菜。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实施例的智能温箱控制原理图；
[0015]图2为本实施例的土壤湿度控制原理图；
[0016]图3为本实施例的空间温度控制原理；
[0017]图4为本实施例的光照强度控制原理图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，智能温箱，包括箱体，自动控制单元和用于监测箱体内环境参数的数据采集单元，所述自动控制单元包括PLCl，以及与PLCl信号输出端相连的清水箱清水泵2、电热风扇3、排风扇4、照射LED灯5、窗帘驱动器6、营养液箱营养液泵7和用户终端设备8，所述数据采集单元包括用于监测箱体土壤的土壤湿度传感器9、用于检测箱体内温度的温度传感器10、用于检测箱体内光照的光控仪11，以及用于监测清水箱液位的清水箱液位计12和用于监测营养液箱液位的营养液箱液位计13，所述PLCl的信号输入端分别与数据采集单元的各个传感部件相连，所述箱体上进一步设有控制面板14，所述控制面板包括用于信息输出的LED显示屏和用于信息输入的按键。
[0019]所述PLCl通过3G通讯模块16与用户终端设备8相连，实现短信报警和信息提示。用户可以将各个传感部件的最低最高阀值通过控制面板14输入到PLCl，当PLCl接收到超出系统设定的阀值后，则直接将报警信息发送给用户终端设备(手机等)。
[0020]所述PLCl的输入端进一步连接有一计时器15，用户通过控制面板14设置计时器15时间，也就是种植蔬菜成熟的时间，当到达设定时间后，PLC会通过3G通讯模块16向用户终端设备8发出采摘提示，植蔬菜成熟的时间也会通过控制面板14的LED显示屏显示出来。
[0021]在本实施例中，所述箱体的侧面开设有密封性的窗口，用于外部阳光的射入，窗口的内侧设有窗帘，窗帘顶部的窗帘驱动器根据PLCl发出指令进行开启或关闭，进而控制窗帘的升降。
[0022]所述箱体的顶部开设有排风口，排风扇4安装在排风口上，当排风扇4为启动时，排风口为密封状态，排风扇启动后，排风口打开。
[0023]上述智能温箱使用时，通过营养液泵将营养液箱内的营养液输送到土壤中，形成营养土 ；各个传感部件实时监测箱体的环境参数:
[0024]如图2所示，当湿度传感器监测到土壤湿度低于设定值时，通过PLC控制清水泵打开，达到设定值后，则停止清水泵。
[0025]如图3所示，当温度传感器监测到箱体内的温度低于设定值时，通过PLC启动电热风扇，直至温度达到设定值；反之，当监测到箱体内的温度高于设定值时，通过PLC启动清水泵，对箱体内进行加湿降温，同时启动排风扇，直至温度达到设定值；
[0026]如图4所示，当光控仪监测到箱体内光照强度低于设定值，通过PLC打开窗帘，如果光照仍不够，则打开照射LED灯，反之，则先关闭照射LED灯，如果光照仍太强，进一步关闭窗帘。
[0027]上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属【技术领域】的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
【权利要求】
1.智能温箱，其特征在于:包括箱体，自动控制单元和用于监测箱体内环境参数的数据采集单元，所述数据采集单元包括用于监测箱体土壤的土壤湿度传感器、用于检测箱体内温度、光照的温度传感器和光控仪，以及用于监测清水箱和营养液箱的清水箱液位计和营养液箱液位计，所述自动控制单元包括PLC，以及与PLC信号输出端相连的清水箱清水泵、电热风扇、排风扇、照射LED灯、窗帘驱动器、营养液箱营养液泵和用户终端设备，所述PLC的信号输入端分别与数据采集单元的各个传感部件相连，所述箱体上进一步设有控制面板，用于输入/输出各个参数和指令。
2.如权利要求1所述的智能温箱，其特征在于:所述箱体的顶部和/或侧面开设有密封性的用于外部阳光的射入的窗口，窗口的内侧设有窗帘，窗帘顶部的窗帘驱动器根据PLC发出指令进行开启或关闭，进而控制窗帘的升降。
3.如权利要求1所述的智能温箱，其特征在于:所述箱体的顶部和/或侧面开设有排风口，排风扇安装在排风口上，排风扇为启动时，排风口为密封状态，排风扇启动后，排风口打开。
4.如权利要求1所述的智能温箱，其特征在于:所述控制面板包括用于信息输出的LED显示屏和用于信息输入的按键。
5.如权利要求1所述的智能温箱，其特征在于:所述PLC的输入端进一步连接有一计时器。
6.如权利要求1所述的智能温箱，其特征在于:所述PLC通过3G通讯模块与用户终端设备相连，进行短信报警和信息提示。
【文档编号】G05D27/02GK204256573SQ201420802852
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】李栋 申请人:绍兴秀清物联网有限公司