一种生态水培控制系统的制作方法

本发明涉及水培领域，特别是一种生态水培控制系统。

背景技术：

水培植物是指不用土壤而采用水性营养液来培植的作物，这种方式最大限度地满足植物根系对水、肥、气等条件的需求，发挥作物生长的最大潜力。由于水培作物产量高、品质好，目前水培方式种植作物逐步向科学化、现代化、自动化等水平的作物栽培体系发展。相应地，需求适应大面积进行水培植物的装置，并且需要此装置具有一定自动化功能，从而减少人力物力。

传统的生态水培系统功能单一和不完善，对整个生态系统的控制不到位，为调节生态内环境提高难度，且稳定性和生产性低下。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供高生产性与稳定性，对生态多种环境的控制智能化的一种生态水培控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生态水培控制系统，包括生态水培屋，其中：所述生态水培屋设有生态控制系统、智能主机系统、传感系统和栽种系统，所述智能主机系统连接着生态控制系统、传感系统和栽种系统，所述生态控制系统包括：

供排水系统，通过水池箱与水泵向栽种系统提供水，所述水池箱设于生态水培屋的外部，所述水池箱通过传感系统的水位传感器检测水位，所述智能主机系统根据传感系统反馈信号驱动水泵，实现供水与回收水功能；所述水池箱还设有排水总开关，用于排水或排污；

光照系统，包括若干LED灯及安装LED灯的升降组件，所述升降组件设于生态水培屋的顶部，所述LED灯呈阵列分布，间距在0.5m-1.5m；通过传感系统中的光感传感器对光能进行检测，所述智能主机系统根据传感系统反馈的信号驱动光照系统，增强或减弱LED灯的光照强度来提高光能的利用率，同时还可以利用升降组件对光照系统实现生态水培屋内的升降，增长或缩短植物与光源之间的距离，以达到最佳植物生长的光照环境。所述LED灯可以自动调光，采用RGB无线调光应用设计，根据植物对光照要求设定相应的光色光照，满足植物生长的需求。

空调系统，通过传感系统的温度传感器检测生态水培屋的温度，所述智能主机系统根据传感系统反馈信号驱动空调，实现温度的控制；

加湿系统，包括加湿机和空调，通过传感系统的湿度传感器检测生水培屋的湿度，所述智能主机系统根据传感系统反馈信号驱动加湿机加湿或驱动空调抽湿；

所述温度传感器和湿度传感器实施采集温湿度数据，通过传感系统反馈至智能主机系统，所述空调采用恒温恒湿空调，采用RS-485通信线获取智能主机系统的指令，自动运行调节生态水培屋内的温度与湿度。

通风系统，包括设于生态水培屋顶部的抽风机和止回阀，所述智能主机系统根据传感系统的氧气传感器反馈信号驱动通风机，氧气依次经过止回阀、生态水培屋、抽风机，实现通风功能；所述氧气传感器提供生态水培屋内的氧气环境指标，由智能主机系统的设定值决定是否启动通风机或打开止回阀，所述止回阀防止气流往外流失。

供气系统，包括安装于生态水培屋外侧的二氧化碳发生器和固定结构装置，通过传感系统的二氧化碳传感器检测二氧化碳浓度，所述智能主机系统根据传感系统反馈信号驱动二氧化碳发生器，实现供气功能。所述二氧化碳传感器实时采集生态水培屋内的二氧化碳浓度，智能主机系统根据设定值自动识别二氧化碳环境条件，决定是否启动二氧化碳发生器进行供气

作为本发明的进一步改进：所述光照系统的升降组件设有灯光升降手动手把和升降驱动电机，所述灯光升降手动手把设于生态水培屋的外侧，所述升降驱动电机连接智能主机系统。

作为本发明的进一步改进：所述栽种系统包括规则阵列分布的若干个培植水桶和水管组件，所述水管组件由水管、直角管、三通管、转接头组成，分布在生态水培屋底部，所述培植水桶分布在水管组件的一侧，并在培植水桶底部一侧设有供水孔，所述每个培植水桶通过供水孔与水管组件连接，并在连接处设有水阀开关，所述水管组件与供排水系统连接。

作为本发明的进一步改进：所述传感系统包括有水位传感器、光感传感器、温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器，均设于生态水培屋内。

作为本发明的进一步改进：所述生态水培屋外侧底部设有防水布，所述防水布环绕生态水培屋底部一圈。

作为本发明的进一步改进：所述智能主机系统包括控制主机，所述控制主机由系统核心板、主接口板、电源板、电力控制板、电源接口板及附属单元组成，为智能主机系统的中枢单元；

系统核心板：系统核心、DDR3 1G Byte、EMMC/NAND FLASH兼容；、

主接口板：核心板的载体、并驱动电路及无线通信模块、接口部分电路、与控制板的接口；

电源板：提供主机部分电力，12V 2A；

电力控制板：系统各部分电力输出、接受主机指令完成过程控制；

电源接口板：主要是外部交流输入接口。

作为本发明的进一步改进：所述生态水培屋主要由若干个拼接单元、樑柱单元、角链单元组成。所述拼接单元为规则的、可以拼接组成完整平面的形状，比如正方形、菱形等，所述拼接单元组成平面后，通过樑柱结构和角链单元把若干个平面围城生态水培屋，所述生态水培屋因为由若干个拼接单元组成，其屋形根据具体地理环境和实际需要可以增大和减少，扩展性好，同时拼接单元便于运输，拆装方便，且形状多变。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明具有高生产性和稳定性特点，兼备多种生态环境的控制，包括植物生长的主要环境：温度、湿度、光照、氧气、二氧化碳、水、营养等，提供最适合植物生长的生态环境，栽培周期可缩短至常规的1/2-2/3，还具有节水功能，约为正常开放式值培的1/50，达到最大化生产和资源利用。同时由于栽培植物处于最优质生长环境，容易产出高品质的产品和培育出优质苗种，能生产附加值较高的植物，可节约运输和包装资源、就地生产。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：

参考图1至图3，一种生态水培控制系统，包括生态水培屋，所述生态水培屋设有生态控制系统、智能主机系统、传感系统和栽种系统，所述智能主机系统连接着生态控制系统、传感系统和栽种系统，所述生态水培屋采用铝型材1构建骨架、塑钢型材2进行封盖形成，内部封闭，不透光，保温隔热，不受外部环境影响。生态水培屋通过铝型材单元组合角链、梁柱进行拼接，在可扩展性上具有较大的优势。所述生态水培屋外侧底部设有防水布3，所述防水布3环绕生态水培屋底部一圈，气密性好。所述智能主机系统4设于生态水培屋的门口一侧。

所述生态控制系统包括：

供排水系统5，通过水池箱与水泵向栽种系统提供水，所述水池箱设于生态水培屋的外部，所述水池箱通过传感系统的水位传感器检测水位，所述智能主机系统根据传感系统反馈信号驱动水泵，实现供水与回收水功能；所述水池箱还设有排水总开关，用于排水或排污；

光照系统6，包括若干LED灯及安装LED灯的升降组件，所述升降组件设于生态水培屋的顶部，所述LED灯呈阵列分布，间距在0.5m-1.5m；通过传感系统中的光感传感器对光能进行检测，所述智能主机系统根据传感系统反馈的信号驱动光照系统，增强或减弱LED灯的光照强度来提高光能的利用率，同时还可以利用升降组件对光照系统实现生态水培屋内的升降，增长或缩短植物与光源之间的距离，以达到最佳植物生长的光照环境。所述LED灯可以自动调光，采用RGB无线调光应用设计，根据植物对光照要求设定相应的光色光照，满足植物生长的需求。

空调系统7，通过传感系统的温度传感器检测生态水培屋的温度，所述智能主机系统根据传感系统反馈信号驱动空调，实现温度的控制；

加湿系统8，包括加湿机和空调，通过传感系统的湿度传感器检测生水培屋的湿度，所述智能主机系统根据传感系统反馈信号驱动加湿机加湿或驱动空调抽湿；

所述温度传感器和湿度传感器实施采集温湿度数据，通过传感系统反馈至智能主机系统，所述空调采用恒温恒湿空调，采用RS-485通信线获取智能主机系统的指令，自动运行调节生态水培屋内的温度与湿度。

通风系统9，包括设于生态水培屋顶部的抽风机和止回阀，所述智能主机系统根据传感系统的氧气传感器反馈信号驱动通风机，氧气依次经过止回阀、生态水培屋、抽风机，实现通风功能；所述氧气传感器提供生态水培屋内的氧气环境指标，由智能主机系统的设定值决定是否启动通风机或打开止回阀，所述止回阀防止气流往外流失。

供气系统10，包括安装于生态水培屋外侧的二氧化碳发生器和固定结构装置，通过传感系统的二氧化碳传感器检测二氧化碳浓度，所述智能主机系统根据传感系统反馈信号驱动二氧化碳发生器，实现供气功能。所述二氧化碳传感器实时采集生态水培屋内的二氧化碳浓度，智能主机系统根据设定值自动识别二氧化碳环境条件，决定是否启动二氧化碳发生器进行供气

所述光照系统的升降组件设有灯光升降手动手把和升降驱动电机，所述灯光升降手动手把设于生态水培屋的外侧，所述升降驱动电机连接智能主机系统。

所述栽种系统包括规则阵列分布的若干个培植水桶和水管组件，所述水管组件由水管、直角管、三通管、转接头组成，分布在生态水培屋底部，所述培植水桶分布在水管组件的一侧，并在培植水桶底部一侧设有供水孔，所述每个培植水桶通过供水孔与水管组件连接，并在连接处设有水阀开关，所述水管组件与供排水系统连接。

所述传感系统包括有水位传感器、光感传感器、温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器，均设于生态水培屋内。

所述智能主机系统包括控制主机，所述控制主机由系统核心板、主接口板、电源板、电力控制板、电源接口板及附属单元组成，为智能主机系统的中枢单元；

系统核心板：系统核心、DDR3 1G Byte、EMMC/NAND FLASH兼容；、

主接口板：核心板的载体、并驱动电路及无线通信模块、接口部分电路、与控制板的接口；

电源板：提供主机部分电力，12V 2A；

电力控制板：系统各部分电力输出、接受主机指令完成过程控制；

电源接口板：主要是外部交流输入接口。

智能主机系统负责对生态水培控制系统的智能控制及状态管理，主机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之安卓平台搭建，其与外部信息采集及数据交互主要是通过RS232串口来进行，所述传感器系统采集的环境数据采用RS232 通讯反馈给智能主机系统，所述智能主机系统同样通过RS232通讯将指令传送给相应系统，CO2、O2、温湿度等传感器均为实时采集环境数据指标传递给智能主机系统做实时研判，当范围高或低于要求值时，智能主机系统会做出智能判断，并控制电力控制板之继电开关，启动或关断相应的系统。电力控制板的电力输出设有8 路，功能有空调开关，加湿开关，供水开关，排水开关，供气开关，照明开关，通风开关，换风开关，系统智能主机可依初始设定条件或人为设定工作模式来控制各个系统的开启与关断，整个过程可以自动化控制，控制的条件约束来源于传感系统及用户设置条件。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。