一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室的制作方法

本发明涉及马铃薯无土栽培，具体涉及一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室。

背景技术：

1、无土栽培，是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作植株根系的基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法。无土栽培中营养液成分易于控制，且可随时调节。在光照、温度适宜而没有土壤的地方，如沙漠、海滩、荒岛，只要有一定量的淡水供应，便可进行。无土栽培根据栽培介质的不同分为水培、雾(气)培和基质栽培。水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长，这种方式会出现缺氧现象，严重时造成根系死亡。常采用营养液膜法的水培方式，即一层很薄的营养液层，不断循环流经作物根系，既保证不断供给作物水分和养分，又不断供给根系新鲜氧气。

2、其中基质培养的特点是栽培作物的根系有基质固定。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，有机的基质有泥炭、稻壳、树皮等，无机的如蛭石、珍珠岩、岩棉、陶粒、沙砾、海绵土等都可作为支持介质，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液。

3、现目前马铃薯无土栽培，虽然已经是现有技术，但大多还停留在人工模式，对于培养环境的监管、培养环境的调节，大多还是通过人力实现，管理费时费劲，不够便利，且无法做到实时监测作用，对于马铃薯的生长没法做到科学管控，还是要依靠经验种植培养。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：包括培养室和物联网控系统，所述培养室室外一侧设有水肥一体机，所述水肥一体机顶端设有进料口，所述水肥一体机一侧设有电子水泵，所述电子水泵远离水肥一体机一端连接有总管，所述总管贯穿培养室室壁延伸至室内，所述培养室内部设有栽培柜，所述栽培柜一侧设有分管，所述分管与总管连接，所述培养室室内顶部设有空调，所述物联网控制系统包括控制终端，所述控制终端远程连接空调、栽培室、电子水泵。

3、优选的，所述培养柜包括上补给顶、上培养槽、中补给顶、中培养槽、下补给顶和下培养槽，所述上补给顶顶端设有控制前端，所述上培养槽一侧设有传感器组，所述上培养槽、中培养槽以及下培养槽中均铺设有无土栽培介质，所述传感器组与控制前端电性连接。

4、优选的，所述上补给顶、中补给顶和下补给顶均为中空板，所述上补给顶、中补给顶和下补给顶底端均布设有灌溉孔，所述上补给顶、中补给顶和下补给顶底端中部均设有led光照灯，所述led光照灯与控制前端电性连接。

5、优选的，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、ph传感器。

6、优选的，所述无土栽培介质包括椰糠、腐殖质、岩棉。

7、优选的，所述物联网控系统包括环境控制系统、环境监测系统、预警系统、养分供应模块，所述环境控制系统用于调控培养环境条件参数调节，所述环境控制系统的硬件包括空调、光照灯以及水肥一体机，所述环境监测系统用于监测培养环境条件参数，所述环境监测系统的硬件包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器和ph传感器，所述养分供应模块用于培养柜水分和肥料的供给，所述养分供应模块的硬件包括水肥一体机，所述控制终端与环境控制系统、环境监测系统和养分供应模块的硬件无线连接。

8、优选的，所述物联网控系统的远程控制方法，包括以下步骤：

9、s1、环境监测系统中的各类传感器进行环境数值数据采集，并反馈至控制终端；

10、s2、构建马铃薯生长环境参数集；

11、s3、根据马铃薯生长环境参数集，远程控制环境控制系统，进行对应环境条件参数条件；

12、s4、建立并应用马铃薯生长环境预警系统。

13、优选的，步骤s2中，所述马铃薯生长环境参数集包括发芽期、幼苗期、结球期以及成熟期的生长环境参数。

14、优选的，步骤s4中，所述预警系统的建立方法包括以下步骤：

15、s401、确定监测指标：所述监测指标包括温度、湿度、光照强度、和土壤ph值；

16、s402、数据收集和记录：装配传感器组收集马铃薯生长环境参数的实时数据，并实时将数据传回控制终端；

17、s403、建立基准值和阈值：根据马铃薯不同生长阶段的最佳环境条件，确定不同阶段每个监测指标的基准值和阈值；

18、s404、建立预警通知和报警系统：当实时数据超过阈值时触发，系统及时发送预警通知给相关人员。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果：

20、基于物联网的无土栽培技术：该发明利用物联网控制系统实现对马铃薯无土栽培环境的监测和控制，通过远程连接和控制终端，实现对栽培室内空调、栽培柜和电子水泵等设备的智能管理，提高栽培环境的稳定性和生产效率。

21、节约资源和环境友好：无土栽培技术可以减少对传统土壤的使用，避免土壤污染和土壤传播的病虫害问题。同时，通过精确的水肥供给和环境参数调节，可以减少水和肥料的浪费，提高资源利用效率，具有节约资源和环境友好的特点。

22、自动化控制和监测：物联网控制系统配备了多种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器和ph传感器等，可以实时监测环境条件参数。通过数据采集和分析，可以自动调节空调、光照灯和水肥供给等设备，确保马铃薯在不同生长阶段获得最佳的生长环境，提高产量和品质。

23、预警系统和远程控制：物联网控制系统还包括建立马铃薯生长环境预警系统的方法。通过设定监测指标的基准值和阈值，并实时监测环境数据，系统可以及时发出预警通知，提醒相关人员采取措施。此外，通过远程连接和控制终端，可以实现对环境控制系统的远程控制，方便管理和操作。

技术特征：

1.一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室(2)，其特征在于：包括培养室(2)和物联网控系统，所述培养室(2)室外一侧设有水肥一体机(4)，所述水肥一体机(4)顶端设有进料口(401)，所述水肥一体机(4)一侧设有电子水泵(5)，所述电子水泵(5)远离水肥一体机(4)一端连接有总管(501)，所述总管(501)贯穿培养室(2)室壁延伸至室内，所述培养室(2)内部设有栽培柜(3)，所述栽培柜(3)一侧设有分管，所述分管与总管(501)连接，所述培养室(2)室内顶部设有空调(6)，所述物联网控制系统包括控制终端(1)，所述控制终端(1)远程连接空调(6)、栽培室、电子水泵(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室(2)，其特征在于：所述培养柜包括上补给顶(301)、上培养槽(302)、中补给顶(306)、中培养槽(307)、下补给顶(308)和下培养槽(309)，所述上补给顶(301)顶端设有控制前端(305)，所述上培养槽(302)一侧设有传感器组(303)，所述上培养槽(302)、中培养槽(307)以及下培养槽(309)中均铺设有无土栽培介质，所述传感器组(303)与控制前端(305)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室(2)，其特征在于：所述上补给顶(301)、中补给顶(306)和下补给顶(308)均为中空板，所述上补给顶(301)、中补给顶(306)和下补给顶(308)底端均布设有灌溉孔(310)，所述上补给顶(301)、中补给顶(306)和下补给顶(308)底端中部均设有led光照灯(311)，所述led光照灯(311)与控制前端(305)电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室(2)，其特征在于：所述传感器组(303)包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、ph传感器。

5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室(2)，其特征在于：所述无土栽培介质包括椰糠、腐殖质、岩棉。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室(2)，其特征在于：所述物联网控系统包括环境控制系统、环境监测系统、预警系统、养分供应模块，所述环境控制系统用于调控培养环境条件参数调节，所述环境控制系统的硬件包括空调(6)、光照灯以及水肥一体机(4)，所述环境监测系统用于监测培养环境条件参数，所述环境监测系统的硬件包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器和ph传感器，所述养分供应模块用于培养柜水分和肥料的供给，所述养分供应模块的硬件包括水肥一体机(4)，所述控制终端(1)与环境控制系统、环境监测系统和养分供应模块的硬件无线连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室(2)，其特征在于，所述物联网控系统的远程控制方法，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室(2)，其特征在于：步骤s2中，所述马铃薯生长环境参数集包括发芽期、幼苗期、结球期以及成熟期的生长环境参数。

9.根据权利要求7所述的一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室(2)，其特征在于：步骤s4中，所述预警系统的建立方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于物联网的马铃薯无土栽培培养室，涉及马铃薯无土栽培技术领域，其技术要点为：包括培养室和物联网控系统，所述培养室室外一侧设有水肥一体机，所述水肥一体机顶端设有进料口，所述水肥一体机一侧设有电子水泵，所述电子水泵远离水肥一体机一端连接有总管，所述总管贯穿培养室室壁延伸至室内，所述培养室内部设有栽培柜，所述栽培柜一侧设有分管，所述分管与总管连接，所述培养室室内顶部设有空调，所述物联网控制系统包括控制终端，所述控制终端远程连接空调、栽培室、电子水泵。本发明的马铃薯无土栽培培养室基于物联网控制，具有提高生产效率、节约资源、环境友好、自动化控制和远程监测等益处。

技术研发人员：夏江文,余显荣,徐成勇,杨绍江,王岭波,胡玲,叶江红,张敏,王云梅,王静,吉克呷呷,刘言,胡光亚,马阿乾静坤,马英,付立会,杨央娟卓玛
受保护的技术使用者：凉山彝族自治州农业科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21