一种微型植物工厂智能控制系统及其实现方法与流程

本发明涉及一种智能检测控制装置，尤其涉及一种微型植物工厂智能控制系统。

背景技术：

微型植物工厂是设施农业中的新兴产物，微型植物工厂是大型植物工厂的技术浓缩，是在有限的空间中通过智能控制系统自动控制其内部植物的生长环境，根据植物的生长需求提供相应的光照、湿度、不同配比的营养液等，最终实现植物在微型植物工厂内的连续循环种植，满足生活需求。目前微型植物工厂在设施农业中仍然处于研究的初步阶段，因此研究微型植物工厂对微型化、智能化设施农业具有深远的意义；植物工厂在欧美发达国家，不仅能够净化空气，还能够满足人们对无公害蔬菜的需求；植物工厂的控制系统大多采用plc控制，成本较大，不能在家庭式、小型化植物工厂中满足发展需求。因此设计一款小型、微型、便捷的适合家庭式的植物或者农作物生产设备是目前设施农业发展的重要方向，其中微型植物工厂的控制系统是整个技术的核心部分。

技术实现要素：

本发明的一种微型植物工厂智能控制系统及其实现方法，包含数据读取系统、控制系统、环境因子执行系统、环境因子采集系统以及数据存储系统组成。

数据读取系统是微型植物工厂智能控制系统的人机交互界面系统，属于整个系统的最前端，可以将整个微型植物工厂智能控制系统的数据进行可视化显示，使得整个微型植物工厂智能控制系统具体化。

控制系统是微型植物工厂智能控制系统的核心组成部件，用户通过控制系统传输的实时数据监测微型植物工厂的生长数据以及实时环境因子数据，同时控制环境因子执行系统对微型植物工厂内的植物进行需求因素执行控制，同时可以将控制系统得到的所有数据通过控制系统存储在数据存储系统中并进行阶段性保存。

环境因子执行系统是微型植物工厂智能控制系统的执行模块，包含水泵、营养液供应系统、光照控制系统、风扇循环系统、温度控制系统、湿度控制系统以及外部控制系统。

环境因子采集系统包含光照因子采集系统、湿度因子采集系统、温度因子采集系统以及co2因子采集系统，它是微型植物工厂智能控制系统实施智能控制的准备工序模块，为微型植物工厂智能控制系统提供植物生产的当前环境下的光照、湿度、温度以及生长所需的co2的数据。

数据存储系统是微型植物工厂智能控制系统实时数据存储模块，所有的植物生长当前环境下的数据均存储在这里，是微型植物工厂智能控制系统所有数据的存储终端。

有益效果：

1.本发明的一种微型植物工厂智能控制系统及其实现方法，能够通过智能控制系统，降低微型植物工厂在控制模块的成本，降低家庭式微型植物工厂的经济投入，为设施农业的发展提供有利条件。

2.本发明的一种微型植物工厂智能控制系统及其实现方法，能够通过模块化控制系统实现对微型植物工厂的智能控制，控制简单方便，可控性强，维护系统比较方便。

3.本发明的一种微型植物工厂智能控制系统及其实现方法，能够对微型植物工厂内的湿度、温度、光照等实现实时监控、数据传输与读取、控制等，能够对作物的生长条件实现精准控制，培育出用户所需要的植物。

4.本发明的一种微型植物工厂智能控制系统及其实现方法，能够通过智能手机对所有设备实现实时监测与控制，使得用户可以随时随地地获取作物生长的相关信息，随时掌握微型植物工厂的实时状况，实现了微型设施农业的智能控制。

附图说明

图1所示为微型植物工厂智能控制系统模块结构示意图；

附图标记如下：

1-数据读取系统；2-控制系统；3-环境因子执行系统；4-环境因子采集系统；5-数据存储系统。

具体实施方式

本发明的一种微型植物工厂智能控制系统及其实现方法，包含数据读取系统1、控制系统2、环境因子执行系统3、环境因子采集系统4以及数据存储系统5组成；数据读取系统1是微型植物工厂智能控制系统的人机交互界面系统，属于整个系统的最前端，可以将整个微型植物工厂智能控制系统的数据进行可视化显示，使得整个微型植物工厂智能控制系统具体化；控制系统2是微型植物工厂智能控制系统的核心组成部件，用户通过控制系统2传输的实时数据监测微型植物工厂的生长数据以及实时环境因子数据，同时控制环境因子执行系统3对微型植物工厂内的植物进行需求因素执行控制，同时可以将控制系统2得到的所有数据通过控制系统2存储在数据存储系统5中并进行阶段性保存；环境因子执行系统3是微型植物工厂智能控制系统的执行模块，包含水泵、营养液供应系统、光照控制系统、风扇循环系统、温度控制系统、湿度控制系统以及外部控制系统；环境因子采集系统4包含光照因子采集系统、湿度因子采集系统、温度因子采集系统以及co2因子采集系统，它是微型植物工厂智能控制系统实施智能控制的准备工序模块，为微型植物工厂智能控制系统提供植物生产的当前环境下的光照、湿度、温度以及生长所需的co2的数据；数据存储系统5是微型植物工厂智能控制系统实时数据存储模块，所有的植物生长当前环境下的数据均存储在这里，是微型植物工厂智能控制系统所有数据的存储终端。

本发明技术是通过以下方案实现的：

一种微型植物工厂智能控制系统及其实现方法，包含数据读取系统1、控制系统2、环境因子执行系统3、环境因子采集系统4以及数据存储系统5组成；数据读取系统1是微型植物工厂智能控制系统的人机交互界面系统，属于整个系统的最前端，可以是智能手机或者电脑，也或者是显示之类的可视化数据平台，可以将整个微型植物工厂智能控制系统的数据进行可视化显示，使得整个微型植物工厂智能控制系统具体化，也可以在数据读取系统1的终端进行环境因子数据命令发布，将微型植物工厂的植物生长所需当前数据命令发送至控制系统2；控制系统2是微型植物工厂智能控制系统的核心组成部件，用户在控制系统2模块接收数据读取系统1发布的环境因子实时所需数据命令，通过控制系统2传输的实时数据监测微型植物工厂的生长数据以及实时环境因子数据，同时控制环境因子执行系统3对微型植物工厂内的植物进行需求因素执行控制，同时可以将控制系统2得到的所有数据通过控制系统2存储在数据存储系统5中并进行阶段性保存；环境因子执行系统3是微型植物工厂智能控制系统的执行模块，包含水泵、营养液供应系统、光照控制系统、风扇循环系统、温度控制系统、湿度控制系统以及外部控制系统；环境因子采集系统4包含光照因子采集系统、湿度因子采集系统、温度因子采集系统以及co2因子采集系统，它是微型植物工厂智能控制系统实施智能控制的准备工序模块，为微型植物工厂智能控制系统提供植物生产的当前环境下的光照、湿度、温度以及生长所需的co2的数据；数据存储系统5是微型植物工厂智能控制系统实时数据存储模块，所有的植物生长当前环境下的数据均存储在这里，是微型植物工厂智能控制系统所有数据的存储终端。

本发明的工作过程如下：

一种微型植物工厂智能控制系统及其实现方法，包含数据读取系统1、控制系统2、环境因子执行系统3、环境因子采集系统4以及数据存储系统5；环境因子采集系统4定时分别向光照因子采集系统、湿度因子采集系统、温度因子采集系统和co2因子采集系统发送数据采集命令，环境因子采集系统对微型植物工厂内的植物生长环境数据进行采集，并将采集到的相应环境因子数据反馈给控制系统2，控制系统2中的处理器模块将数据进行处理、分类、管理，通过数据读取系统1将微型植物工厂的实时工作数据和状态显示在人机交互界面模块上，用户可以通过相应的显示屏幕、智能手机或者电脑在第一时间观察到微型植物工厂内的植物生长信息；用户通过数据读取系统1中的实时生长信息数据向控制系统2发送环境因子数据修改命令，控制系统2接收数据信息命令后向环境因子执行系统3发送具体的环境因子更改信息数据命令，如水泵、营养液供应系统、光照控制系统、风扇循环系统、温度控制系统、湿度控制系统以及外部控制系统，环境因子执行系统3可以同时对水泵和营养液供应系统进行微型植物工厂内的植物生长营养液进行定时性循环控制，环境因子执行系统3可以对光照控制系统进行人工补光，并进行相应的定时控制，环境因子执行系统3可以对风扇循环系统进行微型植物工厂内部的循环风进行定时控制，环境因子执行系统3可以对温度控制系统进行微型植物工厂内植物生长温度实时干预控制，通过光照控制系统、风扇循环系统、湿度控制都可以实现温度的定时定量控制，环境因子执行系统3可以通过水泵和风扇循环系统实现微型植物工厂内的湿度定量定时控制，环境因子执行系统3也可以通过外部控制系统控制微型植物工厂外部周围一定范围内的环境因素，减少外部环境因素对微型植物工厂内部环境因子的生产干预，起到防干预作用；采集到的微型植物工厂内植物生长环境因子数据通过控制系统2传输后存储在数据存储系统5，并可以根据控制系统进行数据转换，并设置保存在数据存储系统5内。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。