本發(fā)明涉及一種清潔能源驅(qū)動(dòng)、三廢回收利用、智能栽培、自動(dòng)化轉(zhuǎn)移、家庭和工廠兩用的生物培植系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

伴隨著中國城市化步伐的加快，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年我國常住人口城市化率已超過55％。城市化是經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度后的必然產(chǎn)物，但城市化規(guī)模不斷擴(kuò)張的同時(shí)也帶來了很多問題，其中城市三廢的處理問題、城市蔬菜的供應(yīng)問題和居住環(huán)境惡化問題首當(dāng)其沖。我國是家庭三廢、城市垃圾包袱最重的國家，三廢問題始終沒有得到很好地解決。近年來，關(guān)于蔬菜農(nóng)藥殘留，濫用膨大素、化學(xué)肥料帶來嚴(yán)重危害人體健康的新聞報(bào)道屢見不鮮，市面上的普通蔬菜安全性得不到保證，而有機(jī)蔬菜價(jià)格又非常昂貴，超出普通家庭的負(fù)擔(dān)，如果選擇自己種菜，在時(shí)間和空間上大部分人都沒有這個(gè)條件。國內(nèi)城市空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化，污染范圍加大，污染程度加深，pm2.5、pm10等指數(shù)經(jīng)常出現(xiàn)超標(biāo)，高級(jí)別污染屢見不鮮。所以一種清潔能源驅(qū)動(dòng)、三廢回收利用、可智能栽培的植物培植系統(tǒng)，在當(dāng)前時(shí)代背景下將具有廣闊的市場(chǎng)空間。首先，該植物培植系統(tǒng)巧妙解決了城市三廢的回收、再利用問題，將其轉(zhuǎn)化為供蔬菜生長的營養(yǎng)液、水分；其次，該系統(tǒng)運(yùn)行所需的能耗來自清潔能源而不是家庭、工業(yè)用電；最后通過該系統(tǒng)既可實(shí)現(xiàn)蔬菜、花卉等植物在家庭或工廠省時(shí)、省空間的低成本、智能種植，同時(shí)也可改善局部的空氣質(zhì)量，一舉多得。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為由于城市化速度過快帶來的城市三廢處理、蔬菜安全、居住環(huán)境惡化問題提供一種切實(shí)可行的解決方案。

本發(fā)明為解決以上問題的技術(shù)方案為生物有機(jī)智能培植系統(tǒng)。

生物有機(jī)智能培植系統(tǒng)，主要包括包括清潔能源利用系統(tǒng)、集成電路控制系統(tǒng)、三廢利用系統(tǒng)、智能裝備系統(tǒng)、生物發(fā)生器、集成生物培植器、生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)、智能遙感控制器、空氣凈化系統(tǒng)和柜體。

所述清潔能源利用系統(tǒng)為整個(gè)植物培植系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供能耗，是生物培植系統(tǒng)的能量來源。

所述清潔能源利用系統(tǒng)是利用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，將光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能首先儲(chǔ)存在蓄電池中，再由蓄電池經(jīng)集成電路控制系統(tǒng)向裝置各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電。不會(huì)造成能耗使用的二次污染，有利于節(jié)能環(huán)保。

所述三廢利用系統(tǒng)和生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)共同實(shí)現(xiàn)了家庭、城市三廢的回收、處理和植物生長的養(yǎng)分、水分的供應(yīng)。

所述三廢利用系統(tǒng)可將家庭、城市三廢中可用作生物肥料的部分收集、轉(zhuǎn)化、處理，成為植物營養(yǎng)液后儲(chǔ)存在生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)中，作為植物日常生長的養(yǎng)料。

所述智能裝備系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)柜體的前、后、左、右4個(gè)方向的自動(dòng)轉(zhuǎn)移。

所述生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)用來儲(chǔ)存由家庭、城市三廢轉(zhuǎn)化而來的養(yǎng)料和水分，當(dāng)植物生長有養(yǎng)分或水分的需求時(shí)，智能遙感控制器輸入相應(yīng)指令后，營養(yǎng)液或水分就會(huì)從生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)進(jìn)入集成生物培植器，供植物生長使用。

所述集成生物培植器可對(duì)植物生長環(huán)境中的光照強(qiáng)度、溫度、濕度、co2濃度、ph值參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)超出正常范圍的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，并將信號(hào)傳送至智能遙感控制器。當(dāng)智能遙感控制器有的指令輸入時(shí)，生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)可對(duì)柜體內(nèi)的相應(yīng)參數(shù)做出調(diào)整，保證這些參數(shù)始終處在最適合植物生長的范圍區(qū)間內(nèi)。

所述智能遙感控制器為信號(hào)接收及輸入裝置，當(dāng)智能裝備系統(tǒng)將影響植物生長的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)(光照強(qiáng)度、溫度、濕度、co2濃度、ph值)反饋到智能遙感控制器上后，用戶可根據(jù)需要，操控智能遙感控制器對(duì)相應(yīng)的參數(shù)做出調(diào)整指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置的遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)控制。

所述空氣凈化系統(tǒng)是生物保健裝置與外界進(jìn)行氣體交換的通道，柜體上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，進(jìn)氣口和排氣口分別帶有過濾裝置，可對(duì)室內(nèi)空氣中的甲醛、粉塵等有害物質(zhì)進(jìn)行過濾，室內(nèi)空氣通過空氣凈化系統(tǒng)的進(jìn)氣口進(jìn)入柜體，柜體內(nèi)經(jīng)過植物光合作用產(chǎn)生的新鮮空氣經(jīng)過空氣凈化系統(tǒng)的排氣口流回室內(nèi)空氣，完成了對(duì)室內(nèi)局部空氣的凈化、過濾，從而改善室內(nèi)局部的空氣質(zhì)量。

所述柜體為生物保健裝置的外觀，其主體材料為生物合成材料或其它材料，局部使用透明玻璃材料，可透過柜體直觀地看到內(nèi)部植物的成長情況。柜體的具體形狀及大小不做強(qiáng)制要求，可根據(jù)具體使用條件而定，合理設(shè)計(jì)柜體的大小和形狀，以簡(jiǎn)潔、耐用、美觀為標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的植物栽培方式顛覆了傳統(tǒng)種植模式，對(duì)比市面上現(xiàn)有的無土栽培方式，本發(fā)明立足于我國城市現(xiàn)狀，在實(shí)現(xiàn)蔬菜、植物家庭種植的同時(shí)，還兼顧了家庭三廢處理問題、能耗來源問題、家居空氣質(zhì)量改善問題，考慮更加全面，優(yōu)勢(shì)非常明顯。

本發(fā)明的能耗來源為清潔能源(太陽能)，不會(huì)帶來二次污染，植物的成長不會(huì)因?yàn)樾^(qū)、工廠臨時(shí)斷電而受到影響。

本發(fā)明中植物生長所需的養(yǎng)料、水分來源為家庭或工業(yè)三廢，這樣既實(shí)現(xiàn)了對(duì)三廢的回收利用，又解決了植物日常生長的養(yǎng)料、水分供應(yīng)。

本發(fā)明可對(duì)影響植物成長的各項(xiàng)參數(shù)(光照強(qiáng)度、溫度、濕度、co2濃度、ph值)進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)植物的智能種植，保證植物始終處在最適宜的生長環(huán)境中，從而縮短種植周期，增加單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量。

本發(fā)明可通過智能遙感控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)植物生長情況的遠(yuǎn)距離觀測(cè)和對(duì)影響植物生長的各項(xiàng)參數(shù)的遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，即使無人在家也可以監(jiān)控植物的生長狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物生長條件參數(shù)的遠(yuǎn)距離智能實(shí)時(shí)控制。

本發(fā)明可通過空氣凈化系統(tǒng)將室內(nèi)局部空氣進(jìn)行過濾、凈化，即使室外大氣pm2.5、pm10、甲醛指數(shù)超標(biāo)時(shí)，室內(nèi)也能保持較好的空氣質(zhì)量。

本發(fā)明不需要占用家庭的太多時(shí)間和空間，既可解決城鎮(zhèn)居民日常生活的有機(jī)蔬菜供應(yīng)問題，又能讓城市人群體會(huì)自己動(dòng)手種植的樂趣。

本發(fā)明提供的生物培植方法，不受自然災(zāi)害的影響，不受家庭日常斷電影響，不受空氣和病蟲害的影響，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。

本發(fā)明外觀設(shè)計(jì)優(yōu)美，局部透明區(qū)域可觀察到內(nèi)部植物的生長情況，內(nèi)部的燈光可供家庭照明使用，同時(shí)也是一件家庭工藝品，為家庭生活增加一抹綠色與亮色。

附圖說明

圖1是本發(fā)明生物有機(jī)智能培植系統(tǒng)的邏輯原理圖。

圖2是本發(fā)明生物有機(jī)智能培植系統(tǒng)的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明生物有機(jī)智能培植系統(tǒng)的柜體左、右側(cè)外觀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明生物有機(jī)智能培植系統(tǒng)的柜體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1、太陽能電池板；2、清潔能源利用系統(tǒng)；3、逆變器；4、蓄電池；5、柜體；6、智能遙感控制器；7、三廢利用系統(tǒng)；8、設(shè)備層；9、隔板；10、栽培層；11、栽培層透明區(qū)域；12、栽培層柜門；13、換氣扇；14、左側(cè)透明區(qū)域；15智能裝備系統(tǒng)；16濾網(wǎng)；17、右側(cè)透明區(qū)域；18、集成電路控制系統(tǒng)；19、集成生物培植器；20、生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)；21、營養(yǎng)液輸入管；22、生物發(fā)生器；23立管；24、橫向栽培管。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制，附圖展示內(nèi)容僅為本專利一種可能的實(shí)施方式。

清潔能源利用系統(tǒng)2的主要組成部分為太陽能電池板1、逆變器3和蓄電池4，由太陽能電池板1將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過逆變器3處理后將電能儲(chǔ)存在蓄電池4中。

三廢利用系統(tǒng)7包括三廢收集裝置、處理裝置和輸出裝置，可以將日常產(chǎn)生的家庭或工廠三廢中能轉(zhuǎn)化生物肥料的部分投入收集裝置，由處理裝置將家庭三廢用生物、化學(xué)的方式進(jìn)行處理，成為植物營養(yǎng)液，供植物生長使用。

柜體5分設(shè)備層8和栽培層10，設(shè)備層8內(nèi)部安置集成電路控制系統(tǒng)、智能裝備系統(tǒng)和生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)，設(shè)備層8上設(shè)有柜門或檢修口。栽培層10用來容納生物發(fā)生器和進(jìn)行植物的栽培，栽培層10設(shè)有柜門12，柜門12上大部分區(qū)域?yàn)橥该鲄^(qū)域1。設(shè)備層8與栽培層10之間用隔板9隔開，做好密封，防止?fàn)I養(yǎng)液或水從栽培層10流入設(shè)備層8。

柜體5主體制作材料使用生物合成材料或其它材料，透明區(qū)域使用玻璃材料。

空氣凈化系統(tǒng)主要由換氣扇13和濾網(wǎng)16組成，當(dāng)監(jiān)測(cè)到栽培層10內(nèi)co2濃度過低時(shí)，換氣扇13啟動(dòng)，將室內(nèi)空氣吸入栽培層10，換氣扇13和濾網(wǎng)16均帶有過濾、吸附裝置，可對(duì)室內(nèi)空氣中的pm2.5、pm10顆粒，甲醛等有害物質(zhì)進(jìn)行過濾和吸附，從而對(duì)室內(nèi)的空氣進(jìn)行濕潤和凈化。

柜體5左側(cè)和右側(cè)分別在換氣扇13和濾網(wǎng)16下方分別設(shè)置透明玻璃區(qū)14、17，方便從側(cè)面觀察栽培層10內(nèi)植物的生長狀況，栽培層10內(nèi)的燈光也可通過透明區(qū)域照射出來，對(duì)房間進(jìn)行照明。

智能裝備系統(tǒng)15安置在柜體5底部，當(dāng)柜體需要移動(dòng)時(shí)，可通過智能遙感控制器6操控智能裝備系統(tǒng)15對(duì)柜體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或前、后、左、右的移動(dòng)。

智能遙感控制器6可對(duì)栽培層10內(nèi)影響植物生長的光照強(qiáng)度、溫度、濕度、co2濃度、ph值參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，操控智能裝備系統(tǒng)15，來實(shí)現(xiàn)柜體的智能移動(dòng)。

設(shè)備層8內(nèi)包括集成電路控制系統(tǒng)18、集成生物培植器19和生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)20。

蓄電池4對(duì)集成電路控制系統(tǒng)18供電，集成電路控制系統(tǒng)18再對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行電壓分配，同時(shí)也是是整個(gè)裝置的控制核心，對(duì)整個(gè)裝置、各相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。

集成生物培植器19可對(duì)栽培層10影響植物生長的光照強(qiáng)度、溫度、濕度、co2濃度、ph值參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳輸至集成電路控制系統(tǒng)18。

通過營養(yǎng)液輸入管21可將由三廢利用系統(tǒng)7產(chǎn)生的營養(yǎng)液和水輸送至生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)20進(jìn)行儲(chǔ)存和利用。

栽培層10內(nèi)主要包括集成生物培植器19中的監(jiān)測(cè)及調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及生物發(fā)生器22，生物發(fā)生器22包括立管23和橫向栽培管24，立管23可實(shí)現(xiàn)生物營養(yǎng)補(bǔ)給系統(tǒng)20內(nèi)水和營養(yǎng)液的循環(huán)，橫向栽培管24上在適當(dāng)位置開孔，在孔內(nèi)進(jìn)行植物的栽培、種植。