植物生長(zhǎng)環(huán)境的自動(dòng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種植物生長(zhǎng)環(huán)境的自動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)相對(duì)落后，土地資源稀缺，水資源日趨貧乏，農(nóng)田得不到充分的灌溉，農(nóng)田過(guò)于分散，農(nóng)業(yè)資源匱乏，自動(dòng)化程度低，加上農(nóng)作物投資大、回饋小，很大一部分土地甚至遭到閑置乃至荒廢。雖然我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展也取得了很大的成績(jī)，但是也面臨著巨大的挑戰(zhàn):
[0003]農(nóng)業(yè)資源匱乏，污染嚴(yán)重:中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展目前主要依賴于土地、水以及農(nóng)作物等資源，雖然資源總量位居世界前茅，但是人均占有量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界水平，加上地下水的過(guò)度開(kāi)采和農(nóng)田大面積的漫灌，水資源日趨貧乏，農(nóng)田得不到充足的灌溉。另外隨著我國(guó)工業(yè)化的大力發(fā)展，對(duì)農(nóng)業(yè)資源占用還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，水資源污染以及土壤污染正在急劇擴(kuò)大，致使能作為資源的水和土壤正在迅速縮減。加之不當(dāng)?shù)氖┓屎瓦^(guò)度的噴灑農(nóng)藥都會(huì)嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)品質(zhì)量，損害人體健康。
[0004]產(chǎn)量低下，收益少:當(dāng)前種植方式主要為土地種植，種植密度小，受自然環(huán)境因素制約，氣候條件不佳時(shí)直接影響農(nóng)作物產(chǎn)量，并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)全年種植，加上土地過(guò)度分散，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模種植，造成收益微薄，絕大多數(shù)農(nóng)民僅靠農(nóng)作物種植得來(lái)的收益不能滿足日常生活水平的開(kāi)支，導(dǎo)致部分土地遭到閑置乃至荒廢，造成資源利用率極其低下。
[0005]自動(dòng)化程度極低:由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面原因，我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大差距，人工種植已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)的科技進(jìn)步，種植效率低，生長(zhǎng)品質(zhì)與質(zhì)量無(wú)法得到保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為解決目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源匱乏、污染嚴(yán)重、產(chǎn)量低下、受氣候影響大且自動(dòng)化程度極低的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種植物生長(zhǎng)環(huán)境的自動(dòng)控制裝置，包括混合室、生長(zhǎng)室及與混合室連接的潔凈空氣供給裝置；
[0008]所述潔凈空氣供給裝置包括順次連接的風(fēng)機(jī)加壓裝置、水洗除塵裝置、濾除毒質(zhì)裝置和紫外消毒裝置，經(jīng)過(guò)紫外消毒裝置后的空氣供給混合室；
[0009]所述混合室為用保溫材料制成的密閉空間，混合室底部設(shè)有兩臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)，第一風(fēng)機(jī)用于排除混合室內(nèi)的廢氣及對(duì)混合室內(nèi)的空氣調(diào)溫調(diào)濕，第二風(fēng)機(jī)用于混合室與生長(zhǎng)室之間的氣流循環(huán)；混合室還與外部的CO2補(bǔ)充器連接；
[0010]所述生長(zhǎng)室內(nèi)設(shè)有多個(gè)培育架，每個(gè)培育架分割為多層，每層設(shè)有導(dǎo)液槽和一定數(shù)量的LED燈，導(dǎo)液槽與給排水系統(tǒng)及營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)連接；生長(zhǎng)室內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器、濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和營(yíng)養(yǎng)液的電導(dǎo)率及液位傳感器，各傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳送至控制器，控制器根據(jù)植物在不同時(shí)期的生長(zhǎng)環(huán)境曲線調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)環(huán)境的溫度、濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度和營(yíng)養(yǎng)液的電導(dǎo)率及液位；控制器連接到人機(jī)操作界面。
[0011]進(jìn)一步地，所述控制器通過(guò)啟動(dòng)所述第一風(fēng)機(jī)和第二風(fēng)機(jī)及啟動(dòng)潔凈空氣供給裝置的電磁閥向生長(zhǎng)室補(bǔ)充潔凈空氣對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境調(diào)溫或調(diào)濕。
[0012]進(jìn)一步地，所述混合室內(nèi)還設(shè)有空調(diào)，所述控制器通過(guò)啟動(dòng)空調(diào)對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境調(diào)溫。
[0013]進(jìn)一步地，所述控制器通過(guò)啟動(dòng)所述第二風(fēng)機(jī)及啟動(dòng)潔凈空氣供給裝置的電磁閥向生長(zhǎng)室補(bǔ)充潔凈空氣對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境調(diào)溫。
[0014]進(jìn)一步地，所述混合室內(nèi)還設(shè)有空調(diào)，所述控制器通過(guò)啟動(dòng)空調(diào)對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境調(diào)溫。
[0015]進(jìn)一步地，所述混合室內(nèi)還設(shè)有增濕器，所述控制器通過(guò)啟動(dòng)所述第二風(fēng)機(jī)及增濕器閥門對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境調(diào)濕。
[0016]進(jìn)一步地，當(dāng)溫度和光照強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，所述控制器通過(guò)啟動(dòng)CO2補(bǔ)充器的電磁閥向生長(zhǎng)室補(bǔ)充CO2。
[0017]進(jìn)一步地，所述控制器通過(guò)啟動(dòng)所述給排水系統(tǒng)及營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的電磁閥調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)液的電導(dǎo)率及液位。
[0018]進(jìn)一步地，所述控制器通過(guò)控制所述LED燈開(kāi)啟的數(shù)量調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。
[0019]進(jìn)一步地，所述水洗除塵裝置包括液位恒定的水箱，水箱頂部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水閥，水箱底部設(shè)有排水閥，水箱底部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)氣口，水箱頂部設(shè)有出氣口，排水閥通過(guò)水處理裝置連接到進(jìn)水閥。
[0020]本發(fā)明全封閉式模擬植物生長(zhǎng)的環(huán)境，對(duì)溫度、濕度、光照、氣體成分、養(yǎng)分供給等全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，通過(guò)仿生學(xué)原理，人為模擬出一個(gè)農(nóng)作物最佳生長(zhǎng)環(huán)境，使其生長(zhǎng)速度最快、品質(zhì)最佳，改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)必須依賴土地以及自然環(huán)境的束縛條件，在當(dāng)前土地緊張、污染嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)面前，徹底解決了小面積規(guī)模化種植的難題，不依賴土地、不限季節(jié)地進(jìn)行農(nóng)作物的種植，大大縮短農(nóng)作物育苗及生長(zhǎng)周期，提高土地利用率，增加了單位面積的產(chǎn)出，提高了土地的畝產(chǎn)值。本發(fā)明在不同環(huán)境下，針對(duì)不同植物生長(zhǎng)特性設(shè)置適當(dāng)?shù)纳L(zhǎng)環(huán)境參數(shù)，提供相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)配比，進(jìn)行多層次、高密度、智能管理。本發(fā)明裝置具有不受外界環(huán)境、季節(jié)變化等因數(shù)的影響，人工成本低，具備自動(dòng)記憶與學(xué)習(xí)生長(zhǎng)特性的功能，使植物達(dá)到最佳生長(zhǎng)狀態(tài)，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)及醫(yī)藥領(lǐng)域植物育苗、作物培植、特種生物生長(zhǎng)，具有綠色環(huán)保，品質(zhì)佳，投資成本小，高產(chǎn)出等特點(diǎn)，極具市場(chǎng)推廣價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的控制原理框圖。
[0022]圖2為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為水洗除塵裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:1混合室；101第一風(fēng)機(jī)；102第二風(fēng)機(jī)；103空調(diào)；104增濕器；2生長(zhǎng)室；201培育架；202導(dǎo)液槽；203LED燈；3潔凈空氣供給裝置；301風(fēng)機(jī)加壓裝置；302水洗除塵裝置；3021水箱；3022進(jìn)水閥；3023排水閥；3024水處理裝置；303濾除毒質(zhì)裝置；304紫外消毒裝置；4C02補(bǔ)充器；5給排水系統(tǒng)；6營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)在結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成，且其不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]如圖1-3所示，包括混合室1、生長(zhǎng)室2及與混合室I連接的潔凈空氣供給裝置3。
[0027]潔凈空氣供給裝置3包括順次連接的風(fēng)機(jī)加壓裝置301、水洗除塵裝置302、濾除毒質(zhì)裝置303和紫外消毒裝置304，風(fēng)機(jī)加壓裝置301為整套裝置提供動(dòng)力源，吸入新鮮空氣加壓后送至后工段處理；水洗除塵裝置302過(guò)濾氣體中的粉塵、顆粒等雜質(zhì)，同時(shí)也可局部調(diào)溫，包括液位恒定的水箱3021，水箱3021頂部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水閥3022，水箱3021底部設(shè)有排水閥3023，水箱3021底部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)氣口，水箱3021頂部設(shè)有出氣口，排水閥3023通過(guò)水處理裝置3024連接到進(jìn)水閥3022，通過(guò)進(jìn)水閥3022和出水閥3023定時(shí)動(dòng)作，達(dá)到清潔水質(zhì)及維持水箱3021液位H恒定的目的，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)加壓裝置301加壓的空氣從水箱3021下部的進(jìn)氣口接入，空氣中的粉塵、顆粒被水濾除，氣體至水箱3021頂部的出氣口輸出，至后工段入口，因?yàn)樘砑恿怂幚硌b置3024，所以水可循環(huán)使用。經(jīng)過(guò)紫外消毒裝置304后的空氣供給混合室I。
[0028]混合室I為用保溫材料制成的密閉空間，混合室I底部設(shè)有兩臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)，第一風(fēng)機(jī)101用于排除混合室I內(nèi)的廢氣及對(duì)混合室I內(nèi)的空氣調(diào)溫調(diào)濕，第二風(fēng)機(jī)102用于混合室I與生長(zhǎng)室2之間的氣流循環(huán)；混合室I還與外部的CO2補(bǔ)充器4連接。
[0029]生長(zhǎng)室2內(nèi)設(shè)有4-8個(gè)培育架201，每個(gè)培育架201分割為4_8層，每層設(shè)有導(dǎo)液槽202和16-32根LED燈203，導(dǎo)液槽202與給排水系統(tǒng)5及營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)6連接；生長(zhǎng)室2內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器、濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和營(yíng)養(yǎng)液的電導(dǎo)率及液位傳感器，營(yíng)養(yǎng)液的電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)其PH值，各傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳送至控制器，控制器根據(jù)植物在不同時(shí)期的生長(zhǎng)環(huán)境曲線調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)環(huán)境的溫度、濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度和營(yíng)養(yǎng)液的電導(dǎo)率及液位。
[0030]控制器通過(guò)啟動(dòng)第一風(fēng)機(jī)101和第二風(fēng)機(jī)102及啟動(dòng)潔凈空氣供給裝置3的電磁閥向生長(zhǎng)室2補(bǔ)充潔凈空氣對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境調(diào)溫或調(diào)濕；控制器通過(guò)啟動(dòng)第二風(fēng)機(jī)102及啟動(dòng)潔凈空氣供給裝置3的電磁閥向生長(zhǎng)室2補(bǔ)充潔凈空氣對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境調(diào)溫；混