動(dòng)植物觀察箱及動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種動(dòng)植物觀察箱及動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)，動(dòng)植物觀察箱包括箱體、數(shù)據(jù)采集模塊和調(diào)節(jié)模塊；箱體包括主體和上蓋，上蓋與主體鉸接；主體的側(cè)壁上開設(shè)有通風(fēng)孔；動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)，包括控制中心和若干個(gè)的動(dòng)植物觀察箱，控制中心包括控制模塊、存儲(chǔ)模塊、通信模塊和電源模塊；若干個(gè)動(dòng)植物觀察箱中的數(shù)據(jù)采集模塊和調(diào)節(jié)模塊均與控制模塊電連接，存儲(chǔ)模塊和通信模塊均與控制模塊電連接，電源模塊給動(dòng)植物觀察箱、控制模塊和通信模塊供電。本發(fā)明能夠長(zhǎng)期觀測(cè)并記錄動(dòng)物、植物生活生長(zhǎng)的全過(guò)程，還可以根據(jù)需求遠(yuǎn)程控制動(dòng)植物觀察箱，調(diào)節(jié)箱內(nèi)的環(huán)境；解決了觀測(cè)者不能隨時(shí)守著觀察箱這一問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
動(dòng)植物觀察箱及動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于培植箱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動(dòng)植物觀察箱及動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在高等院校的一些學(xué)科設(shè)置中，有很多需要學(xué)生長(zhǎng)期觀測(cè)的實(shí)驗(yàn)，但是目前普通院校對(duì)于動(dòng)植物觀察箱的使用還只停留在紙箱、花盆等相對(duì)單一的環(huán)境下，學(xué)生在課下、放學(xué)后都不能及時(shí)關(guān)注，不能進(jìn)行充分的長(zhǎng)期觀測(cè)。這種情況導(dǎo)致即使后期發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，也不能明確問(wèn)題是在什么時(shí)間段、什么外在條件下出現(xiàn)的，因而無(wú)法分析問(wèn)題出現(xiàn)的原因。
[0003]現(xiàn)在還有一些家庭使用的動(dòng)植物養(yǎng)殖、種植箱都只停留在定時(shí)澆水這些單一功能上，無(wú)法為使用人提供自主可控的養(yǎng)殖、種植環(huán)境，在使用人上班、出差、旅游等不在家的時(shí)候，家中養(yǎng)的動(dòng)植物可能會(huì)因此失去監(jiān)管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠遠(yuǎn)程觀測(cè)、控制箱內(nèi)環(huán)境的動(dòng)植物觀察箱及動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種動(dòng)植物觀察箱，包括箱體、數(shù)據(jù)采集模塊和調(diào)節(jié)模塊;所述箱體包括主體和上蓋，所述上蓋與所述主體鉸接;所述主體的側(cè)壁上開設(shè)有通風(fēng)孔;所述數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照傳感器和攝像頭;所述調(diào)節(jié)模塊包括加熱器、電磁閥、調(diào)溫風(fēng)扇和LED燈;所述數(shù)據(jù)采集模塊、加熱器、電磁閥和LED燈均固定設(shè)置在所述箱體的內(nèi)部，所述調(diào)溫風(fēng)扇設(shè)置在所述箱體的側(cè)壁上。
[0007]所述通風(fēng)孔設(shè)置在所述主體靠近底面的側(cè)壁上；所述主體的側(cè)壁上開設(shè)有排氣孔，所述排氣孔設(shè)置在靠近所述上蓋的位置，所述調(diào)溫風(fēng)扇固定安裝在所述排氣孔中。
[0008]所述溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、攝像頭、電磁閥和LED燈均設(shè)置在所述主體的內(nèi)側(cè)壁上;所述加熱器為電熱片或者加熱管，設(shè)置在所述主體內(nèi)部的底面或者側(cè)壁上;所述土壤溫濕度傳感器設(shè)置在所述主體內(nèi)部的底面。
[0009]所述箱體的框架為金屬材質(zhì)，所述箱體的面板采用透明亞克力板，所述上蓋能夠開合。
[0010]—種動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)，包括控制中心和若干個(gè)所述的動(dòng)植物觀察箱，所述控制中心包括控制模塊、存儲(chǔ)模塊、通信模塊和電源模塊;若干個(gè)所述動(dòng)植物觀察箱中的數(shù)據(jù)采集模塊和調(diào)節(jié)模塊均與所述控制模塊電連接，所述存儲(chǔ)模塊和通信模塊均與所述控制模塊電連接，所述電源模塊給所述動(dòng)植物觀察箱、控制模塊和通信模塊供電;所述通信模塊與遠(yuǎn)程終端通信連接，遠(yuǎn)程終端為手機(jī)、平板電腦或者PC機(jī)。
[0011]所述控制模塊包括單片機(jī)和繼電器，所述繼電器與所述單片機(jī)電連接;所述數(shù)據(jù)采集模塊中的溫度傳感器、濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照傳感器和攝像頭均與所述單片機(jī)電連接，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸至所述單片機(jī);所述單片機(jī)將所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)傳輸至所述存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，或者將數(shù)據(jù)傳輸至所述通信模塊，所述通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程終端。
[0012]所述調(diào)節(jié)模塊中的加熱器、電磁閥和調(diào)溫風(fēng)扇均與所述繼電器電連接;遠(yuǎn)程終端向所述通信模塊發(fā)送控制信號(hào)，所述通信模塊將控制信號(hào)傳輸至所述單片機(jī)，所述單片機(jī)通過(guò)接通或者斷開所述繼電器來(lái)啟動(dòng)或者關(guān)閉所述調(diào)節(jié)模塊。
[0013]所述通信模塊包括網(wǎng)絡(luò)適配器，所述網(wǎng)絡(luò)適配器與所述單片機(jī)電連接;所述單片機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程終端通信連接。
[0014]所述通信模塊采用3G模塊、4G模塊或者WiFi模塊，所述通信模塊與所述單片機(jī)電連接;所述單片機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程終端通信連接。
[0015]所述電源模塊為蓄電池和AC-DC電源轉(zhuǎn)換器的組合。
[0016]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，能夠長(zhǎng)期觀測(cè)并記錄動(dòng)物、植物生活生長(zhǎng)的全過(guò)程，SP使觀測(cè)人員不能時(shí)常照看，也可利用手機(jī)、電腦等終端實(shí)時(shí)地進(jìn)行觀測(cè)、調(diào)控;如需查找生長(zhǎng)資料，可以通過(guò)硬盤讀取記錄，不會(huì)漏過(guò)任何一個(gè)細(xì)節(jié)。使用者可遠(yuǎn)程觀測(cè)動(dòng)植物觀察箱內(nèi)的情況，獲取箱內(nèi)的溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù);還可以根據(jù)需求遠(yuǎn)程控制動(dòng)植物觀察箱，調(diào)節(jié)箱內(nèi)的環(huán)境;解決了觀測(cè)者不能隨時(shí)守著觀察箱這一問(wèn)題，也為家庭陽(yáng)臺(tái)種植蔬菜、飼養(yǎng)小動(dòng)物等活動(dòng)提供了解決方案。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明提供的動(dòng)植物觀察箱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明提供的動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、箱體；11、主體；12、上蓋；13、通風(fēng)孔；2、數(shù)據(jù)采集模塊；21、溫度傳感器；22、濕度傳感器;23、光照傳感器;24、攝像頭;3、調(diào)節(jié)模塊;31、電磁閥；32、調(diào)溫風(fēng)扇;4、控制中心;41、控制模塊;42、存儲(chǔ)模塊;43、通信模塊;44、電源模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種動(dòng)植物觀察箱，包括箱體1、數(shù)據(jù)采集模塊2和調(diào)節(jié)模塊3。箱體I為長(zhǎng)方體，包括主體11和上蓋12，主體11的側(cè)壁上開設(shè)有通風(fēng)孔13，通風(fēng)孔13設(shè)置在主體11靠近底面的側(cè)壁上；上蓋12的一條邊與主體11的一條棱鉸接，上蓋12能夠開合。箱體I的框架為金屬材質(zhì)，箱體I的面板采用透明亞克力板。箱體I使用透明亞克力材料制作，不會(huì)影響光照，也便于觀察者觀測(cè)。
[0022]數(shù)據(jù)采集模塊2包括溫度傳感器21、濕度傳感器22、光照傳感器23和攝像頭24，調(diào)節(jié)模塊3包括電磁閥31和調(diào)溫風(fēng)扇32;溫度傳感器21、濕度傳感器22、光照傳感器23、攝像頭24和電磁閥31均設(shè)置在主體的內(nèi)側(cè)壁上，主體11的側(cè)壁上開設(shè)有排氣孔，排氣孔設(shè)置在靠近上蓋12的位置，調(diào)溫風(fēng)扇32固定安裝在排氣孔中。
[0023]數(shù)據(jù)采集模塊2還包括土壤溫濕度傳感器(圖中未示出)，觀察箱中種植植物時(shí)，土壤溫濕度傳感器設(shè)置在主體11內(nèi)部的底面，其探針插在土壤中；觀察箱中養(yǎng)殖小動(dòng)物時(shí)，土壤溫濕度傳感器可以拆除。調(diào)節(jié)模塊3還包括加熱器和LED燈(圖中未示出)，加熱器為電熱片或者加熱管，設(shè)置在主體11內(nèi)部的底面或者側(cè)壁上，LED燈設(shè)置在主體的內(nèi)側(cè)壁上。
[0024]如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)，包括控制中心4和若干個(gè)動(dòng)植物觀察箱，控制中心4包括控制模塊41、存儲(chǔ)模塊42、通信模塊43和電源模塊44;若干個(gè)動(dòng)植物觀察箱中的數(shù)據(jù)采集模塊2和調(diào)節(jié)模塊3均與控制模塊41電連接，存儲(chǔ)模塊42和通信模塊43均與控制模塊41電連接，電源模塊44給動(dòng)植物觀察箱、控制模塊41和通信模塊43供電；通信模塊43與遠(yuǎn)程終端通信連接，遠(yuǎn)程終端為手機(jī)、平板電腦或者PC機(jī)。每個(gè)觀察箱均獨(dú)立地受控于制模塊41，幾個(gè)觀察箱之間互不干擾。
[0025]控制模塊41包括單片機(jī)和繼電器，繼電器與單片機(jī)電連接;數(shù)據(jù)采集模塊2中的溫度傳感器、濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照傳感器和攝像頭均與單片機(jī)電連接，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸至單片機(jī);單片機(jī)將數(shù)據(jù)采集模塊2采集的數(shù)據(jù)傳輸至存儲(chǔ)模塊42進(jìn)行存儲(chǔ)，或者將數(shù)據(jù)傳輸至通信模塊43，通信模塊43將數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程終端。所述存儲(chǔ)模塊42采用IT硬盤，可存儲(chǔ)若干個(gè)觀察箱錄制的視頻，提供充足的視頻資料。
[0026]調(diào)節(jié)模塊3中的加熱器、電磁閥31和調(diào)溫風(fēng)扇32均與繼電器電連接;遠(yuǎn)程終端向通信模塊43發(fā)送控制信號(hào)，通信模塊43將控制信號(hào)傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)接通或者斷開繼電器來(lái)啟動(dòng)或者關(guān)閉調(diào)節(jié)模塊3。
[0027]通信模塊43包括網(wǎng)絡(luò)適配器，網(wǎng)絡(luò)適配器與單片機(jī)電連接;單片機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程終端通信連接。通信模塊43還包括3G模塊、4G模塊或者WiFi模塊，通信模塊43與單片機(jī)電連接;單片機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程終端通信連接。單片機(jī)可以根據(jù)使用環(huán)境自動(dòng)選擇網(wǎng)絡(luò)連接方式，在有網(wǎng)線連接的情況下優(yōu)先使用網(wǎng)線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接；網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)或者沒(méi)有連接網(wǎng)線時(shí)采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接方式。
[0028]觀察箱中的數(shù)據(jù)采集模塊2中的溫度傳感器21、濕度傳感器22、光照傳感器23分別采集觀察箱中的溫度、濕度、光照強(qiáng)度，攝像頭24采集觀察箱中的視頻數(shù)據(jù)，土壤溫濕度傳感器采集土壤的溫度和濕度;數(shù)據(jù)采集模塊2將上述的環(huán)境參數(shù)以及視頻數(shù)據(jù)傳輸至單片機(jī);使用人可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問(wèn)控制中心4，在遠(yuǎn)程終端上實(shí)時(shí)讀取環(huán)境參數(shù)和視頻數(shù)據(jù)。使用人綜合判斷環(huán)境參數(shù)和視頻數(shù)據(jù)，使用遠(yuǎn)程終端向控制中心4發(fā)送控制信號(hào);控制電磁閥31噴水可增加濕度，控制調(diào)溫風(fēng)扇32工作可降低溫度，控制加熱器工作可升高溫度，控制LED燈工作可增加光照強(qiáng)度。電磁閥31需要連接自來(lái)水管道進(jìn)行供水，或者配備水栗來(lái)供水;電磁閥31的出水口設(shè)置有配套的噴頭，使噴出的水能夠均勻?yàn)⒃谟^察箱中。
[0029]本發(fā)明可以應(yīng)用于室內(nèi)、室外兩種不同場(chǎng)的景。應(yīng)用于室內(nèi)場(chǎng)景時(shí)，電源模塊44采用AC-DC電源轉(zhuǎn)換器;應(yīng)用于室外場(chǎng)景時(shí)，電源模塊44采用可充電的蓄電池。本發(fā)明的工作電壓為5-12V，并且配有備用電瓶，可在停電狀態(tài)下為用戶報(bào)警，并正常工作2?4天。
[0030]本發(fā)明首先面向普通院校，能夠同時(shí)監(jiān)控多個(gè)觀察箱，觀察箱用透明亞克力板制作，方便觀測(cè)，每個(gè)觀測(cè)箱都有獨(dú)立的溫、濕控制單元，可根據(jù)使用者需求隨意調(diào)整觀測(cè)箱內(nèi)溫度、濕度和光照強(qiáng)度。本發(fā)明還帶有遠(yuǎn)程控制、觀測(cè)單元，可通過(guò)手機(jī)端、電腦端實(shí)時(shí)觀測(cè)箱體內(nèi)變化，根據(jù)自己需要也可遠(yuǎn)程調(diào)控箱體內(nèi)溫、濕度的變化。控制中心4配備有IT硬盤，可24小時(shí)不間斷記錄動(dòng)植物生長(zhǎng)90天左右，方便師生觀測(cè)。
[0031 ]用在家庭陽(yáng)臺(tái)養(yǎng)殖、種植中，使用人無(wú)論是上班、出差、旅游都可放心出行，可以在任何休息的時(shí)間觀看家中觀察箱內(nèi)動(dòng)植物的生長(zhǎng)狀態(tài)，也可根據(jù)需求進(jìn)行遠(yuǎn)程控制種觀察內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。未來(lái)還可應(yīng)用到智能生態(tài)陽(yáng)臺(tái)、大棚種植、養(yǎng)殖中。
[0032]本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下得出的其他各種形式的產(chǎn)品，不論在形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動(dòng)植物觀察箱，其特征在于:包括箱體、數(shù)據(jù)采集模塊和調(diào)節(jié)模塊;所述箱體包括主體和上蓋，所述上蓋與所述主體鉸接;所述主體的側(cè)壁上開設(shè)有通風(fēng)孔;所述數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照傳感器和攝像頭;所述調(diào)節(jié)模塊包括加熱器、電磁閥、調(diào)溫風(fēng)扇和LED燈;所述數(shù)據(jù)采集模塊、加熱器、電磁閥和LED燈均固定設(shè)置在所述箱體的內(nèi)部，所述調(diào)溫風(fēng)扇設(shè)置在所述箱體的側(cè)壁上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)植物觀察箱，其特征在于:所述通風(fēng)孔設(shè)置在所述主體靠近底面的側(cè)壁上;所述主體的側(cè)壁上開設(shè)有排氣孔，所述排氣孔設(shè)置在靠近所述上蓋的位置，所述調(diào)溫風(fēng)扇固定安裝在所述排氣孔中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)植物觀察箱，其特征在于:所述溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、攝像頭、電磁閥和LED燈均設(shè)置在所述主體的內(nèi)側(cè)壁上;所述加熱器為電熱片或者加熱管，設(shè)置在所述主體內(nèi)部的底面或者側(cè)壁上;所述土壤溫濕度傳感器設(shè)置在所述主體內(nèi)部的底面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)植物觀察箱，其特征在于:所述箱體的框架為金屬材質(zhì)，所述箱體的面板采用透明亞克力板，所述上蓋能夠開合。5.一種動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)，其特征在于:包括控制中心和若干個(gè)如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的動(dòng)植物觀察箱，所述控制中心包括控制模塊、存儲(chǔ)模塊、通信模塊和電源模塊;若干個(gè)所述動(dòng)植物觀察箱中的數(shù)據(jù)采集模塊和調(diào)節(jié)模塊均與所述控制模塊電連接，所述存儲(chǔ)模塊和通信模塊均與所述控制模塊電連接，所述電源模塊給所述動(dòng)植物觀察箱、控制模塊和通信模塊供電;所述通信模塊與遠(yuǎn)程終端通信連接，遠(yuǎn)程終端為手機(jī)、平板電腦或者PC機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊包括單片機(jī)和繼電器，所述繼電器與所述單片機(jī)電連接;所述數(shù)據(jù)采集模塊中的溫度傳感器、濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照傳感器和攝像頭均與所述單片機(jī)電連接，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸至所述單片機(jī);所述單片機(jī)將所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)傳輸至所述存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，或者將數(shù)據(jù)傳輸至所述通信模塊，所述通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程終端。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)節(jié)模塊中的加熱器、電磁閥和調(diào)溫風(fēng)扇均與所述繼電器電連接;遠(yuǎn)程終端向所述通信模塊發(fā)送控制信號(hào)，所述通信模塊將控制信號(hào)傳輸至所述單片機(jī)，所述單片機(jī)通過(guò)接通或者斷開所述繼電器來(lái)啟動(dòng)或者關(guān)閉所述調(diào)節(jié)模塊。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)，其特征在于:所述通信模塊包括網(wǎng)絡(luò)適配器，所述網(wǎng)絡(luò)適配器與所述單片機(jī)電連接;所述單片機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程終端通信連接。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)，其特征在于:所述通信模塊采用3G模塊、4G模塊或者WiFi模塊，所述通信模塊與所述單片機(jī)電連接;所述單片機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程終端通信連接。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)植物遠(yuǎn)程控制觀察系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊為蓄電池和AC-DC電源轉(zhuǎn)換器的組合。
【文檔編號(hào)】A01G9/02GK105941172SQ201610462951
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】趙猛祥
【申請(qǐng)人】趙猛祥