本發(fā)明涉及一種花卉種植自動化及智能家居系統(tǒng)，具體的說是植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)。

背景技術：

室內(nèi)植物墻是室內(nèi)花卉的一種嶄新布置形式，一方面將花卉的占地面積減小，另一方面采用立體植物墻養(yǎng)護增加了室內(nèi)植物種植的密度。這種嶄新的方式不僅具有美觀作用，還具有天然氧吧的效果。

隨著植物墻種植模式到來，植物墻種植也帶來了新的挑戰(zhàn)。由于是立體種植，種植密度會增大，同時為了美觀，會進行不同花卉品種的拼盤種植。這就給植物的養(yǎng)護提出了更高的需求。

首先是光照問題，限于室內(nèi)種植，得不到充分的光照保障，而且不同植物，對光照的需求也不一樣。所以如何根據(jù)實際情況來解決光照問題就逐漸凸顯出來了。

然后是澆水問題，因為植物墻種植，植物茂密，很難觀察到植物是否缺水，而且不同植物對水的需求也不一樣。所以如何針對性的提高澆水問題也是需要得到有效解決。

其次是通風問題，由于植物的生長需要足夠的獨立空間，尤其是需要良好的通風，但是植物墻種植增加了種植密度，所以如何有效滿足單株植物的通風需求也需要得到有效解決。

再次是供暖問題，對于保持長期綠意盎然的植物來說，溫度也是影響因素之一，特別是到了冬天，如果室內(nèi)溫度過低，或者室內(nèi)一段時間無人居家居住，都會影響植物墻上植物的生長。

還有就是加濕問題，隨著植物墻植物品種的多樣性增加，植物對空氣的濕度也有一定的依賴性，為了適應植物對濕度的要求，需要調(diào)節(jié)合適的環(huán)境濕度。

為了提高植物墻養(yǎng)護的水平，本發(fā)明提出了一種植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對植物墻植物的自動、高效檢測和控制、解決了植物墻植物養(yǎng)護過程中難以準確把握其對澆水、補光、加溫、通風、加濕等的需求問題。同時解決了根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行本地和遠程養(yǎng)護的問題。

植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)包括控制器、本地觸摸屏、WIFI網(wǎng)絡模塊、遠程手機APP、溫度傳感器、土壤濕度傳感器、光照傳感器、氧氣傳感器、二氧化碳傳感器、灌溉裝置、加熱裝置、溫度裝置、補光裝置、通風裝置、以及部分輔助裝置。

本發(fā)明的植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)，通過設置相關的傳感器和執(zhí)行裝置，借助本地控制模式和遠程APP控制模式，極大地提高了植物墻養(yǎng)護的智能化水平，具有廣闊的應用前景。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對植物墻養(yǎng)護過程中需要很高的管理水平，尤其是需要解決適當?shù)纳L環(huán)境問題，將植物墻上植物生長環(huán)境的濕度、光照、溫度進行實時采集并與澆水、通風、供暖、加濕結合在一起，借助現(xiàn)場智能檢控和遠程控制，提出了植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：控制器1、本地觸摸屏2、WIFI網(wǎng)絡模塊3、遠程手機APP 4、溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8、二氧化碳傳感器9、灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補光裝置13、通風裝置14、其他傳感器15和其他裝置16，其中，溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8和控制器1連接，并通過控制器1將獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶涂刂破?相連的灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補光裝置13、通風裝置14、其他傳感器15和其他裝置16；控制器1經(jīng)WIFI網(wǎng)絡模塊3和遠程手機APP 4連接并相互傳到信息，本地觸摸屏2連接控制器1并相互傳到信息。

本發(fā)明還提供所述的植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，步驟如下：系統(tǒng)啟動后，首先會對WIFI模塊3進行自檢，判斷是否連接到網(wǎng)絡，確定網(wǎng)絡連接正常后，控制器1將對溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8和二氧化碳傳感器9進行自動數(shù)據(jù)采集，控制器1對數(shù)據(jù)進行分析處理后，顯示到本地觸摸屏2上，并通過WIFI模塊3傳輸給手機APP4，控制器1等待接收外部指令，如果指令來自于遠程APP4，則手機APP4根據(jù)協(xié)議指令可以通過遙控控制器1來控制灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補光裝置13和通風裝置14實現(xiàn)補光、灌溉、增溫、通風等功能，如果指令來自于本地觸摸屏2，則執(zhí)行本地指令，根據(jù)本地指令也可以進行手動和自動控制，正常狀態(tài)下控制器1會處于自動控制模式下，實時對傳感器測到的數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)處理結果采取相應的措施。

本發(fā)明進一步提供一種和本發(fā)明所述智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)連接的灌溉裝置，其特征在于，由智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)通過水泵來控制澆水，灌溉裝置由位于植物墻底部的水槽、位于植物墻上端的水箱、滴漏軟管道、滴漏器、回流細管和水泵構成，水泵可以將水槽中的水提到水箱中，水泵加有流量傳感器、可以測出水箱中的水量，實現(xiàn)對不同作物的不同水量澆水，水箱中的水在重力作用下，流通到滴漏器中，過多水的會經(jīng)過回流細管回流到水槽中。

本發(fā)明進一步提供一種和本發(fā)明所述智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)連接的補光裝置，其特征在于，由智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)通過補光控制器來控制補光燈的開關時間節(jié)點，補光燈位于植物墻的上端，左右各一個，初始位置向下成45°照射，根據(jù)流程和控制指令可以調(diào)整照射的角度，在水平和垂直方向上可以實現(xiàn)2個自由度的調(diào)整，實現(xiàn)不同植物墻植物對光線的不同照射需求。

本發(fā)明進一步提供一種和本發(fā)明所述智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)連接的加熱裝置，由其特征在于，由智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)通過加熱除濕控制器來實現(xiàn)加熱和除濕，，該裝置可以實現(xiàn)柔性布線，能夠根據(jù)不同植物墻的不同結構來盡可能的實現(xiàn)貼近作業(yè)，該裝置能夠實現(xiàn)加熱、除濕和加濕功能，3種功能共同相同的通道。

本發(fā)明進一步提供一種和本發(fā)明所述智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)連接的通風裝置，其特征在于，有多個風機構成，可以瞬間實現(xiàn)比較大的風量，或借助加熱裝置，借助相同的通道，實現(xiàn)微風通風。

本發(fā)明所述的植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)，其工作原理在于：當植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)工作時，控制器1進行自檢以及初始化操作，如果是初次運行，則進行網(wǎng)絡的配置，使得養(yǎng)護管理系統(tǒng)連接到附近的無線網(wǎng)絡上，如果非初次運行，網(wǎng)絡配置會一直保存。如果中途外部無線網(wǎng)絡進行了更改，可以在系統(tǒng)的配置菜單中進行后續(xù)配置。然后控制器1對溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8和二氧化碳傳感器9進行數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過信息處理后，更新本地觸摸屏2的顯示信息，并根據(jù)協(xié)議進行本地數(shù)據(jù)的上傳工作，傳到APP4的服務器端。隨后系統(tǒng)進入默認的自動模式，并等待指令的到達。如果新來指令來自于現(xiàn)場本地觸摸屏2操作，則進入本地操作模式，如果指令來自于APP4端，則執(zhí)行APP4的相關指令，實現(xiàn)對灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補光裝置13和通風裝置14的控制。整個系統(tǒng)內(nèi)嵌優(yōu)化控制算法。會根據(jù)植物的品種，植物的生長習性以及外在的環(huán)境進行自動和手動控制。

本發(fā)明所述的其他傳感器15包括水位傳感器、流量傳感器等，主要用于對水箱水位的檢測以及對各澆灌流出口的水流量的檢測。

本發(fā)明所述的其他裝置16包括電源裝置，報警裝置等。主要用于給系統(tǒng)中各分系統(tǒng)提供電能，以及當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠實現(xiàn)及時故障提示功能。

如圖3所示。在植物墻的右端是智能控制器1，除了能夠實現(xiàn)本地的人工和自動控制外，還可以借助遠程APP4實現(xiàn)遠程控制。

如圖3所示，所述灌溉裝置10，由智能控制器通過水泵來控制澆水，澆水功能由位于植物墻底部的水槽、位于植物墻上端的水箱、滴漏軟管道、滴漏器、回流細管和水泵構成。其特征在于，水泵可以將水槽中的水提到水箱中，水泵加有流量傳感器、可以測出水箱中的水量，實現(xiàn)對不同作物的不同水量澆水。水箱中的水在重力作用下，流通到滴漏器中，過多水的會經(jīng)過回流細管回流到水槽中。

如圖3所示，所述補光裝置13，由智能控制器通過補光控制器來控制補光燈的開關時間節(jié)點。其特征在于補光燈位于植物墻的上端，左右各一個，初始位置向下成45°照射，根據(jù)流程和控制指令可以調(diào)整照射的角度。在水平和垂直方向上可以實現(xiàn)2個自由度的調(diào)整。以實現(xiàn)不同植物墻植物對光線的不同照射需求。

如圖3所示，所述加熱裝置11和濕度裝置12，由智能控制器通過加熱除濕控制器來實現(xiàn)加熱和除濕。其特征在于該裝置可以實現(xiàn)柔性布線，能夠根據(jù)不同植物墻的不同結構來盡可能的實現(xiàn)貼近作業(yè)。該裝置能夠實現(xiàn)加熱、除濕和加濕功能，3種功能共同相同的通道。

如圖3所示，所述通風裝置14，有2種實現(xiàn)方式，一種是由智能控制器1通過通風控制來實現(xiàn)。其特征在于，有多個風機構成，可以瞬間實現(xiàn)比較大的風量。另一種方式是借助加熱除濕裝置，借助相同的通道，實現(xiàn)微風通風。此兩種方式有智能控制器1根據(jù)傳感器信息自行智能調(diào)用。

工作原理上，當植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)工作時，控制器1進行自檢以及初始化操作，如果是初次運行，則進行網(wǎng)絡的配置，使得養(yǎng)護管理系統(tǒng)連接到附近的無線網(wǎng)絡上，如果非初次運行，網(wǎng)絡配置會一直保存。如果中途外部無線網(wǎng)絡進行了更改，可以在系統(tǒng)的配置菜單中進行后續(xù)配置。然后控制器1對溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8和二氧化碳傳感器9進行數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過信息處理后，更新本地觸摸屏2的顯示信息，并根據(jù)協(xié)議進行本地數(shù)據(jù)的上傳工作，傳到APP4的服務器端。隨后系統(tǒng)進入默認的自動模式，并等待指令的到達。如果新來指令來自于現(xiàn)場本地觸摸屏2操作，則進入本地操作模式，如果指令來自于APP4端，則執(zhí)行APP4的相關指令，實現(xiàn)對灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補光裝置13和通風裝置14的控制。整個系統(tǒng)內(nèi)嵌優(yōu)化控制算法。會根據(jù)植物的品種，植物的生長習性以及外在的環(huán)境進行自動和手動控制。

本發(fā)明的有益效果是：

通過設計一種植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對植物墻植物的自動、高效檢測和控制、解決了植物墻植物養(yǎng)護過程中難以準確把握其對澆水、補光、加溫、通風、加濕的需求問題。通過設置相關的傳感器和執(zhí)行裝置，借助本地控制模式和遠程APP控制模式，極大地提高了植物墻養(yǎng)護的智能化水平，具有良好的應用前景。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

附圖說明

圖1為植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)的控制流程圖；

圖3植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)安裝于植物墻上的功能示意圖

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

如圖1所示：植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)包括控制器1、本地觸摸屏2、WIFI網(wǎng)絡模塊3、遠程手機APP 4、溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8、二氧化碳傳感器9、灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補光裝置13、通風裝置14其他傳感器15和其他裝置16。

植物墻智能養(yǎng)護管理系統(tǒng)啟動后，首先會對WIFI模塊3進行自檢，判斷是否連接到網(wǎng)絡。確定網(wǎng)絡連接正常后，控制器1將對溫度傳感器5、土壤濕度傳感器6、光照傳感器7、氧氣傳感器8和二氧化碳傳感器9進行自動數(shù)據(jù)采集。控制器1對數(shù)據(jù)進行分析處理后，顯示到本地觸摸屏2上，并通過WIFI模塊3傳輸給手機APP4。控制器1等待接收外部指令，如果指令來自于遠程APP4，則手機APP4根據(jù)協(xié)議指令可以通過遙控控制器1控制灌溉裝置10、加熱裝置11、溫度裝置12、補光裝置13和通風裝置14來實現(xiàn)補光、灌溉、增溫、通風等功能。如果指令來自于本地觸摸屏2，則執(zhí)行本地指令。根據(jù)本地指令也可以進行手動和自動控制。正常狀態(tài)下控制器1會處于自動控制模式下，實時對傳感器測到的數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)處理結果采取相應的措施。