CN101869040A

CN101869040A - 智能型植物栽培装置

Info

Publication number: CN101869040A
Application number: CN200910174340A
Authority: CN
Inventors: 黄伟聪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2010-10-27
Also published as: CN101536653A

Abstract

本发明公开了一种智能型植物栽培装置，其包括容器、控制器及分别与控制器电连接的电源、传感器和信息输出装置，电源提供电量，经控制器分别传输给传感器、信息输出装置，传感器的检测结果经控制器发送给信息输出装置，所述传感器包括置于容器内靠近植物根部处的酸碱度传感器、土壤干燥度传感器和养分传感器中的至少一种。相对于现有技术，本发明能实时监控土壤的各种指标，以便及时为植物补充水和养料，实现精细化栽培，保证植物健康生长。

Description

智能型植物栽培装置

技术领域

本发明涉及植物栽培技术，尤其是一种智能型植物栽培装置。

背景技术

现有的植物栽培包括传统的土壤种植和无土栽培。传统的土壤种植受地理环境、气候因素的限制，通常只能在气候对应的时节种植相应的植物。无土栽培不受地理环境和气候因素的限制，可以栽培反季节作物，但是无土栽培需要配制营养液，其所要求的技术因素较高，育苗设备复杂，成本较高。目前，以上两种植物栽培方法都还是粗放式种植，在植物生长过程中，由于缺少实时的检测装置和控制装置，植物有时会缺水或是浇水过多。

为了解决上述问题，中国专利申请200610035081.4号公开了一种自动浇水花盆，其包括一花盆容器，上端设置有开口，可以放置土壤以种植盆栽；一储水容器，位于花盆容器旁边，用于容置水源；一带电泵的输水管道，输水管道一端伸入到储水容器里面，另一端延伸到花盆容器顶部，将储水容器里面的水输送到花盆容器；它还包括一控制器，控制器连接及控制输水管道上的电泵；当花盆容器中的土壤湿度低于控制器设定的最低数值时，控制器控制输水管道上的电泵工作，将储水容器里面的水输送到花盆容器；一湿度传感器，安装在花盆容器里面的土壤中，用于检测土壤的湿度，并将检测到的信号送到控制器，它通过检测花盆中土壤的湿度来控制是否浇水。另外，中国专利申请01812370.8号则提供了一种数字控制花盆的装置，它包括一个与该花盆外周边相连的外壳，一个从该外壳伸出的、检测该盆中所含土壤内湿度的湿度传感器，一个安装在该外壳中、显示文本或各种图标的液晶显示器(LCD)，一个输出声音口信的声频输出部件，一个储存订购人口信及管理口信的口信存储器部件，一个连接到一台个人计算机的、供输入/输出口信数据的输入/输出部件，一个通过键盘(譬如一个电源键或一个录音键)输入键控信号的按键输入部件，一个向各个电路块供电的电池，以及一个控制器，该控制器执行花盆控制程序，按照湿度传感器信号以及一个来自该按键输入部件的信号来阅读储存在该口信存储器部件中的一个口信以便向该声频输出部件输出一个声音，在该LCD上以文本形式显示该盆中所栽花草的名称以及管理该花草的信息，以图标形式显示该花盆的当前控制状态，并且通过该数据输入/输出部件从该个人计算机下载该口信数据或向该个人计算机上载该控制状态数据。

但是，上述花盆或装置都不能对土壤养分、土壤酸碱度、空气湿度等进行监控，因此往往不能实现精细化种植，不利于植物的生长。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能够对植物生长环境进行全面监控的智能型植物栽培装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能型植物栽培装置，其包括容器、控制器及分别与控制器电连接的电源、传感器和信息输出装置，电源提供电量，经控制器分别传输给传感器、信息输出装置，传感器的检测结果经控制器发送给信息输出装置，所述传感器包括置于容器内靠近植物根部处的酸碱度传感器、土壤干燥度传感器和养分传感器中的至少一种。

作为本发明智能型植物栽培装置的一种改进，所述传感器还包括置于空气中的温度传感器、湿度传感器中的一个或两个。

作为本发明智能型植物栽培装置的一种改进，所述智能型植物栽培装置还包括与控制器电连接的外端接口，控制器通过外端接口与外部计算机进行数据交换。

作为本发明智能型植物栽培装置的一种改进，所述智能型植物栽培装置还包括与控制器电连接的供给装置，供给装置包括若干个收容有植物生长所需物质并设置开口的容置空间，控制器根据传感器的检测结果控制供给装置的对应容置空间开口的开闭，向容器中加入相应物质。

作为本发明智能型植物栽培装置的一种改进，所述酸碱度传感器是电位式传感器。

作为本发明智能型植物栽培装置的一种改进，所述土壤干燥度传感器包括负压传感器和陶瓷过滤器。

作为本发明智能型植物栽培装置的一种改进，所述养分传感器是生物传感器，或是离子传感器。

作为本发明智能型植物栽培装置的一种改进，所述温度传感器是热电偶式或热电阻式传感器，湿度传感器是湿敏元件式或线性电压输出式传感器。

作为本发明智能型植物栽培装置的一种改进，所述信息输出装置安装于容器壁或边沿上，包括显示器和报警器中的一种或两种，显示器在控制器的控制下，以图标、数字或文字的形式显示传感器所测得的结果。

作为本发明智能型植物栽培装置的一种改进，所述报警器为LED指示灯或扬声器，所述显示器为液晶显示屏或指针式仪表盘。

相对于现有技术，本发明能实时监控土壤的各种指标，以便及时为植物补充水和养料，实现精细化栽培，保证植物健康生长。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明及其有益技术效果进行进一步详细说明，其中：

图1为本发明智能型植物栽培装置的结构示意图。

图2为本发明智能型植物栽培装置的电路示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本发明智能型植物栽培装置包括容器1、控制器2及与控制器2电连接的电源、传感器3、信息输出装置和供给装置5。

容器1为上部设有开口的花盆或其他容器，用于收容土壤和生长于土壤中的植物根部，容器1的壁部、边沿等可作为其他元件的固定部或支撑部。

电源可为电池或交流电，用于为整个智能型植物栽培装置提供电量。电源直接与控制器2电连接并为其供电，与其他元件的电连接则可为直接连接或通过控制器2间接连接。

传感器3用于测量植物生长环境的相关指标，其数量和类型根据对植物生长的监控需求确定，可包括温度传感器、湿度传感器、酸碱度传感器、土壤干燥度传感器和养分传感器中的一个或多个，不同的传感器根据测量指标的不同，分别置于空气中或容器1内靠近植物根部的土壤中，并分别与控制器2电连接，以将测得指标传送到控制器2。温度传感器可以是热电偶或热电阻式传感器，用于测量空气的温度；湿度传感器可以是湿敏元件式或线性电压输出式传感器，用于测量空气的湿度；酸碱度传感器是电位式传感器，用于测量土壤的酸碱性；土壤干燥度传感器包括负压传感器和陶瓷过滤器，用于测量土壤的干燥度；养分传感器是生物传感器或离子传感器，用于测量土壤中某一种或几种养分的含量。

信息输出装置是可活动或固定地安装在容器1的器壁或边沿上，其包括显示器6和报警器中的一种或两种。

显示器6可以是液晶显示屏或指针式仪表盘等显示器，其在控制器2的控制下，以图标、数字或文字的形式显示传感器3所测得的空气或土壤指标(如温度、湿度、酸碱度、土壤干燥度、养分构成)和需要进行的操作等。

报警器为LED指示灯或用于输出特制音频文件的扬声器。根据控制器2中程序的设定，当传感器测得的某一项指标不在预定范围内时，报警器即亮灯报警或出声示警，比如：报警器上可以设置若干个LED灯，每一个灯对应一个传感器的测量指标，当空气或土壤的某一指标不合格时，对应的LED灯亮起，向花盆主人做出提示；当然，LED也可以一直亮起，而是以不同的颜色指示对应指标的不同状态，如绿色为最佳状态，黄色为临界状态，红色为不合格状态等。扬声器则在控制器2的控制下，根据传感器3所测得的空气或土壤指标的不同状态，播放控制器中储存的特定音频文件进行报警，如土壤过于干燥时，播放若干次“该浇水了”、“我渴了”等音频文件提示浇水。如果在一定时间内对应传感器测得的指标仍旧没有改善，则按设定的时间间隔(如10分钟、半小时或一个小时等)继续发出提示。显而易见，报警器可以使用指示灯、扬声器或二者相结合的方式进行报警，对于本领域技术人员来说，报警的具体实施方式有多种，此处不再赘述。

供给装置5固定于容器1的边缘并向容器1内伸出，其包括若干个设置开口的容置空间，其中分别装有水、化肥、酸碱调节剂或其他植物生长所需的物质。容置空间的开口平时为关闭状态。当传感器3测出土壤的某一指标不合格时，控制器2在指示报警器报警的同时，控制供给装置5的对应容置空间开口打开，根据土壤指标与正常值之间的差值，向花盆中加入相应物质，并以电磁阀的形式控制加入量，使土壤指标进入合格范围。比如，当土壤的湿度过低时，控制器2控制供给装置5向花盆中加水。

控制器2是整个装置的控制部分，用于控制装置中所有动作的执行。控制器2上固化有管理植物生长的软件，根据软件的程序设定，控制器2接收传感器3测得的土壤或空气指标、将指标参数显示于显示屏，如果指标不合格，控制显示屏和/或报警器进行报警，同时控制供给装置5按量向土壤中加入相应物质，使土壤的相应指标进入合格范围。

根据需要，本发明智能型植物栽培装置还包括和控制器2相连接的外端接口4。所述外端接口4用于控制器2与外部的计算机进行数据交换，其可以是有线接口如USB接口、串行接口或并行接口中任一种，也可以是无线收发装置，如蓝牙装置等。通过外端接口4，使用者可以利用计算机对花盆中的植物进行监控和管理，如远程监测植物的生长状况、空气和土壤指标、根据需要改变控制器2中的指标设定值、指示控制器2为植物浇水、施肥、读取供给装置5中的物质剩余量以便及时添加，甚至可以对智能型植物栽培装置进行开关操作等。

以上是以土壤栽培为例说明本发明智能型植物栽培装置的具体实施方式，本发明也可以用于植物的无土栽培，只是传感器3的数量和种类会与土壤栽培有所不同，如可以不用土壤干燥度传感器、相应增加营养液液位传感器等，并对应改变控制器2的设定和供给装置5中的物质即可，由于这样的改变对本技术领域的人员来说显而易见，此处不再一一赘述。

相对于现有技术，本发明不仅能实时监控空气和土壤的各种指标，而且能自动向容器中添加相应物质以调整土壤指标，因此能够及时为植物补充水和养料，实现精细化栽培，保证植物健康生长。

另外，外端接口4的设置使计算机能够对智能型植物栽培装置进行远程控制，操作者无需近距离观察即可掌握植物和土壤状况，使办公室植物的集中栽培和管理成为可能，还可以实现同事间的栽培互动和互助。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.一种智能型植物栽培装置，其包括容器、控制器及分别与控制器电连接的电源、传感器和信息输出装置，电源提供电量，经控制器分别传输给传感器、信息输出装置，传感器的检测结果经控制器发送给信息输出装置，其特征在于：所述传感器包括置于容器内靠近植物根部处的酸碱度传感器、土壤干燥度传感器和养分传感器中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的智能型植物栽培装置，其特征在于：所述传感器还包括置于空气中的温度传感器、湿度传感器中的一个或两个。

3.根据权利要求1或2所述的智能型植物栽培装置，其特征在于：所述智能型植物栽培装置还包括与控制器电连接的外端接口，控制器通过外端接口与外部计算机进行数据交换。

4.根据权利要求3所述的智能型植物栽培装置，其特征在于：所述智能型植物栽培装置还包括与控制器电连接的供给装置，供给装置包括若干个收容有植物生长所需物质并设置开口的容置空间，控制器根据传感器的检测结果控制供给装置的对应容置空间开口的开闭，向容器中加入相应物质。

5.根据权利要求1或2所述的智能型植物栽培装置，其特征在于：所述酸碱度传感器是电位式传感器。

6.根据权利要求1或2所述的智能型植物栽培装置，其特征在于：所述土壤干燥度传感器包括负压传感器和陶瓷过滤器。

7.根据权利要求1或2所述的智能型植物栽培装置，其特征在于：所述养分传感器是生物传感器，或是离子传感器。

8.根据权利要求2所述的智能型植物栽培装置，其特征在于：所述温度传感器是热电偶式或热电阻式传感器，湿度传感器是湿敏元件式或线性电压输出式传感器。

9.根据权利要求1或2所述的智能型植物栽培装置，其特征在于：所述信息输出装置安装于容器壁或边沿上，包括显示器和报警器中的一种或两种，显示器在控制器的控制下，以图标、数字或文字的形式显示传感器所测得的结果。

10.根据权利要求9所述的智能型植物栽培装置，其特征在于：所述报警器为LED指示灯或扬声器，所述显示器为液晶显示屏或指针式仪表盘。