CN106132012B - 一种大规模智能养殖植物的方法 - Google Patents

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Abstract

一种智能LED，包括监测装置和数据处理反馈装置，所述监测装置用于收集植物所处环境的光照强度、空气温度、土壤湿度、空气浓度、位置数据；所述数据处理反馈装置用于处理监测装置所收集的相关数据，并将数据发送至后台数据处理终端；后台数据处理终端，将数据处理反馈装置传送过来的相关数据，与终端内部设定的数据进行比对，根据光照强度和空气温度判定浇水时间，根据土壤湿度判定浇水强度，根据空气浓度，如二氧化碳和二氧化硫的浓度，判定通风***开启程度。

Description

一种大规模智能养殖植物的方法
技术领域
本发明涉及种植技术领域，尤其涉及一种大规模智能养殖植物的方法。
背景技术
智能LED是一种新型的LED设备，通过PC技术、通讯技术以及数字调光技术等，使得LED在照明基础性功能上更加智能化，通过控制信息流来控制能量流，从而取代机械开关控制能量流，目前在感应、遥控等技术方面已经得到广泛的应用。同时，与传统的白炽灯、日光灯、高压钠灯相比，智能LED灯在光谱空间、时间及尺度空间等巨大的灵活性，造就了人工光源在动植物生长中巨大的应用前景。
农业照明的复杂性决定了农业照明研究的试验难度，体现在具体实践中就是变数太多，在满足不同光照条件下，温度、湿度、空气、水分、不同类型植物等因素，相互影响。尤其是在农业照明的植物补光应用中，目前更多的还是人工操作，存在补光量和强度无法精确控制、盲目无效光照现象严重、光能利用率低等问题。中国专利ZL201410799236公开了一种包含多种功能性模块的LED植物生长灯智能控制***，通过监测生长环境中的温度、湿度、气体浓度等，给植物提供最适合的生长环境，但并未提到大面积种植不同种类植物时，该如何有针对性的特定设置。
湿度对植物影响非常大，在城市绿化和园林领域，已有兼顾照明和灌溉的智能LED草坪灯。中国专利ZL2010101240930公开了一种直观显示土壤湿度的草坪灯，该装置带有湿度传感器，和能够根据土壤湿度传感器的湿度值调节亮度的调光电路，提醒及时浇水。但该草坪灯仍然没有涉及大范围绿化植物的常规情况下，如何有针对性的浇水。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何同时为不同位置的多种植物提供合适的生长环境，进行研究改进，提供一种基于位置控制模块的智能LED。在不同的使用环境中，如在农业规模化种植基地，不同位置的LED将坐标发送给后台数据处理终端，后台数据处理终端根据LED传送来的位置数据，与后台数据处理中心内部设定好种植作物数据进行比对，判断种植基地具***置的种植物品种，然后将判断结果信号发送给浇水装置、LED照射装置和气体提供装置等功能性装置；相同道理，城市绿化带中的LED也可将坐标发送给后台数据处理终端，后台数据处理终端根据LED传动来的位置数据，与后台数据处理终端内部设定好种植作物数据进行比对，判断种植基地具***置的种植物品种，并结合LED传送而来的温度数据，将判断结果信号发送给浇水装置，实现浇水的自动化、精细化。
一种智能LED，包括监测装置和数据处理反馈装置，所述监测装置用于收集植物所处环境的光照强度、空气温度、土壤湿度、空气浓度、位置数据；所述数据处理反馈装置用于处理监测装置所收集的相关数据，并将数据发送至后台数据处理终端；后台数据处理终端，将数据处理反馈装置传送过来的相关数据，与终端内部设定的数据进行比对，根据光照强度和空气温度判定浇水时间，根据土壤湿度判定浇水强度，根据空气浓度，如二氧化碳和二氧化硫的浓度，判定通风***开启程度。
在一个实施例中，监测装置包括壳体，设置在壳体上的光照强度传感器、空气温度传感器、土壤湿度传感器、空气浓度传感器；所述光照强度传感器、空气温度传感器、土壤湿度传感器、空气浓度传感器均与数据处理反馈装置中电路板相连。
在一个实施例中，数据处理反馈装置包括单一电路板，主芯片安装在所述电路板上，位置控制模块和监测数据处理模块集成设置在所述主芯片；光照强度信号放大器、光照强度传感器控制芯片、空气湿度信号放大器、空气湿度传感器控制芯片、土壤湿度信号放大器、土壤湿度传感器控制芯片、空气浓度信号放大器、空气浓度传感器控制芯片均设置在电路板上。
用以收集光照强度信号的光照强度传感器，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大光照强度信号的光照强度信号放大器，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述光照强度传感器相连。
用以收集空气湿度信号的空气湿度传感器，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大空气湿度信号的空气湿度信号放大器，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述空气湿度传感器相连。
用以收集土壤湿度信号的土壤湿度传感器，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大土壤湿度信号的土壤湿度信号放大器，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述土壤湿度传感器相连。
用以收集空气浓度信号的空气浓度传感器，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大空气浓度信号的空气浓度信号放大器，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述空气浓度传感器相连。
用以处理光照强度传感信号的光照强度传感器控制芯片，其安装在所述电路板上，且与相应的所述光照强度信号放大器以及所述主芯片连接。
用以处理空气湿度传感信号的空气湿度传感器控制芯片，其安装在所述电路板上，且与相应的所述空气湿度信号放大器以及所述主芯片连接。
用以处理土壤湿度传感信号的土壤湿度传感器控制芯片，其安装在所述电路板上，且与相应的所述土壤湿度信号放大器以及所述主芯片连接。
用以处理空气浓度传感信号的空气浓度传感器控制芯片，其安装在所述电路板上，且与相应的所述空气浓度信号放大器以及所述主芯片连接。
光照强度传感器连接光照强度信号放大器，用于收集光照强度传感信号，并把收集到的光照强度传感信号发送到光照强度信号放大器；光照强度信号放大器连接光照强度传感器控制芯片，其将接收到的光照强度传感信号放大后传输给光照强度传感器控制芯片；光照强度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的光照强度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的光照强度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块。
空气湿度传感器连接空气湿度信号放大器，用于收集空气湿度传感信号，并把收集到的空气湿度传感信号发送到空气湿度信号放大器；空气湿度信号放大器连接空气湿度传感器控制芯片，其将接收到的空气湿度传感信号放大后传输给空气湿度传感器控制芯片；空气湿度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的空气湿度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的空气湿度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块。
土壤湿度传感器连接土壤湿度信号放大器，用于收集土壤湿度传感信号，并把收集到的土壤湿度传感信号发送到土壤湿度信号放大器；土壤湿度信号放大器连接土壤湿度传感器控制芯片，其将接收到的土壤湿度传感信号放大后传输给土壤湿度传感器控制芯片；土壤湿度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的土壤湿度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的土壤湿度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块。
空气浓度传感器连接空气浓度信号放大器，用于收集空气浓度传感信号，并把收集到的空气浓度传感信号发送到空气浓度信号放大器；空气浓度信号放大器连接空气浓度传感器控制芯片，其将接收到的空气浓度传感信号放大后传输给空气浓度传感器控制芯片；空气浓度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的空气浓度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的空气浓度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块。
与现有技术相比，本发明不仅适用于植物单一品种、作物种植密集的农业环境，还适用于植物品种多样、作物种植分散的环境；并且节约了安装空间，降低了成本，也使得后期维护更加容易，还降低了管理难度，提升了工作效率。
附图说明
图1是本发明智能耳机的结构示意图
其中，1—位置控制模块，2—监测数据处理模块，3—光照强度传感器控制芯片，4—光照强度信号放大器，5—光照强度传感器，6—空气湿度传感器控制芯片，7—空气湿度信号放大器，8—空气湿度传感器，9—土壤湿度传感器控制芯片，10—土壤湿度信号放大器，11—土壤湿度传感器，12—空气浓度传感器控制芯片，13—空气浓度信号放大器，14—空气浓度传感器，15—电路板，16—主芯片。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和实施例对本发明作出进一步的详细说明。
一种智能LED，包括监测装置和数据处理反馈装置，所述监测装置用于收集植物所处环境的光照强度、空气温度、土壤湿度、空气浓度、位置数据；所述数据处理反馈装置用于处理监测装置所收集的相关数据，并将数据发送至后台数据处理终端；后台数据处理终端，将数据处理反馈装置传送过来的相关数据，与终端内部设定的数据进行比对，根据光照强度和空气温度判定浇水时间，根据土壤湿度判定浇水强度，根据空气浓度，如二氧化碳和二氧化硫的浓度，判定通风***开启程度。
在一个实施例中，监测装置包括壳体，设置在壳体上的光照强度传感器3、空气温度传感器6、土壤湿度传感器9、空气浓度传感器12；所述光照强度传感器3、空气温度传感器6、土壤湿度传感器9、空气浓度传感器12均与数据处理反馈装置中电路板15相连。
在一个实施例中，数据处理反馈装置包括单一电路板15，主芯片16安装在所述电路板15上，位置控制模块1集成设置在所述主芯片16；光照强度信号放大器3、光照强度传感器控制芯片4、空气湿度信号放大器6、空气湿度传感器控制芯片7、土壤湿度信号放大器9、土壤湿度传感器控制芯片10、空气浓度信号放大器12、空气浓度传感器控制芯片13均设置在电路板上。
用以收集光照强度信号的光照强度传感器5，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大光照强度信号的光照强度信号放大器4，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板15上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述光照强度传感器5相连。
用以收集空气湿度信号的空气湿度传感器8，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大空气湿度信号的空气湿度信号放大器7，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板15上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述空气湿度传感器8相连。
用以收集土壤湿度信号的土壤湿度传感器11，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大土壤湿度信号的土壤湿度信号放大器10，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板15上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述土壤湿度传感器11相连。
用以收集空气浓度信号的空气浓度传感器14，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大空气浓度信号的空气浓度信号放大器13，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板15上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述空气浓度传感器14相连。
用以处理光照强度传感信号的光照强度传感器控制芯片3，其安装在所述电路板15上，且与相应的所述光照强度信号放大器4以及所述主芯片连接。
用以处理空气湿度传感信号的空气湿度传感器控制芯片6，其安装在所述电路板15上，且与相应的所述空气湿度信号放大器7以及所述主芯片连接。
用以处理土壤湿度传感信号的土壤湿度传感器控制芯片9，其安装在所述电路板15上，且与相应的所述土壤湿度信号放大器10以及所述主芯片连接。
用以处理空气浓度传感信号的空气浓度传感器控制芯片12，其安装在所述电路板15上，且与相应的所述空气浓度信号放大器13以及所述主芯片连接。
光照强度传感器连接光照强度信号放大器，用于收集光照强度传感信号，并把收集到的光照强度传感信号发送到光照强度信号放大器；光照强度信号放大器连接光照强度传感器控制芯片，其将接收到的光照强度传感信号放大后传输给光照强度传感器控制芯片；光照强度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的光照强度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的光照强度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块。
空气湿度传感器连接空气湿度信号放大器，用于收集空气湿度传感信号，并把收集到的空气湿度传感信号发送到空气湿度信号放大器；空气湿度信号放大器连接空气湿度传感器控制芯片，其将接收到的空气湿度传感信号放大后传输给空气湿度传感器控制芯片；空气湿度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的空气湿度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的空气湿度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块。
土壤湿度传感器连接土壤湿度信号放大器，用于收集土壤湿度传感信号，并把收集到的土壤湿度传感信号发送到土壤湿度信号放大器；土壤湿度信号放大器连接土壤湿度传感器控制芯片，其将接收到的土壤湿度传感信号放大后传输给土壤湿度传感器控制芯片；土壤湿度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的土壤湿度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的土壤湿度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块。
空气浓度传感器连接空气浓度信号放大器，用于收集空气浓度传感信号，并把收集到的空气浓度传感信号发送到空气浓度信号放大器；空气浓度信号放大器连接空气浓度传感器控制芯片，其将接收到的空气浓度传感信号放大后传输给空气浓度传感器控制芯片；空气浓度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的空气浓度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的空气浓度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块。
以上描述是对本发明的解释，仅为本发明的优选实施例而已，并不是对本发明的限定。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属与本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种大规模智能养殖植物的方法，其特征在于，所述方法通过下述智能LED实施，所述智能LED包括监测装置和数据处理反馈装置，所述监测装置用于收集植物所处环境的光照强度、空气温度、土壤湿度、空气浓度、位置数据；
所述数据处理反馈装置用于处理监测装置所收集的相关数据，并将数据发送至后台数据处理终端；后台数据处理终端，将数据处理反馈装置传送过来的相关数据，与终端内部设定的数据进行比对，根据光照强度和空气温度判定浇水时间，根据土壤湿度判定浇水强度，根据空气浓度，判定通风***开启程度；
所述监测装置包括壳体，设置在壳体上的光照强度传感器、空气温度传感器、土壤湿度传感器、空气浓度传感器和位置控制模块；所述位置控制模块用于采集的坐标信息；所述光照强度传感器、空气温度传感器、土壤湿度传感器、空气浓度传感器均与数据处理反馈装置中电路板相连；
所述数据处理反馈装置包括单一电路板，主芯片安装在所述电路板上，位置控制模块和监测数据处理模块集成设置在所述主芯片；
光照强度信号放大器、光照强度传感器控制芯片、空气湿度信号放大器、空气湿度传感器控制芯片、土壤湿度信号放大器、土壤湿度传感器控制芯片、空气浓度信号放大器、空气浓度传感器控制芯片均设置在电路板上；
用以收集光照强度信号的光照强度传感器，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大光照强度信号的光照强度信号放大器，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述光照强度传感器相连；用以收集空气湿度信号的空气湿度传感器，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大空气湿度信号的空气湿度信号放大器，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述空气湿度传感器相连；用以收集土壤湿度信号的土壤湿度传感器，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大土壤湿度信号的土壤湿度信号放大器，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述土壤湿度传感器相连；用以收集空气浓度信号的空气浓度传感器，设在所述监测装置的所述壳体外部；用以放大空气浓度信号的空气浓度信号放大器，安装在所述数据处理反馈装置的所述电路板上，且通过所述壳体上的开孔利用导线与所述空气浓度传感器相连；
用以处理光照强度传感信号的光照强度传感器控制芯片，其安装在所述电路板上，且与相应的所述光照强度信号放大器以及所述主芯片连接；
用以处理空气湿度传感信号的空气湿度传感器控制芯片，其安装在所述电路板上，且与相应的所述空气湿度信号放大器以及所述主芯片连接；
用以处理土壤湿度传感信号的土壤湿度传感器控制芯片，其安装在所述电路板上，且与相应的所述土壤湿度信号放大器以及所述主芯片连接；
用以处理空气浓度传感信号的空气浓度传感器控制芯片，其安装在所述电路板上，且与相应的所述空气浓度信号放大器以及所述主芯片连接；
光照强度传感器连接光照强度信号放大器，用于收集光照强度传感信号，并把收集到的光照强度传感信号发送到光照强度信号放大器；光照强度信号放大器连接光照强度传感器控制芯片，其将接收到的光照强度传感信号放大后传输给光照强度传感器控制芯片；光照强度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的光照强度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的光照强度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块；
空气湿度传感器连接空气湿度信号放大器，用于收集空气湿度传感信号，并把收集到的空气湿度传感信号发送到空气湿度信号放大器；空气湿度信号放大器连接空气湿度传感器控制芯片，其将接收到的空气湿度传感信号放大后传输给空气湿度传感器控制芯片；空气湿度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的空气湿度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的空气湿度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块；
土壤湿度传感器连接土壤湿度信号放大器，用于收集土壤湿度传感信号，并把收集到的土壤湿度传感信号发送到土壤湿度信号放大器；土壤湿度信号放大器连接土壤湿度传感器控制芯片，其将接收到的土壤湿度传感信号放大后传输给土壤湿度传感器控制芯片；土壤湿度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的土壤湿度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的土壤湿度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块；
空气浓度传感器连接空气浓度信号放大器，用于收集空气浓度传感信号，并把收集到的空气浓度传感信号发送到空气浓度信号放大器；空气浓度信号放大器连接空气浓度传感器控制芯片，其将接收到的空气浓度传感信号放大后传输给空气浓度传感器控制芯片；空气浓度传感器控制芯片与主芯片连接，其先将收到的空气浓度传感器信号进行处理计算，转化成主芯片可以读取的空气浓度数据，然后将数据发给主芯片上的监测数据处理模块；
所述方法包括如下步骤：
首先智能LED的光照强度传感器采集光照强度信号；
空气温度传感器采集空气温度；
土壤湿度传感器采集土壤湿度；
空气浓度传感器采集空气浓度；
位置控制模块采集的坐标信息；
然后不同位置的智能LED通过数据处理反馈装置将各个传感器采集到的数据和坐标信息发送给后台数据处理终端；
接着后台数据处理终端根据智能LED传送来的坐标信息，在后台数据中寻找该坐标信息种植的植物品种；
后台数据处理终端根据植物品种找到该植物适合生长的数据，并将该数据与智能LED采集到的数据进行比对，然后根据光照强度和空气温度判定浇水时间，根据土壤湿度判定浇水强度，根据空气浓度，判定通风***开启程度。
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