CN206948896U - 物联网智能水肥管理种植设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种物联网智能水肥管理种植设备，包括柜体，所述柜体内布置有洁净水罐、营养液罐以及废水罐，所述洁净水罐、营养液罐分别经出液支管接入文丘里管、灌溉总管，所述灌溉总管经若干灌溉支管连接至立体种植单元，所述立体种植单元经回收管、过滤网连接至废水罐，所述柜体上设置有传感器组件，所述传感器组件经传感器数据处理电路与控制模块电性连接，所述控制模块经通信模块外接至移动智能设备。本实用新型经传感器组件获取所栽培植物生长状况，并通过移动智能设备分析所栽培植物所需水分、水肥、温度、湿度等，并借助互联网实现对所栽培植物生长过程的监控和科学管理，提高栽培、养殖水平，特别适用家居、办公等室内小型种植栽培。

Description

物联网智能水肥管理种植设备

技术领域

本实用新型涉及一种物联网智能水肥管理种植设备。

背景技术

“物联网”是将最基本的传感器元素，通过不同应用模型采集、整理数据，然后通过互联网进行传输和控制。它是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种嵌入式网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。因此，物联网技术的定义是:通过信息传感设备，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、监控和管理的一种网络技术。

在二十一世纪后互联网时代，物联网技术，即以传感器为基本节点构成的网络时代已经到来。在办公室、家庭等场合，盆栽花卉已经相当普及，但不同品种的花卉需要不同的养殖技术和生长条件，这些不是每个人都能熟练掌握的事情，更由于人们工作和生活繁忙，无暇顾及花卉，疏于打理，或阴暗缺光，或温度不适，或干旱枯竭，让花卉栽培没有经验的人帮忙打理，因没有经验则往往使花卉生长情况变的更差。

虽然有部分中国专利提到在花盆中采用水分传感器进行土壤检测，或自动浇水，但都因为专业土壤水分传感器结构十分复杂和价格昂贵，不得不采用廉价的测试方法，测试结果误差较大。更无依据不同花卉养殖规律进行主动提醒和远程通信告知功能，也谈不上对花卉进行动态监护，确保花卉健康生长。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动化水平高、使用便捷的物联网智能水肥管理种植设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种物联网智能水肥管理种植设备，包括柜体，所述柜体内布置有洁净水罐、营养液罐以及废水罐，所述洁净水罐、营养液罐分别经出液支管接入文丘里管、灌溉总管，所述灌溉总管经若干灌溉支管连接至立体种植单元，所述立体种植单元经回收管、过滤网连接至废水罐，所述柜体上设置有传感器组件，所述传感器组件经传感器数据处理电路与控制模块电性连接，所述控制模块经通信模块外接至移动智能设备。

优选的，所述传感器组件包含湿度传感器、水位传感器、红外传感器、温度传感器、PH传感器以及EC电导率传感器。

优选的，所述湿度传感器、温度传感器埋设在立体种植单元的土壤或基质中，所述红外传感器设置在柜体的外侧壁上，所述洁净水罐、营养液罐以及废水罐内分别设置有水位传感器，所述PH传感器以及EC电导率传感器设置在所述文丘里管内部。

优选的，所述柜体上设置有与控制模块电性连接的操作面板，所述操作面板包含操作按键、LED显示屏。

优选的，所述柜体上还设置有与控制模块电性连接的声音提示模块。

优选的，所述立体种植单元包含若干层种植层，每个种植层上排列有若干个种植单元。

优选的，所述洁净水罐、营养液罐以及废水罐分别与水泵相连接，所述营养液罐的出液支管、灌溉支管上设置有电磁阀，所述电磁阀与控制模块电性连接，

优选的，所述柜体内设置有蓄电池与充电插头。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的控制模块经传感器组件获取所栽培植物生长状况，并通过通信模块、移动智能设备分析所栽培植物所需水分、水肥、温度、湿度等，并借助互联网实现对所栽培植物生长过程的监控和科学管理，实现片区管理、智能水肥控制，提高栽培、养殖水平，特别适用家居、办公等室内小型种植栽培。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的构造示意图。

图2为本实用新型实施例控制原理框图。

图中：1-柜体，2-洁净水罐，3-营养液罐，4-废水罐，5-出液支管，6-文丘里管，7-灌溉总管，8-灌溉支管，9-立体种植单元，10-回收管，11-过滤网，12-湿度传感器，13-水位传感器，14-红外传感器，15-温度传感器，16-PH传感器，17-EC电导率传感器，18-操作面板，19-水泵，20-电磁阀，21-蓄电池。

具体实施方式

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~2所示，一种物联网智能水肥管理种植设备，包括柜体1，所述柜体1内布置有洁净水罐2、营养液罐3以及废水罐4，所述洁净水罐2、营养液罐3分别经出液支管5接入文丘里管6、灌溉总管7，所述灌溉总管7经若干灌溉支管8连接至立体种植单元9，所述立体种植单元9经回收管10、过滤网11连接至废水罐4，所述柜体1上设置有传感器组件，所述传感器组件经传感器数据处理电路与控制模块电性连接，所述控制模块经通信模块外接至移动智能设备；所述控制模块采用微电脑芯片，所述微电脑芯片嵌入至柜体1内部，所述通信模块包含USB读写模块、以太网模块、WIFI模块、GPRS模块等有线通信模块与无线通信模块，具有网络连接功能，所述移动智能设备采用手机或电脑。

在本实用新型实施例中，所述传感器组件包含湿度传感器12、水位传感器13、红外传感器14、温度传感器15、PH传感器16以及EC电导率传感器17。

在本实用新型实施例中，所述湿度传感器12、温度传感器15埋设在立体种植单元9的土壤或基质中，所述湿度传感器12采用土壤电阻湿度传感器12测量植物根茎周边的湿度，且控制模块中的湿度标准设置依据所栽培植物的基本生长特性而定；当利用水培培育植物时，利用水位传感器13替代湿度传感器12；所述温度传感器15是一个检侧土壤或基质温度的接触传感器，采用精度较高的温度传感器15测量植物根茎周边的温度，且控制模块中的温度标准设置依据所栽培植物的基本生长特性而定；所述红外传感器14设置在柜体1的外侧壁上，所述红外传感器14设置在柜体1的外侧壁上，所述红外传感器14探测立体种植单元9可视范围内人体的移动，开启LED显示屏，并通过声音提示模块实时语音报告所栽培植物的生长情况；所述洁净水罐2、营养液罐3以及废水罐4内分别设置有水位传感器13，所述水位传感器13检测洁净水罐2、营养液罐3以及废水罐4的液面情况，根据不同液面情况经声音提示模块发出警报或是启动水泵19，所述PH传感器16以及EC电导率传感器17设置在所述文丘里管6内部，配合文丘里管6进行测速。

在本实用新型实施例中，所述柜体1上设置有与控制模块电性连接的操作面板18，所述操作面板18包含操作按键、LED显示屏，传感器组件采集的数据经处理后以数字化或图示化的形式直观的显示在LCD显示屏上，也就是所栽培植物的实时生长条件状态图，便于读取；LCD显示屏图中，柱状测量计符号是为测量土壤湿度RH、土壤温度℃、PH和EC电导率而设置的参数状态指示器，刻度分五格，分别表示以上参数的测量结果，从下到上，即极低、低、中、高、极高；植物根茎分三个层次分别点亮显示，即土壤湿度低、中、高；植物花瓣和叶子表示正常的生长状态，如果温度低，小花图标会出现闪动，如果温度高，汗水滴图标也会出现闪动，当出现小门图标，则表示有人进来了；符号为A为洁净水罐2水位状态，B为营养液罐3水位状态，C为废水罐4水位状态，其他为蓄电池21剩余状态、通信指示状态。

在本实用新型实施例中，所述柜体1上还设置有与控制模块电性连接的声音提示模块，所述声音提示模块包含扬声器等部件，既可以实时语音报告所栽培植物的生长情况，实时预警。

在本实用新型实施例中，所述立体种植单元9包含若干层种植层，每个种植层上排列有若干个种植单元。

在本实用新型实施例中，所述洁净水罐2、营养液罐3以及废水罐4分别与水泵19相连接，所述营养液罐3的出液支管5、灌溉支管8上设置有电磁阀20，所述电磁阀20与控制模块电性连接，

在本实用新型实施例中，所述柜体1内设置有蓄电池21与充电插头，既可以蓄电池21供电，也可以外接市政生活用电。

本实用新型包含的三种控制模式如下：

（1）所述操作面板18上设置有用以分别控制营养液罐3的出液支管5、灌溉支管8上电磁阀20的操作按键，方便使用者手动控制各个电磁阀20的启闭，从而能够自主控制补肥、补水、灌水、施肥以及清洗等等，不但具有操作乐趣，而且灵活性高；

（2）或者使用者事先在控制面板上输入各个控制参数，例如灌水时间t1、灌水频率f1、施肥时间t2、施肥频率f2、清洗时间t3以及清洗频率f3等等，通过预先设定的各个参数经控制模块控制各个电磁阀20的启闭；所述洁净水罐2、营养液罐3以及废水罐4内的水位传感器13反馈水位信息至控制模块，当检测所述洁净水罐2、营养液罐3内的水位低于预定值时，所述控制模块控制声音提示模块发出低水位警报，当检测到所述洁净水罐2、营养液罐3内的水位高于预定值时，所述控制模块控制声音提示模块发出高水位警报；从而能够自主控制补肥、补水、灌水、施肥以及清洗等等，实现半自动的控制；

（3）或者通过传感器组件进行全自动管理，所述洁净水罐2、营养液罐3以及废水罐4内的水位传感器13反馈水位信息至控制模块，当检测到所述洁净水罐2、营养液罐3以及废水罐4内的水位低于预定值时，所述控制模块控制远程终端中的声音提示模块发出低水位警报，所述控制模块从而控制所述洁净水罐2、营养液罐3的进液管（附图中未画出）打开，当检测到所述洁净水罐2、营养液罐3以及废水罐4内的水位高于预定值时，所述控制模块控制声音提示模块发出高水位警报所述控制模块从而控制所述洁净水罐2、营养液罐3的进液管（附图中未画出）关闭、废水罐4的后续回收管10（附图中未画出）打开；埋设在立体种植单元9的土壤或基质中的湿度传感器12反馈湿度信息至控制模块，当检测到土壤或基质内的湿度低于预定值时，所述控制模块从而控制所述营养液罐3的出液支管5、灌溉支管8上的电磁阀20开启，从而实现每层种植单元的灌水或施肥，当检测到土壤或基质内的湿度高于预定值时，所述控制模块从而控制所述营养液罐3的出液支管5、灌溉支管8上的电磁阀20关闭，从而停止每层种植单元的灌水或施肥，同时控制模块控制远程终端发出相关湿度信息与灌水或施肥信息；设置在立体种植单元9的顶部的降雨量传感器反馈降水信息至控制模块，当检测到降水信息时，所述控制模块控制所述营养液罐3的出液支管5、灌溉支管8上的电磁阀20关闭，停止对每层种植单元的灌水或施肥，当未检测到降水信息时，所述控制模块根据湿度传感器12控制所述营养液罐3的出液支管5、灌溉支管8上的电磁阀20关闭，同时控制模块控制远程终端发出相关降雨量信息与灌水或施肥信息。

本实用新型的工作过程如下：

（1）补肥：所述营养液罐3的进液管打开，往所述营养液罐3内加入营养液至预定水位；

（2）补水：所述洁净水罐2的进液管打开，往所述洁净水罐2内加入洁净水至预定水位；

（3）灌水：所述营养液罐3的出液支管5上的电磁阀20关闭，需要灌水的某一层种植单元的灌溉支管8上的电磁阀20打开，实现针对性的灌水，并同时检测回收管10、灌溉总管7与各个灌溉支管8是否破裂；

（4）施肥：所述营养液罐3的出液支管5上的电磁阀20打开，所述营养液罐3内的营养液与洁净水罐2内的水在灌溉总管7处混合，需要灌水的某一层种植单元的灌溉支管8上的电磁阀20打开，实现针对性的灌水，

（5）清洗管道：所述营养液罐3的出液支管5上的电磁阀20关闭，所述洁净水罐2的出液支管5以及各个灌溉支管8的电磁阀20打开，完成所述出液支管5、灌溉总管7与灌溉支管8的清洗。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的物联网智能水肥管理种植设备。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种物联网智能水肥管理种植设备，其特征在于：包括柜体，所述柜体内布置有洁净水罐、营养液罐以及废水罐，所述洁净水罐、营养液罐分别经出液支管接入文丘里管、灌溉总管，所述灌溉总管经若干灌溉支管连接至立体种植单元，所述立体种植单元经回收管、过滤网连接至废水罐，所述柜体上设置有传感器组件，所述传感器组件经传感器数据处理电路与控制模块电性连接，所述控制模块经通信模块外接至移动智能设备。

2.根据权利要求1所述的物联网智能水肥管理种植设备，其特征在于：所述传感器组件包含湿度传感器、水位传感器、红外传感器、温度传感器、PH传感器以及EC电导率传感器。

3.根据权利要求2所述的物联网智能水肥管理种植设备，其特征在于：所述湿度传感器、温度传感器埋设在立体种植单元的土壤或基质中，所述红外传感器设置在柜体的外侧壁上，所述洁净水罐、营养液罐以及废水罐内分别设置有水位传感器，所述PH传感器以及EC电导率传感器设置在所述文丘里管内部。

4.根据权利要求1所述的物联网智能水肥管理种植设备，其特征在于：所述柜体上设置有与控制模块电性连接的操作面板，所述操作面板包含操作按键、LED显示屏。

5.根据权利要求1所述的物联网智能水肥管理种植设备，其特征在于：所述柜体上还设置有与控制模块电性连接的声音提示模块。

6.根据权利要求1所述的物联网智能水肥管理种植设备，其特征在于：所述立体种植单元包含若干层种植层，每个种植层上排列有若干个种植单元。

7.根据权利要求1所述的物联网智能水肥管理种植设备，其特征在于：所述洁净水罐、营养液罐以及废水罐分别与水泵相连接，所述营养液罐的出液支管、灌溉支管上设置有电磁阀，所述电磁阀与控制模块电性连接。

8.根据权利要求1所述的物联网智能水肥管理种植设备，其特征在于：所述柜体内设置有蓄电池与充电插头。