[實用新型]無土植物生長檢測營養液系統

無效

• 申請號: 200920236763.0
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN201585309U
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 張明武;楊波
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02;G05B19/042
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本實用新型涉及一種無土植物生長檢測營養控制領域，特別涉及一種由傳感器檢測植物生長環境并自動控制營養液的無土植物生長檢測營養液系統。

背景技術

營養液栽培是一種人為創造植物根際生長環境的無土栽培技術，它可代替天然土壤并通過向作物提供水份、養份、氧氣、以及其它植物所需的生長成份。植物營養液栽培已在世界范圍內有一定的發展和應用，植物所需的水分和營養可以在自動可控的條件下進行。

目前，國外對于營養液的供給系統主要有兩種方法，一種方法是營養液供給系統采用雙罐的形式，在灌溉前先將營養液按照一定的比例配方配置好，通過控制PH值等方法來供給植物營養液，并定期取作物的葉片來進行分析，從而調整營養液的配方比。這種方案也是我國較多應用的方案，在本方案中，對植物的生長判斷主要由人工的化學分析方法完成，營養液的配比主要由人工方式來完成，這種方法對于植物的精細生長和自動控制存在一定不足。

另一是將每種化合物單獨裝在一個營養液罐內，按照不同的比例在計算機統一指揮下控制植物的營養配比，再輸送到植物植床。在這種方式下，營養液的調整方式是：抽取回流的營養液進行分析，然后根據分析結果，計算機下達新的營養液配比方法混合新的營養液。這種方法主要原理是根據太陽輻射強度而改變營養液的配比，在夜間時沒有太陽輻射，則營養液的配比方案就不變了。

在我國，也開發出一些植物生長營養控制系統，一般通過基于PWM原理或PID算法，以單片機為核心，實現植物生長營養液的自動控制。

從國內外對植物對營養液的控制檢測來看，主要根據營養液的電導率(Ec值)和酸堿度(PH值)進行營養液的管理。實際上由于植物對營養液的吸收，營養液中的離子成份會隨著時間的推移而發生變化，有必要進行動態的檢測和調整；同樣，在營養液循環系統中，可能會導致營養液成分失去平衡，造成營養液中某些成份的不足或過剩，有必要對營養液的成份配比進行有效控制。

無土栽培環境中，植物的生長受自然環境(如光照、溫度、濕度、空氣等)的影響，植物的生長狀況往往在一小片區域內具有相似性，如喜陽植物在陽光充足的地方的植物往往都生長得比較好，而光線是一種區域性的.室內溫度和濕度對比較適應植物生長的地方多數植物生長的比較好，溫度和濕度也是一種區域性的參數，兩個相臨的植物的這些參數變化不大。這些外界參數在現有的植物生長檢測中沒有很好地體現，而現有的植物生長檢測主要集中于單根植物的生長狀況，而沒有考慮到植物生長的區域性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種面向生長區域的無土植物生長檢測營養液系統，并通過營養液控制器控制植物的營養液的給送。本實用新型通過網絡化區域的環境監測實現植物生長環境的檢測，極大程度上提高檢測植物生長的檢測有效性。

本方案的目的通過下述技術方案來實現：一種無土植物生長檢測營養液系統，其包括植物根系水份檢測傳感器、植物根系EC值檢測傳感器、PH值檢測傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、光線傳感器、單片機控制單元、網絡通信單元及營養液控制單元；

所述植物根系水份檢測傳感器、植物根系EC值檢測傳感器、PH值檢測傳感器分別用于檢測植物的生長營養情況，并向營養液控制單元提供直接的植物營養檢測數據；

所述溫度傳感器、濕度傳感器、光線傳感器用于檢測植物生長的外部環境，并向單片機控制單元和營養液控制單元提供該外部環境數據，以利其進行外部決策；

所述單片機控制單元用于營養檢測數據及外部環境數據的計算、網絡數據的收發、植物生長狀態的推理及營養液控制單元的控制；

所述網絡通信單元負責實現整個系統相關數據的通信，并將本植物位置和生長狀況的相關數據傳輸給其它植物的單片機控制單元；

所述營養液控制單元用于對執行單片機控制單元的控制信號，實現植物營養液的供給。

所述系統還包括與單片機控制單元連接的顯示單元，用于顯示當前植物的生長狀況數據和環境數據，包括植物的EC值、PH值、水份值、當前的光線強度、溫度及濕度。

所述系統還包括與單片機控制單元連接的報警電路單元，其根據植物生長狀況缺陷、營養液不足及網絡不能連接的狀況進行報警。

系統將單個植物生長狀況檢測數據通過無線藍牙方式傳輸給整個植物生長環境中的其它植物控制系統，傳送的數據包括本植物所處的環境數據及營養數據。

所述單片機控制單元包括單片機，及與單片機連接的擴展閃存FLASH模塊、內存RAM模塊、晶振模塊、藍牙通信模塊。

所述單片機型號為AT89C2051。