[發(fā)明專(zhuān)利]一種智能霧化栽培系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710298673.3
• 申請(qǐng)日: 2017-05-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107203132B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高建民;劉彬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 分類(lèi)號(hào): G05B13/04;G05D27/02;A01G31/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種智能霧化栽培系統(tǒng)及其控制方法，包括栽培器、第一控制器、第二控制器。第一控制器通過(guò)根系內(nèi)部溫濕度傳感器、根系內(nèi)部二氧化碳傳感器、根系外部溫濕度傳感器、根系外部二氧化碳傳感器、數(shù)字光強(qiáng)度傳感器、PH傳感器、投入式液位變送器采集信號(hào)，經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)器發(fā)給第二控制器，在第二控制器通過(guò)多輸入模糊控制給出控制決策控制風(fēng)扇、電熱絲、液壓電磁閥、霧化噴頭相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)傳輸控制。本發(fā)明克服了一般栽培系統(tǒng)智能程度低及精度低和實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)，管理難度大的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了基于小型智能在線(xiàn)實(shí)用霧化栽培系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及屬于智能霧化栽培領(lǐng)域，具體涉及一種智能霧化栽培系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)土壤栽培中，尤其是設(shè)施栽培下，由于作物連作導(dǎo)致土壤中土傳病蟲(chóng)害的大量發(fā)生，鹽分積聚，養(yǎng)分失衡等已成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)生產(chǎn)中的難題，而霧化栽培可根本上解決土壤連作障礙的問(wèn)題。加上我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，人多地少，耕地面積逐年減少同時(shí)，隨著工業(yè)化，城市化進(jìn)程的不斷加快，退耕還林工程的實(shí)施，“人增地減”的矛盾將愈加嚴(yán)重。在傳統(tǒng)的土壤栽培中，肥料平均利用率僅有30％-40％；而霧化栽培根據(jù)植物的生長(zhǎng)特性，在相應(yīng)智能控制下可大幅提高養(yǎng)分利用率，霧化栽培擺脫了土壤的約束，采用立柱式霧培，可提高土壤利用率。為了更好地實(shí)現(xiàn)霧化栽培，必須結(jié)合控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的栽培，在根系內(nèi)部溫濕度傳感器、根系外部溫濕度傳感器、營(yíng)養(yǎng)液PH傳感器、液位傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、根系內(nèi)部二氧化碳傳感器、根系外部二氧化碳傳感器檢測(cè)下，根據(jù)與相應(yīng)植物的生長(zhǎng)特性進(jìn)行對(duì)比，合理地科學(xué)地進(jìn)行調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)環(huán)境，為了實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)智能無(wú)土栽培，本發(fā)明提供了一種智能在線(xiàn)植株根系檢測(cè)及霧化栽培系統(tǒng)，本發(fā)明不僅克服土壤栽培病害蟲(chóng)，水肥利用率低，占地面積大等缺點(diǎn)，而且在相應(yīng)傳感器采集控制下，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)檢測(cè)植株根系生長(zhǎng)狀態(tài)，智能自動(dòng)地進(jìn)行控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種智能霧化栽培系統(tǒng)及其控制方法，以滿(mǎn)足城市居民能在自家陽(yáng)臺(tái)上利用智能霧化栽培技術(shù)，經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)智能蔬菜霧化栽培。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：

一種智能霧化栽培系統(tǒng)，其特征在于，包括栽培器、第一控制器、第二控制器，所述栽培器包括雙層營(yíng)養(yǎng)液池、培養(yǎng)皿和定植杯，所述營(yíng)養(yǎng)液池上層為貯液室、下層為霧化室，所述貯液室和霧化室通過(guò)液位自動(dòng)開(kāi)關(guān)連接，所述霧化室通過(guò)主氣管與培養(yǎng)皿相通，所述各個(gè)培養(yǎng)皿上面有日光燈，所述日光燈通過(guò)繼電器與第一控制器相連，所述培養(yǎng)皿中設(shè)置有與第一控制器相連的光照強(qiáng)度傳感器，所述培養(yǎng)皿中設(shè)置多個(gè)定植杯，主氣管上連接多個(gè)延伸至定植杯中的彌霧管；所述霧化室內(nèi)設(shè)置有噴頭、液位傳感器，所述噴頭與第一控制器相連，所述液位傳感器位于霧化室內(nèi)的側(cè)壁上、并通過(guò)一個(gè)繼電器與第二控制器相連，霧化室內(nèi)設(shè)置由電熱絲、風(fēng)扇構(gòu)成的送霧器，所述風(fēng)扇和電熱絲分別通過(guò)一個(gè)繼電器與第二控制器相連，所述第二控制器根據(jù)判斷結(jié)果控制電熱絲和風(fēng)扇的工作；所述貯液室上設(shè)置進(jìn)液管，所述進(jìn)液管上設(shè)置有與第二控制器相連的液壓電磁閥，所述液壓電磁閥通過(guò)一個(gè)繼電器與第二控制器相連，貯液室內(nèi)設(shè)置有分別與第一控制器相連的PH傳感器、投入式液位變送器；在定植杯外培養(yǎng)皿內(nèi)設(shè)置了分別與第一控制器相連的根系外部溫濕度傳感器、根系外部二氧化碳傳感器，所述定植杯根系處設(shè)置了分別與第一控制器相連的根系內(nèi)部溫濕度傳感器、根系內(nèi)部二氧化碳傳感器，所述第一控制器與第二控制器之間采用無(wú)線(xiàn)通信連接；

所述第一控制器通過(guò)根系外部溫濕度傳感器、根系外部二氧化碳傳感器采集植株外部環(huán)境的溫度和濕度、二氧化碳含量，通過(guò)根系內(nèi)部溫濕度傳感器、根系內(nèi)部二氧化碳傳感器采集培養(yǎng)皿植株根系生長(zhǎng)環(huán)境的溫度和濕度、二氧化碳含量，通過(guò)PH傳感器采集營(yíng)養(yǎng)液的PH值，通過(guò)液位傳感器檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)液的液位，通過(guò)光照強(qiáng)度傳感器采集光照強(qiáng)度；與第一控制器相連的光照強(qiáng)度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)光照強(qiáng)度，并將采集到的信息傳送給第二控制器；