[發(fā)明專利]一種多功能花盆系統(tǒng)及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711120144.0
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107912175B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 夏時邁
• 申請（專利權）人: 夏時邁
• 主分類號: A01G9/02
• 分類號: A01G9/02;A01G27/00
• 代理公司: 杭州天麟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33374
• 代理人: 占宇

1.一種多功能花盆系統(tǒng)的工作方法，用于一種多功能花盆系統(tǒng)，其特征在于，所述多功能花盆系統(tǒng)包括智能花盆和云服務器(44)，所述智能花盆包括花盆座(1)、設置在花盆座(1)上的花盆主體以及用于給花盆主體內土壤送水的送水裝置(26)，所述花盆主體上方設有植物補光燈(45)，所述植物補光燈(45)通過連接桿(52)與花盆主體連接，所述連接桿(52)頂部設有光照傳感器(46)和風速傳感器(47)，所述花盆主體上還設有檢測外部環(huán)境溫度的第四溫度傳感器(48)、檢測外部環(huán)境濕度的第二濕度傳感器(49)以及檢測外部環(huán)境二氧化碳含量的氣體傳感器(50)，所述花盆主體上還設有微處理器(17)、觸摸屏(18)和無線通信模塊(19)，所述微處理器(17)分別與送水裝置(26)、植物補光燈(45)、光照傳感器(46)、風速傳感器(47)、第四溫度傳感器(48)、第二濕度傳感器(49)、氣體傳感器(50)、觸摸屏(18)和無線通信模塊(19)電連接，所述無線通信模塊(19)通過無線網絡與云服務器(44)無線連接，所述花盆主體包括一體成型的內盆(2)和外盆(3)，所述內盆(2)為圓柱形筒體，所述內盆(2)和外盆(3)之間形成圓筒狀的中空夾層(4)，所述中空夾層(4)內設有套設在內盆(2)外側的套筒(5)以及可驅動套筒(5)轉動的驅動機構(6)，所述內盆(2)側壁從上至下等間距設有四個進水結構，所述進水結構包括若干個位于同一高度且繞成環(huán)形的進水孔(7)，所述套筒(5)上設有若干個與內盆(2)上進水孔位置一一對應的通孔(8)，所述外盆(3)上部設有與中空夾層(4)連通的進水口，所述進水口通過進水管路(9)與送水裝置(26)連接，所述進水口處設有第一電磁閥(10)，所述外盆(3)下部設有與中空夾層(4)連通的出水口，所述出水口連接有出水管路(11)，所述出水口處設有第二電磁閥(12)，所述中空夾層(4)內設有第一液位傳感器(13)，所述內盆(2)底部設有若干個排水孔(14)，所述內盆(2)內設有第一溫度傳感器(15)和第一濕度傳感器(16)，所述微處理器(17)分別與驅動機構(6)、第一液位傳感器(13)、第一溫度傳感器(15)、第一濕度傳感器(16)、第一電磁閥(10)和第二電磁閥(12)電連接，所述中空夾層(4)內設有將中空夾層分隔成上空腔和下空腔的環(huán)形擋水板(22)以及可帶動環(huán)形擋水板(22)上下升降的升降機構(23)，所述微處理器(17)與升降機構(23)電連接；

中空夾層(4)呈圓筒狀，其橫截面呈環(huán)形，環(huán)形擋水板(22)與中空夾層(4)的橫截面匹配，隨著環(huán)形擋水板(22)在中空夾層(4)內上下移動，上空腔的體積和下空腔的體積也隨之變化，從外盆(3)的進水口進入的水只會停留在上空腔，而不會進入環(huán)形擋水板(22)下方的下空腔，當環(huán)形擋水板(22)下降到最低位置時，環(huán)形擋水板(22)與中空夾層(4)底部接觸，覆蓋住中空夾層(4)底部；

內盆(2)內壁上設有若干個水平設置的以內盆(2)軸心為圓心的環(huán)形導流槽(20)，環(huán)形導流槽(20)與進水結構一一對應，環(huán)形導流槽(20)與對應的進水結構的進水孔(7)連通，每個環(huán)形導流槽(20)下方設有若干個與其連通的樹狀導流支槽(21)，內盆內的土壤上表面與最高的環(huán)形導流槽平齊；

送水裝置(26)包括頂部開口的水箱、蓋住開口的箱蓋(28)以及可驅動箱蓋(28)打開/閉合的伺服電機(29)，水箱內設有橫向隔板(30)，橫向隔板(30)將水箱分為上箱體(31)和下箱體(32)，橫向隔板(30)下表面設有連通上箱體(31)和下箱體(32)的水管，水管上設有第三電磁閥(33)，上箱體(31)內設有第二液位傳感器(34)，下箱體(32)外側下部設有第一水泵(35)，上箱體(31)外側上部設有第二水泵(36)，第一水泵(35)的進水口與下箱體(32)連通，外盆(3)的進水口通過進水管路(9)與第一水泵(35)的出水口連接，第二水泵(36)的出水口與上箱體(31)連通，外盆(3)的出水口通過出水管路(11)與第二水泵(36)的進水口連接，上箱體(31)上部通過輸水管(37)與自來水管連接，輸水管(37)上設有第四電磁閥(38)，微處理器(17)分別與伺服電機(29)、第一水泵(35)、第二水泵(36)、第二液位傳感器(34)、第三電磁閥(33)和第四電磁閥(38)電連接；

工作方法包括以下步驟：

S1：用戶采用智能終端與花盆無線通信，輸入種植于花盆內的植物名稱；

S2：花盆通過GPS模塊獲取自身地理位置信息，通過無線通信模塊與云服務器無線通信，將花盆所在地理位置、種植于花盆內的植物名稱發(fā)送到云服務器，云服務器根據花盆所在地理位置、種植于花盆內的植物名稱查詢出該植物在各個季節(jié)的澆水頻率、澆水時間及澆水量，并發(fā)送到花盆；

S3：花盆根據接收到的植物在各個季節(jié)的澆水頻率、澆水時間及澆水量對植物進行澆水；

花盆每次對植物進行澆水的方法包括以下步驟：

M1：花盆根據本次澆水需要澆的水量計算出內盆上位于不同高度的進水結構需流入的水量；

M2：驅動機構驅動套筒轉動到一定位置，使得套筒上的通孔與內盆上的進水孔都不連通；

M3：升降機構將環(huán)形擋水板升到位于最高的進水結構的進水孔下沿，第一液位傳感器檢測中空夾層內的水位，微處理器根據水位計算出中空夾層內的水量，微處理器控制第一電磁閥打開，控制送水裝置送水，當中空夾層內的水量達到最高的進水結構需流入的水量時，第一電磁閥關閉，送水裝置停止送水，驅動機構驅動套筒轉動直到套筒上的通孔與內盆上的對應進水孔連通，此時中空夾層內的水通過位于最高的進水結構的進水孔進入內盆，其他進水結構沒有水進入，當中空夾層內的水都流入內盆時，驅動機構驅動套筒轉動直到套筒上的通孔與內盆上的進水孔都不連通；接著，升降機構將環(huán)形擋水板下降到位于第二高的進水結構的進水孔下沿，微處理器控制第一電磁閥打開，控制送水裝置送水，當中空夾層內的水量達到第二高的進水結構需流入的水量時，第一電磁閥關閉，送水裝置停止送水，驅動機構驅動套筒轉動直到套筒上的通孔與內盆上的對應進水孔連通，此時中空夾層內的水通過位于第二高的進水結構的進水孔進入內盆，其他進水結構沒有水進入，當中空夾層內的水都流入內盆時，驅動機構驅動套筒轉動直到套筒上的通孔與內盆上的進水孔都不連通；如此循環(huán)，升降機構將環(huán)形擋水板依次下降到各個高度的進水結構的進水孔下沿，采用上述方法使各個高度的進水結構都流入對應的計算出的水量；

M4：當所有高度的進水結構都流入對應的計算出的水量時，驅動機構驅動套筒轉動直到套筒上的通孔與內盆上的進水孔都不連通，澆水結束；

最高的進水結構需流入的水量占本次澆水量的50％，第二高的進水結構需流入的水量占本次澆水量的30％，第三高的進水結構需流入的水量占本次澆水量的10％，第四高的進水結構需流入的水量占本次澆水量的5％；

送水裝置初次工作時，伺服電機控制箱蓋打開，微處理器計算未來2天內植物需澆灌的總水量，控制第四電磁閥打開，自來水管輸送自來水到上箱體內，當上箱體內的水位對應的水量達到計算出的總水量時，第四電磁閥關閉，微處理器控制第三電磁閥打開，當上箱體內的水全部進入下箱體后，第三電磁閥關閉；

之后，微處理器計算未來第3-4天內植物需澆灌的總水量，控制第四電磁閥打開，自來水管輸送自來水到上箱體內，當上箱體內的水位對應的水量達到計算出的總水量時，第四電磁閥關閉，當2天后下箱體內的水全部被輸送到花盆內后，微處理器控制第三電磁閥打開，當上箱體內的水全部進入下箱體后，第三電磁閥關閉，微處理器計算未來第3-4天內植物需澆灌的總水量，控制第四電磁閥打開，自來水管輸送自來水到上箱體內，當上箱體內的水位對應的水量達到計算出的總水量時，第四電磁閥關閉，如此循環(huán)；內盆底部設有檢測內盆內物體重量的稱重模塊，稱重模塊與微處理器電連接；

微處理器通過稱重模塊檢測內盆內物體重量，在植物每次澆水前記錄當前內盆內物體重量，在植物每次澆水完成時記錄當前內盆內物體重量，微處理器根據每次澆水后內盆內物體重量變化計算出植物的蒸騰耗水速率，當植物的蒸騰耗水速率大于設定值時，微處理器將下一次的澆水時間提前一定時間，當植物的蒸騰耗水速率小于設定值時，微處理器將下一次的澆水時間延長一定時間。