[發明專利]一種基于物聯網的水培作物灌溉系統及方法

在審

• 申請號: 202111535887.0
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114223527A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 徐曉軒;王斌;李強;李騰飛;董超
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02;G01D21/02;G01N33/00;G01N33/18
• 代理公司: 武漢欣博智慧知識產權代理事務所(普通合伙) 42277
• 代理人: 吳華麗

1.一種基于物聯網的水培種植系統，其特征在于：所述系統包括：移動裝置、控制器，種植床體、主罐、營養罐、pH罐、氧罐、水泵、電磁閥S1、電磁閥S2和pH傳感器；

所述移動裝置安裝有應用APP，所述應用APP通過物聯網與所述控制器連接，用戶可以通過所述應用APP實現遠程控制，并接收所述控制器發送的通知；

所述種植床體上放置需要種植的植物或農作物；

所述水泵用于將所述主罐中的水抽入所述營養罐中；

所述電磁閥S1導通時所述營養罐中的營養水進入所述pH罐；

所述pH傳感器設置在所述pH罐中，所述pH傳感器用于檢測pH值，并將pH值發送至應用APP，如果pH值符合條件，將營養水充入所述氧罐中，并在應用APP中通知用戶提供給植物或農作物的營養水已經準備好；如果pH值不符合條件，通知用戶打開所述電磁閥S2將營養水排出。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：所述營養罐中設有水位傳感器，所述水位傳感器檢測到達預設水位時，所述水泵停止工作。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：所述系統還包括溫濕度傳感器，其用于檢測環境的溫度和濕度，并在所述應用APP中顯示讀數。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：所述系統還包括攝像頭，用于監控農作物的生長，并更新所述應用APP；所述攝像頭檢測到植物或農作物成熟，給用戶發送通知，準備收獲植物；所述攝像頭檢測到植物或農作物疾病后，通過應用APP向用戶發送警報。

5.一種利用權利要求1-4所述的系統對植物和/或農作物水培種植的方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：用戶通過所述應用APP選擇需要種植的植物或農作物；

步驟2：所述水泵用于將所述主罐中的水抽入所述營養罐中；

步驟3：控制所述電磁閥S1導通，所述營養罐中的營養水進入所述pH罐；如果pH值符合條件，將營養水充入所述氧罐中，并在應用APP中通知用戶提供給植物或農作物的營養水已經準備好；如果pH值不符合條件，通知用戶打開所述電磁閥S2將營養水排出。

6.一種適用于水培植物的營養液，所述營養液包括：硫酸根離子以及磷酸二氫銨，所述水培植物包括天南星科植物；其中所述硫酸根離子以及磷酸二氫銨的摩爾比為(0.1-0.3)：1。

7.根據權利要求6所述的營養液，所述營養液還包括：硝酸鈣，硫酸亞鐵，硫酸鎂，磷酸二氫銨，硼酸，硫酸錳，硫酸銅，硫酸鋅。

8.根據權利要求7所述的營養液用于水培植物生長的方法，其中所述水培植物還包括龍舌蘭科植物，并且選擇包括莖長度、莖直徑等參數評估水培植物生長情況。

9.一種基于物聯網的水培種植系統，該系統包括一pH傳感器，當所述pH傳感器檢測到pH值低于閾值，例如低于pH＝5.7時，則進入低pH值模式，并啟動營養液補充模式，具體包括調整磷酸二氫銨(NH₄H₂PO₄)與硫酸根摩爾比為(0.1-0.3):1；其中水培植物包括有天南星科植物等；當pH傳感器檢測到pH值高于閾值，例如高于或等于pH＝5.7時，則進入正常模式，關閉營養液補充模式。調整磷酸二氫銨(NH₄H₂PO₄)與硫酸根摩爾比為(0.05-0.08):1。

10.根據權利要求9所述的水培種植系統，其中水培植物包括天南星科植物和/或龍舌蘭科植物。