基于物联网的植物生长环境管理装置及管理方法制造方法及图纸

基于物联网的植物生长环境管理装置及管理方法，属于物联网植物培养领域，为了解决植物培养中对于采集的光照强度更为充分利用的问题，在上底板与分割板间和下底板与分隔板间，均具有由若干栽培管固定形成的栽培面，其安装在培养台并由支撑杆支撑，且支撑杆与机械转轴相连，机械转轴与步进电机相连，步进电机安装在支撑柱中，支撑柱与机械转轴相连；各栽培管汇集并连接于软管，软管连通各栽培管与培养液储存箱，在各栽培管与软管直接的连接通道上设置电磁阀，所述的栽培管中具有液位传感器，栽培面上安装有光照强度传感器，效果是充分利用了采集的光照强度信息。

Device and management method of plant growth environment management based on Internet of things

The plant growth environment management device and management method based on the Internet of things belong to the field of plant cultivation in the Internet of things. In order to solve the problem that the light intensity of the plant is more fully utilized during the plant culture, between the upper floor and the split plate and the bottom plate and the partition board, all the cultivation surfaces are formed by a number of cultivation tubes. It is installed in the training table and supported by a support rod, and the support rod is connected with the mechanical shaft, the mechanical shaft is connected with the stepping motor, the stepping motor is installed in the supporting column, the supporting column is connected with the mechanical shaft, and the cultivation tubes are connected to the hose, the hose is connected with the cultivation tube and the culture tank, and the pipes and hose are cultivated in each cultivation tube. The direct connecting channel is equipped with an electromagnetic valve, the cultivation tube has a liquid level sensor, and a light intensity sensor is installed on the cultivation surface. The effect is to make full use of the collected light intensity information.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的植物生长环境管理装置及管理方法
本专利技术属于物联网植物培养领域，涉及一种基于物联网的植物生长环境管理装置。
技术介绍
国内很多家庭都种植有各种观赏性的植物，然而常常疏忽了对于植物的照顾，由于大部分人对于植物栽培方法的认识不当，造成了植物无法正常生长，达不到观赏的目的。现行的对植物生长环境的管理调控更适用于大规模生产，其系统结构复杂、体积较大、造价昂贵，不适合普通家庭使用，而且，现有的管理装置，其控制执行受限，对于采集光照强度，并不用于执行自动光照增强的用途，导致光照强度的收集无意义。
技术实现思路
为了解决植物培养中对于采集的光照强度更为充分利用的问题，本专利技术提出如下技术方案：一种基于物联网的植物生长环境管理装置，包括透明盒体框架，框架具有上、下两个底板，及位于上、下两个底板间的分隔板，该分隔板固定于盒体框架，在上底板与分割板间和下底板与分隔板间，均具有由若干栽培管固定形成的栽培面，其安装在培养台并由支撑杆支撑，且支撑杆与机械转轴相连，机械转轴与步进电机相连，步进电机安装在支撑柱中，支撑柱与机械转轴相连；各栽培管汇集并连接于软管，软管连通各栽培管与培养液储存箱，在各栽培管与软管直接的连接通道上设置电磁阀，所述的栽培管中具有液位传感器，栽培面上安装有光照强度传感器，并于所述上底板、分隔板上设置LED光源，所述液位传感器、光照强度传感器与单片机的输入相连，LED光源、电磁阀与单片机的输出相连，所述的单片机连接物联网通信模块。作为技术方案的补充，所述的单片机、物联网通信模块集成于亚克力盒子中，并置于上底板或分隔板上。作为技术方案的补充，所述的培养台与水平方向呈45度倾斜角安装。作为技术方案的补充，还包括Wifi模块，其连接于单片机。作为技术方案的补充，还包括对电磁阀的检测装置，所述检装置包括电磁阀检测系统、设备壳体，设备壳体上具有平台，电磁阀由电磁阀固定装置固定于平台，所述的电磁阀固定装置包括安装在平台并形成封闭区域的遮挡板、遮挡板内安装固定钳、与固定钳固定的钳体轨道，以及可沿钳体轨道滑动的活动钳，遮挡板通过连接杆将钳体轨道固定在其上，所述的固定钳与活动钳相向设置，所述的固定钳、活动钳沿着径向开出对应的螺孔，并有带有螺纹的螺旋杆与螺纹孔旋动配合以使活动钳沿钳体轨道滑动并靠近固定钳。作为技术方案的补充，所述的平台下方对应电磁阀固定装置安装泄油漏斗，卸油漏斗由软管连接并流入称重盘，称重模块安装在称重盘的下方以对称重盘称重，称重盘的下方对应设置油料收集框，所述的称重盘上具有电磁阀及出油口，出油口对应油料收集框。作为技术方案的补充，所述的螺旋杆的端部一体或分体成型有旋转杆，其轴向与螺旋杆的轴向垂直或呈一角度。作为技术方案的补充，电磁阀检测系统，包括用于输入测试电压、测试占空比信息的旋转编码器、电气接口、控制器、电磁阀驱动电路、电磁阀、称重模块、物联网通信模块及电源；旋转编码器连接控制器的输入端，电气接口连接控制器的输出端，电气接口的输出端连接驱动电路，驱动电路连接电磁阀并以测试电压、测试占空比信息而形成的脉冲信号控制电磁阀开度，所述称重模块用于称重电磁阀不同开度下喷出的油的重量，且称重模块连接于控制器以将称重信息传输至控制器，物联网通信模块连接于控制器。作为技术方案的补充，电磁阀检测系统还包括连接于控制器以显示输入测试电压、测试占空比信息、重量的显示器。作为技术方案的补充，所述的电源为可控电源，连接于对其输出电压、占空比以控制的控制器，电磁阀检测系统还包括对电磁阀驱动的工作电流采集的模拟信号采集器，其连接于驱动电路。有益效果：本专利技术栽培面安装在培养台3-3并由支撑柱支撑，且支撑柱与机械转轴相连，机械转轴与步进电机相连；栽培面上安装有光照强度传感器，并于所述上底板、分隔板上设置LED光源，从而能对光照强度信息采集，并提供了在构造上，能随动光照强度的信息指示转动的装置，并且，进一步提供LED对光照强度补充，充分利用了采集的光照强度信息。本专利技术各栽培管汇集并连接于软管，软管连通各栽培管与培养液储存箱，在各栽培管与软管直接的连接通道上设置电磁阀，所述的栽培管中具有液位传感器，也充分的利用液位信息，实现的自动补给培养液的目的。附图说明图1是基于物联网的电磁阀检测装置的外形图；图2是电磁阀固定装置的结构示意图；图3是基于物联网的电磁阀检测系统的结构框图；图4是本专利技术基于物联网的植物生长环境管理装置的结构示意图。1-1.显示器，1-2.电气接口，1-3.旋转编码器，1-4.自锁开关，1-5.自锁开关，1-6.旋转编码器，1-7.自复位按钮，1-8.电气接口，1-9.清洁口，1-10.连接杆，1-11.脚踏板，1-12.万向轮；2-1.遮挡板，2-2.钳体轨道，2-3.连接杆，2-4.旋转杆，2-5.固定钳，2-6.活动钳，2-7.螺旋杆，2-8.泄油漏斗，2-9.软管，2-10称重盘，2-11称重模块，2-12开关电磁阀，2-13油料收集框；3-1.数据处理控制及无线数据传送模块，3-2.液位传感器，3-3.培养台3-3，3-4.光照强度传感器，3-5.培养液储存箱，3-6.栽培管，3-7.LED光源，3-8.机械转轴，3-9.支撑柱，3-10.支撑杆，3-11.软管，3-12.电磁阀，3-13.上底板，3-14.下底板，3-15.分隔板。具体实施方式如图4所示，一种基于物联网的植物生长环境管理装置，包括透明盒体框架，框架具有上、下两个底板，及位于上、下两个底板间的分隔板3-15，该分隔板3-15固定于盒体框架，在上底板3-13与分割板间和下底板3-14与分隔板3-15间，均具有由若干栽培管3-6固定形成的栽培面，其安装在培养台3-3并由支撑杆3-10支撑，且支撑杆3-10与机械转轴3-8相连，机械转轴3-8与步进电机相连，步进电机安装在支撑柱3-9中，支撑柱3-9与机械转轴3-8相连；各栽培管3-6汇集并连接于软管3-11，软管3-11连通各栽培管3-6与培养液储存箱3-5，在各栽培管3-6与软管3-11直接的连接通道上设置电磁阀3-12，所述的栽培管3-6中具有液位传感器3-2，栽培面上安装有光照强度传感器3-4，并于所述上底板3-13、分隔板3-15上设置LED光源3-7，所述液位传感器3-2、光照强度传感器3-4与单片机的输入相连，LED光源3-7、电磁阀3-12与单片机的输出相连，所述的单片机连接物联网通信模块。上述单片机、物联网无线通信模块组成数据处理控制及无线数据传送模块3-1，其内部主要包括以Stm32单片机为核心的电路，其对采集到的光照强度、液位信息进行处理，并控制相应的步进电机转动、LED开关及亮度、电磁阀3-12开度，用亚克力盒子该模块的电路系统包裹，以防止电路受到破坏，盒子底面为20cm*20cm的正方形，高为6cm。将该模块通过螺钉固定于整个装置的顶面上或者分隔板3-15上，这样可以有效的将电路系统与液体的部分(如栽培管3-6道)分隔开来，既方便装置的供电。又能有效防止培养液进入电路造成短路等问题。对于无线数据传输，采取的是WiFi与手机互联，实现无线控制；该模块内部还集成有电磁阀3-12驱动电路以及电机驱动电路，用于驱动电磁阀3-12和步进电机。所述液位传感器3-2用来测量栽培管3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的植物生长环境管理装置，其特征在于，包括透明盒体框架，框架具有上、下两个底板，及位于上、下两个底板间的分隔板，该分隔板固定于盒体框架，在上底板与分割板间和下底板与分隔板间，均具有由若干栽培管固定形成的栽培面，其安装在培养台并由支撑杆支撑，且支撑杆与机械转轴相连，机械转轴与步进电机相连，步进电机安装在支撑柱中，支撑柱与机械转轴相连；各栽培管汇集并连接于软管，软管连通各栽培管与培养液储存箱，在各栽培管与软管直接的连接通道上设置电磁阀，所述的栽培管中具有液位传感器，栽培面上安装有光照强度传感器，并于所述上底板、分隔板上设置LED光源，所述液位传感器、光照强度传感器与单片机的输入相连，LED光源、电磁阀与单片机的输出相连，所述的单片机连接物联网通信模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的植物生长环境管理装置，其特征在于，包括透明盒体框架，框架具有上、下两个底板，及位于上、下两个底板间的分隔板，该分隔板固定于盒体框架，在上底板与分割板间和下底板与分隔板间，均具有由若干栽培管固定形成的栽培面，其安装在培养台并由支撑杆支撑，且支撑杆与机械转轴相连，机械转轴与步进电机相连，步进电机安装在支撑柱中，支撑柱与机械转轴相连；各栽培管汇集并连接于软管，软管连通各栽培管与培养液储存箱，在各栽培管与软管直接的连接通道上设置电磁阀，所述的栽培管中具有液位传感器，栽培面上安装有光照强度传感器，并于所述上底板、分隔板上设置LED光源，所述液位传感器、光照强度传感器与单片机的输入相连，LED光源、电磁阀与单片机的输出相连，所述的单片机连接物联网通信模块。2.如权利要求1所述的基于物联网的植物生长环境管理装置，其特征在于，所述的单片机、物联网通信模块集成于亚克力盒子中，并置于上底板或分隔板上。3.如权利要求1所述的基于物联网的植物生长环境管理装置，其特征在于，所述的培养台与水平方向呈45度倾斜角安装。4.如权利要求1所述的基于物联网的植物生长环境管理装置，其特征在于，还包括Wifi模块，其连接于单片机。5.如权利要求1所述的基于物联网的植物生长环境管理装置，其特征在于，还包括对电磁阀的检测装置，所述检装置包括电磁阀检测系统、设备壳体，设备壳体上具有平台，电磁阀由电磁阀固定装置固定于平台，所述的电磁阀固定装置包括安装在平台并形成封闭区域的遮挡板、遮挡板内安装固定钳、与固定钳固定的钳体轨道，以及可沿钳体轨道滑动的活动钳，遮挡板通过连接杆将钳体轨道固定在其上，所述的固定钳与活动钳相向设置，所述的固定钳、活动钳沿着径向开出对应的螺孔，并有带有螺纹的螺旋杆与螺纹孔旋动配合以使活动钳沿钳体轨道滑动并靠近固定钳。6.如权利要求5所述的基于物联网的植物生长环境管理装置，其特征在于，所述的平台下方对应电磁阀固定装置安装泄油漏斗，卸油漏斗由软管连接并流入称重盘，称重模块安装在称重盘的下方以对称重盘称重，称重盘的下方对应设置油料收集框，所述的称重盘上具有电磁阀及出油口，出油口对应油料收集框。7.如权利要求5所述的基于物联网的植物生长环境管理装置，其特征在于，所述的螺旋杆的端部一体或分体成型有旋转杆，其轴向与螺旋杆的轴向垂直或呈一角度。8.如权利要求5所述的基于物联网的植物生长环境管理装置，其特征在于，电磁阀检测系统，包括用于输入测试电压、测试占空比信息的旋转编码器、电气接口、控制器、电磁阀驱动电路、电磁阀、称重模块、物联网通信模块及电源；旋转编码器连接控制器的输入端，电气接口连接控制器的输出端，电气接口的输出端连接驱动电路，驱动电路连接电磁阀并以测试电压、测试占空比信息而形成的脉冲信号控制电磁阀开度，所述称重模块用于称重电磁阀不同开度下喷出的油的重量，且称重模块连接于控制器以将称重信息传输至控制器，物联网通信模块连接于控制器。9.如权利要求8所述的基于物联网的植物生长环境管理装置，其特征在于，电磁阀检测系统还包括连接于控制器以显示输入测试电压、测试占空比信息、重量的显示器，所述的电源为可控电源，连接于对其输出电压、占空比以控制的控制器，电磁阀检测系统还包括对电磁阀驱动的工作电流采集的模拟信号采集器，其连接于驱动电路。10.一种基于物联网的植物生长环境管理装置的管理方法，其特征在于：使用一种基于物联网的植物生长环境管理装置用于管理，所述管理装置包括透明盒体框架，框架具有上、下两个底板，及位于上、下两个底板间的分隔板，该分隔板固定于盒体框架，在上底板与分割板间和下底板与分隔板间，均具有由若干栽培管固定形成的栽培面，其安装在培养台并由支撑杆支撑，且支撑杆与机械转轴相连，机械转轴与步进电机相连，步进电机安装在支撑柱中，支撑柱与机械转轴相连；各栽培管汇集并连接于软管，软管连通各栽培管与培养液储存箱，在各栽培管与软管直接的连接通道上设置电磁阀，所述的栽培管中具有液位传感器，栽培面上安装有光照强度传感器，并于所述上底板、分隔板上设置LED光源，所述液位传感器、光照强度传感器与单片机的输入相连，LED光源、电磁阀与单片机的输出相连，所述的单片机连接物联网通信模块，上述单片机、物联网无线通信模块组成数据处理控制及无线数据传送模块，其内部主要包括以Stm32单片...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁纪峰，黄锦铨，普彬皓，温暖，高雪晶，王正彬，韦德胜，许爽，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21