一种智能环境种植系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种智能环境种植系统及其控制方法，包括环境检测模块、环境干预模块以及后台管理模块，所述后台管理模块包括信号接收模块、信息存储模块以及控制处理模块；所述环境检测模块实时检测箱室内的环境因素，并将检测到的环境因素的参数传送至后台管理模块；信号接收模块接收到该参数后，传送至控制处理模块；控制处理模块将该参数存储在信息存储模块中，以及将该参数与设定的参数进行对比；若检测的参数超出设定的参数范围，向环境干预模块发送干预信号；环境干预模块接收到干预信号后，执行相应的环境因素补偿的工作。本发明专利技术能够实时对作物的生长环境进行监控，并在需要的时候为作物提供适宜的生长环境，最大限度地满足作物的生长需求。

An intelligent environment planting system and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种智能环境种植系统及其控制方法
本专利技术涉及智能种植技术，具体涉及一种智能环境种植系统及其控制方法。
技术介绍
随着国家对农业大力扶持，以及自动化技术在种植业的应用，一些高科技机械工具开始被专利技术并应用于实际生产中，如收割机、插秧机。但是在资源利用和效率方面仍有待提高，因此现有技术中提出一些能够提高种植的效率，进行科学种植，降低人力资源的种植技术。例如，授权公告号为CN206498713U的技术专利公开了一种“植物补光人工气候箱”，通过由遮光体隔开的多个补光单元快速、有效对植物进行培育，但这个气候箱只是对植物进行补光，并没有对温度、湿度等进行监控、补偿，控制范围窄、功能相对单一、并没有完全考虑植物生长所需的各种营养物质，对人工的操作要求比较高，控制效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种智能环境种植系统，该种植系统能够实时对作物的生长环境进行监控，并在需要的时候为作物提供适宜的生长环境，最大限度地满足作物的生长需求。本专利技术的另一个目的在于提供一种智能环境种植控制方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种智能环境种植系统，包括用于对箱室内的环境因素进行检测的环境检测模块、用于对箱室内的环境因素进行干预的环境干预模块以及用于对控制环境检测模块和环境干预模块发出的各种信号进行控制处理的后台管理模块，所述环境检测模块检测的环境因素包括作物所需的温度、湿度和光照；所述环境干预模块包括生长环境模块和气火消除模块，所述生长环境模块包括温度调节模块、灌溉模块和光照调节模块；所述后台管理模块包括信号接收模块、信息存储模块以及控制处理模块；其中，所述后台管理模块分别与环境检测模块和环境干预模块实现电信号连接，所述环境检测模块实时检测箱室内的环境因素，并将检测到的环境因素的参数传送至后台管理模块；信号接收模块接收到该参数后，传送至控制处理模块；控制处理模块将该参数存储在信息存储模块中，以及将该参数与作物适宜的环境因素的参数范围进行对比；若检测的参数超出作物适宜的环境因素的参数范围，控制处理模块通过信号接收模块向环境干预模块发送干预信号；环境干预模块接收到干预信号后，执行相应的环境因素补偿的工作，直到环境检测模块实时检测到的参数位于作物适宜的环境因素的参数范围内；所述气火消除模块包括火情处理模块，该火情处理模块包括火情警报机构和火情消灭机构，所述火情消灭机构包括CO2消灭机构和喷水消灭机构，所述喷水消灭机构包括首端延伸至灌溉模块的供水源的输水管和设置在箱室顶部的喷洒喷头，所述CO2消灭机构包括CO2发生器、输气管以及气力输送器，所述气力输送器设置在输气管上，所述输气管的两端分别连接在CO2发生器和喷洒喷头上，所述输水管的末端连接在气力输送器上，所述气力输送器将CO2发生器生成的CO2通入输气管中，CO2经过气力输送器的内腔后，形成负压将灌溉模块的供水源中的灌溉水经过输水管抽吸到输气管中，灌溉水和CO2汇合后一同通往喷洒喷头，由喷洒喷头自上往下进行喷洒。本专利技术的一个优选方案，其中，所述环境检测模块包括用于对温度进行检测的温度检测模块、用于对湿度进行检测的湿度检测模块、用于对光照强度进行检测的光照检测模块、用于对是否存在火源进行检测的烟雾检测模块以及用于对可燃气进行检测的可燃气检测模块。在实际应用场合中，如果烟雾检测模块(采用MQ2烟雾传感器)检测到箱室内发生火情时，将该火情信号传送至后台管理模块，后台管理模块直接向火情消灭机构发出灭火的信号以及向火情警报机构(警报喇叭)发生警报信号，灌溉模块和喷洒喷头收到信号后打开止水开关，从而迅速消灭火情，保护箱室内的作物以及设备。进一步，所述湿度检测模块包括空气湿度检测模块和土壤湿度检测模块。本专利技术的一个优选方案，其中，所述气火消除模块还包括排气处理模块，所述排气处理模块包括燃气警报机构和排气扇。在实际应用场合中，可燃气检测模块与烟雾检测模块同用，可采用MQ2烟雾传感器，该MQ2型烟雾传感器使用半导体气敏电阻，对天然气、煤气、烟雾十分敏感。燃气警报机构也可以与火情警报机构同用，可采用警报喇叭，针对不同的信号发出不同的警报声音。本专利技术的一个优选方案，其中，所述后台管理模块还包括信息记录模块，该信息记录模块用于分类记录检测到的参数和干预次数。这样可以为工作人员提供大量的数据，以便工作人员进行科学的管理和研究，从而进一步找到作物的生长所需。一种智能环境种植控制方法，包括以下步骤：工作人员根据作物的已知适宜种植环境的参数输入至后台管理模块中；所述环境检测模块实时检测箱室内的环境因素，并将检测到的环境因素的参数传送至后台管理模块；后台管理模块的信号接收模块接收到检测到的参数后，传送至控制处理模块，所述控制处理模块将该检测到的参数存储在信息存储模块中，以及将该检测到的参数与作物的适宜种植环境的参数进行对比；若检测到的参数不在作物的适宜种植环境的参数范围内，控制处理模块通过信号接收模块向环境干预模块发送干预信号；环境干预模块接收到干预信号后，执行相应的环境因素补偿的工作，直到环境检测模块实时检测到的参数位于作物的适宜种植环境的参数范围内。本专利技术的一个优选方案，其中，所述环境检测模块检测的环境因素包括作物所需的温度、湿度和光照。优选地，环境检测模块将检测到箱室内的温度传送至后台管理模块中，后台管理模块中的控制处理模块将该温度与记录在信息存储模块中的作物适宜的温度范围进行对比；当检测的温度超出适宜的温度范围时，控制处理模块向温度调节模块发送升温或降温的信号；温度调节模块执行升温或降温工作，直至箱室内的温度回到适宜的温度范围。在实际应用场合中，环境检测模块可采用具有外输信号功能的电子温度计，而温度调节模块则可以采用常见的加热器和散热器。优选地，环境检测模块将检测到箱室内的湿度传送至后台管理模块中，后台管理模块中的控制处理模块将该湿度与记录在信息存储模块中的作物适宜的湿度范围进行对比；当检测的湿度低于适宜的湿度范围时，控制处理模块向灌溉模块发送灌溉的信号；灌溉模块打开止水开关实施喷水，直至土壤中湿度上升至适宜的湿度范围。在实际应用场合中，湿度不会自动升高，只会降低，因此只需设置灌溉模块即可；其中，环境检测模块可采用湿度仪，而灌溉模块可以采用常见的水泵控制的供水的灌溉设备。优选地，环境检测模块将检测到箱室内的光照强度传送至后台管理模块中，后台管理模块中的控制处理模块将该光照强度与记录在信息存储模块中的作物的光补偿点进行对比；当检测的光照强度小于或等于作物的光补偿点时，控制处理模块向光照调节模块发送增强光照的信号；光照调节模块发出更多的光照，直至箱室内的光照强度大于作物的光补偿点。进一步，所述箱室由可透光的材料闭合而成；所述光照调节模块包括照明电灯和自动遮光机构，所述自动遮光机构包括遮光板；当检测的光照强度大于作物可接受的光照强度时，控制处理模块向自动遮光机构发送增强光照的信号；自动遮光机构启动遮光板进行遮光，挡住阳光。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能环境种植系统，设置在种植有作物的箱室内，其特征在于，包括用于对箱室内的环境因素进行检测的环境检测模块、用于对箱室内的环境因素进行干预的环境干预模块以及用于对控制环境检测模块和环境干预模块发出的各种信号进行控制处理的后台管理模块，所述环境检测模块检测的环境因素包括作物所需的温度、湿度和光照；所述环境干预模块包括生长环境模块和气火消除模块，所述生长环境模块包括温度调节模块、灌溉模块和光照调节模块；/n所述后台管理模块包括信号接收模块、信息存储模块以及控制处理模块；其中，所述后台管理模块分别与环境检测模块和环境干预模块实现电信号连接，所述环境检测模块实时检测箱室内的环境因素，并将检测到的环境因素的参数传送至后台管理模块；信号接收模块接收到该参数后，传送至控制处理模块；控制处理模块将该参数存储在信息存储模块中，以及将该参数与作物适宜的环境因素的参数范围进行对比；若检测的参数超出作物适宜的环境因素的参数范围，控制处理模块通过信号接收模块向环境干预模块发送干预信号；环境干预模块接收到干预信号后，执行相应的环境因素补偿的工作，直到环境检测模块实时检测到的参数位于作物适宜的环境因素的参数范围内；/n所述气火消除模块包括火情处理模块，该火情处理模块包括火情警报机构和火情消灭机构，所述火情消灭机构包括CO...

【技术特征摘要】
1.一种智能环境种植系统，设置在种植有作物的箱室内，其特征在于，包括用于对箱室内的环境因素进行检测的环境检测模块、用于对箱室内的环境因素进行干预的环境干预模块以及用于对控制环境检测模块和环境干预模块发出的各种信号进行控制处理的后台管理模块，所述环境检测模块检测的环境因素包括作物所需的温度、湿度和光照；所述环境干预模块包括生长环境模块和气火消除模块，所述生长环境模块包括温度调节模块、灌溉模块和光照调节模块；
所述后台管理模块包括信号接收模块、信息存储模块以及控制处理模块；其中，所述后台管理模块分别与环境检测模块和环境干预模块实现电信号连接，所述环境检测模块实时检测箱室内的环境因素，并将检测到的环境因素的参数传送至后台管理模块；信号接收模块接收到该参数后，传送至控制处理模块；控制处理模块将该参数存储在信息存储模块中，以及将该参数与作物适宜的环境因素的参数范围进行对比；若检测的参数超出作物适宜的环境因素的参数范围，控制处理模块通过信号接收模块向环境干预模块发送干预信号；环境干预模块接收到干预信号后，执行相应的环境因素补偿的工作，直到环境检测模块实时检测到的参数位于作物适宜的环境因素的参数范围内；
所述气火消除模块包括火情处理模块，该火情处理模块包括火情警报机构和火情消灭机构，所述火情消灭机构包括CO2消灭机构和喷水消灭机构，所述喷水消灭机构包括首端延伸至灌溉模块的供水源的输水管和设置在箱室顶部的喷洒喷头，所述CO2消灭机构包括CO2发生器、输气管以及气力输送器，所述气力输送器设置在输气管上，所述输气管的两端分别连接在CO2发生器和喷洒喷头上，所述输水管的末端连接在气力输送器上，所述气力输送器将CO2发生器生成的CO2通入输气管中，CO2经过气力输送器的内腔后，形成负压将灌溉模块的供水源中的灌溉水经过输水管抽吸到输气管中，灌溉水和CO2汇合后一同通往喷洒喷头，由喷洒喷头自上往下进行喷洒。


2.根据权利要求1所述的智能环境种植系统，其特征在于，所述环境检测模块包括用于对温度进行检测的温度检测模块、用于对湿度进行检测的湿度检测模块、用于对光照强度进行检测的光照检测模块、用于对是否存在火源进行检测的烟雾检测模块以及用于对可燃气进行检测的可燃气检测模块；其中所述湿度检测模块包括空气湿度检测模块和土壤湿度检测模块。


3.根据权利要求2所述的智能环境种植系统，其特征在于，所述气火消除模块还包括排气处理模块，所述排气处理模块包括燃气警报机构和排气扇。


4.根据权利要求1-3任一项所述的智能环境种植系统，其特征在于，所述后台管理模块还包括信息记录模块，该信息记录模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓初，朱锐，李岳涵，萧金瑞，黄建枫，杨成龙，吴子轩，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44