一种室内植物智能化栽培装置的制作方法

本发明涉及一种室内栽培装置，尤其是涉及一种室内植物智能化栽培装置。

背景技术：

智能化植物生长系统是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO₂浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生物不受或很少受自然条件制约的省力型生产。通过各个系统可以智能化控制植物生育的温度、湿度、光照、CO₂浓度以及营养液等环境条件，可以给植物提供一个完全适应其生长的环境，摆脱了外部自然环境对植物生长的影响。智能化植物生长系统是现代设施农业发展的高级阶段，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、工程技术和系统管理于一体，使农业生产从自然生态束缚中脱离出来，按计划进行植物产品生产的农业系统，同时可进行植物生长调控，还可以应用于植物的观赏，果蔬供给家庭食用，家庭居住环境的优化，比如室内空气质量的提高。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种室内植物智能化栽培装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种室内植物智能化栽培装置，包括：营养液供给单元、植物栽培单元、人工补光单元与植物生长支架；

所述的营养液供给单元包括用于盛放营养液的营养槽、用于供应营养液的营养液供给箱体及与营养液供给箱体顶部连接的营养液供给箱体连接板；

所述的植物栽培单元包括用于栽培植物的栽培盆腔及与栽培盆腔顶端连接的栽培盆连接板，所述的栽培盆腔与栽培盆连接板置于营养液供给箱体内，所述的栽培盆腔下端与营养液供给箱体相通；

所述的人工补光单元包括移动LED灯模块与固定LED灯模块，所述的固定LED灯模块设在营养液供给箱体连接板的内壁，所述的移动LED灯模块滑动连接在营养液供给箱体连接板上方；

所述的植物生长支架滑动连接在栽培盆连接板上。

所述的营养液供给箱体内设有营养液泵、抬升柱及盖板，所述的营养液泵用于将营养槽内的营养液供给到营养液供给箱体内，或用于将营养液供给箱体内的剩余营养液抽回至营养槽内，所述的抬升柱竖直设置在营养液供给箱体内角落处，所述的盖板用于盖住营养液，所述的盖板上设有用于抬升柱及栽培盆腔通过的孔洞。

所述的栽培盆腔顶端四周连接有栽培盆连接板，所述的栽培盆连接板下方设有栽培盆支撑柱，所述的栽培盆腔穿过盖板上的孔洞，且所述的栽培盆支撑柱插接在抬升柱内，通过调节栽培盆支撑柱在抬升柱内的高度，可以调整栽培盆腔与营养液供给箱体的相对位置。

盖板与营养液供给箱体内壁之间设有密封圈。

所述的栽培盆腔为瘦长型的柱体结构，栽培盆腔内部装有海绵，使用时植株放置在海绵内，所述的栽培盆腔底部设有与营养液供给箱体内部相通的通孔。

工作状态时，抬升柱微微调整好栽培盆腔相对于营养液供给箱体的距离，营养槽内的营养液经过营养液泵抽入营养液供给箱体内至指定高度，栽培盆腔内部的海绵通过底部设有的通孔可与营养液供给系统交换营养液，把营养液输送给植株。

非工作状态时，营养液供给箱体内部的营养液被营养液泵抽回营养槽内，栽培盆腔内部的海绵保持一定的水分。

所述的栽培盆连接板上表面设有栽培盆卡槽，所述的植物生长支架包括支架移动板、支架滑块、粗支架与细支架，所述的支架移动板下侧设有与栽培盆卡槽相匹配的下卡条，通过下卡条与栽培盆卡槽的插接实现支架移动板与栽培盆连接板的滑动连接，所述的支架移动板上侧开设有上滑槽，所述的支架滑块下侧设有与上滑槽相匹配的滑动凸起，通过滑动凸起与上滑槽的配合实现支架滑块与支架移动板的滑动连接，所述的粗支架连接在支架滑块的上方，所述的细支架插接在粗支架内，所述的细支架与粗支架组成伸缩架结构。

其中，粗支架、细支架可以是管状结构也可以是杆状结构。

所述的营养液供给箱体连接板中间设有开口，该开口构成营养液供给箱体的开口，便于栽培盆腔的放入与植物的生长，所述的固定LED灯模块为设置在营养液供给箱体连接板开口内侧的侧壁LED灯。

所述的营养液供给箱体连接板上表面设有人工补光用连接卡槽，在人工补光用连接卡槽上滑动连接有人工补光移动滑块，在人工补光移动滑块上连接有移动人工补光杆，所述的移动LED灯模块滑动连接在移动人工补光杆上，所述的移动LED灯模块包括移动LED灯安装板、移动LED灯、第一连接轴、第二连接轴、移动LED灯安装卡块及移动LED灯连接块，所述的移动LED灯安装在移动LED灯安装板上，一个移动LED灯模块含有两个移动LED灯安装板，第一个移动LED灯安装板上设有第二连接轴，该第二连接轴上连接有移动LED灯安装卡块，所述的移动LED灯安装卡块滑动连接在移动人工补光杆上，第二个移动LED灯安装板上设有第一连接轴，第一连接轴通过移动LED灯连接块连接在第一个移动LED灯安装板上，第二个移动LED灯安装板通过第一连接轴可相对于第一个移动LED灯安装板旋转或者伸缩，第一个移动LED灯安装板通过第二连接轴可相对于移动人工补光杆旋转或者伸缩。

工作状态时，通过第一连接轴与第二连接轴可以使移动LED灯模块做旋转或者伸缩运动，来调整移动LED灯模块相对与植株的距离。移动LED灯模块可以根据植物的生长状况，通过人工补光系统内部设置光照传感器感应来调节LED灯的开启和光照强度，达到一个动态合适的调节效果。非工作状态时，移动LED灯模块关闭。

所述的人工补光移动滑块下表面设有与人工补光用连接卡槽相配合的下滑条，所述的人工补光移动滑块上表面设有与移动人工补光杆相配合的人工补光移动滑块卡槽，通过下滑条与人工补光用连接卡槽的配合实现人工补光移动滑块与人工补光用连接卡槽的滑动连接，通过移动人工补光杆与人工补光移动滑块卡槽的配合实现移动人工补光杆与人工补光移动滑块滑动连接。

所述的移动人工补光杆的顶端设有人工补光连接滑块，可以在人工补光连接滑块上插接另外的移动人工补光杆，实现移动人工补光杆的延长。

所述的室内植物智能化栽培装置还包括用于对装置实现智能控制的控制面板，在固定LED灯模块与移动LED灯模块内设有光照传感器，所述的光照传感器、与控制面板连接，可以通过光照传感器的感应来自动调节固定LED灯模块与移动LED灯模块的开启和光照强度；在营养液供给箱体与营养槽均内设有液位传感器与控制器，用以检测和调控营养液的高度，所述的液位传感器均与控制器均与控制面板连接。

所述的营养液供给箱体的外侧设有装置把手。

本发明所述的植物包括各种景观植株、果蔬植物等。本发明采用潮汐式营养液供给方式给植株输送营养液。

本发明所述的室内植物智能化栽培装置的工作过程具体如下：

需要种植的植株苗放入固定在栽培盆腔内的海绵块中。抬升柱微微调整好栽培盆腔相对于营养液供给箱体的距离。滑动调节支架移动板在支架滑块上卡槽内的相对位置，调整到适合植株生长的状态。根据人工补光单元内部设置的光照传感器的感应来自动调节侧壁LED灯的开启和光照强度，可以旋转或者伸缩第一连接轴或第二连接轴来调整移动LED灯模块相对于植株的距离。移动LED灯模块也可以根据植物的生产状态，通过人工补光单元内部设置的光照传感器感应来调节LED灯的光照强度，达到一个动态合适的调节效果。当光照充足时，固定LED灯模块或移动LED灯模块关闭。当光照传感器检测植株缺养分时，营养液供给箱体内充入一定量的营养液，栽培盆腔内部的海绵通过底部设有的通孔可与营养液供给箱体内部交换营养液，把营养液输送给植株。营养液供给箱体内流入营养液至指定高度。当传感器检测植株不缺养分时，营养液供给箱体内部注入的营养液被抽空，栽培盆腔内部的海绵保持一定的水分。营养液供给箱体内的营养液被营养液泵抽回营养槽内。

本发明装置若移除人工补光单元与植物生长支架后亦可适用于另一类对光照或植物攀爬有不同要求的植物的生长。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明充分利用室内的环境条件，室内拥有良好的温度和二氧化碳条件，适宜喜温的蔬果和花卉的生长，室内不利的光照条件，可以通过LED补光来弥补。

(2)本发明的装置机动性很好，通过植物栽培装置提供植株一定的生长空间，通过植物生长支架调整植株丰富的生长形态，通过营养液供给单元提供植株生长所需要的养分，通过人工补光单元提供植株进行光合作用必需的光照，通过智能控制系统监控并调整环境及控制整个栽培装置的运行等。使用时，栽种植物方便，运行操作简单，结构自由灵活，运行费用和管理费用低廉，节省人力物力财力。

(3)本装置中采用潮汐式营养液供给方式给植株输送营养液的方式比较环保，且可以循环有效利用营养液。

(4)本装置采用移动LED灯模块和固定LED灯模块相配合的方式，适当调节可以满足不同品种不同生长阶段植株的不同补光需求。特别在移动LED灯的模块中，第一连接轴或第二连接轴可以做旋转或者伸缩运动，可以根据光照传感器的指令满足植株生长所需要的动态补光过程。

(5)本发明的装置中植物生长支架的各个分支关节灵活多变，调节便利。可以根据实际情况调整植物生长支架的长度以及相对位置。

(6)智能化栽培装置对植物生长可以进行调控，还可以应用于植物的观赏，果蔬供给家庭食用，家庭居住环境的优化，比如空气质量的提高，同时，在节约和美化家庭有限空间，增加了生活的趣味性。

附图说明

图1为本发明的室内植物智能化栽培装置的结构示意图；

图2为图1中A-A面剖视结构示意图；

图3为本发明中营养液供给单元的立体结构示意图；

图4为本发明中营养液供给单元的主视结构示意图；

图5为本发明中营养液供给单元的左视结构示意图；

图6为本发明中营养液供给单元的右视结构示意图；

图7为本发明中营养液供给单元的俯视结构示意图；

图8为本发明中植物栽培单元立体结构示意图；

图9为本发明的植物生长支架与植物栽培单元的连接立体结构示意图；

图10为本发明的植物生长支架与植物栽培单元的连接俯视结构示意图；

图11为本发明的移动LED灯模块的结构示意图；

图12为本发明的移动LED灯模块安装结构示意图；

图13为本发明的支架移动板的结构示意图；

图14为本发明的人工补光移动滑块的结构示意图；

图15为本发明中盖板的结构示意图；

图16为本发明中支架滑块的结构示意图。

图中标号，1-人工补光连接滑块，2-移动人工补光杆，3-移动LED灯安装板，4-移动LED灯，5-人工补光移动滑块，6-营养液供给箱体，7-控制面板，8-装置把手，9-栽培盆连接板，10-营养液供给箱体连接板，11-支架滑块，12-人工补光移动滑块卡槽，13-粗支架，14-第一连接轴，15-第二连接轴，16-细支架，17-人工补光用连接卡槽，18-侧壁LED灯，19-抬升柱，20-营养槽，21-栽培盆卡槽，22-栽培盆支撑柱，23-栽培盆腔，24-盖板，25-营养液泵，26-支架移动板，27-移动LED灯安装卡块，28-移动LED灯连接块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种室内植物智能化栽培装置，如图1、图2所示，包括：营养液供给单元、植物栽培单元、人工补光单元与植物生长支架；营养液供给单元包括用于盛放营养液的营养槽20、用于供应营养液的营养液供给箱体6及与营养液供给箱体6顶部连接的营养液供给箱体连接板10；植物栽培单元包括用于栽培植物的栽培盆腔23及与栽培盆腔23顶端连接的栽培盆连接板9，栽培盆腔23与栽培盆连接板9置于营养液供给箱体6内，栽培盆腔23下端与营养液供给箱体6相通；人工补光单元包括移动LED灯模块与固定LED灯模块，固定LED灯模块设在营养液供给箱体连接板10的内壁，移动LED灯模块滑动连接在营养液供给箱体连接板10上方；植物生长支架滑动连接在栽培盆连接板9上。

如图3-图7、图15所示，营养液供给箱体6内设有营养液泵25、抬升柱19及盖板24，营养液泵25用于将营养槽20内的营养液供给到营养液供给箱体6内，或用于将营养液供给箱体6内的剩余营养液抽回至营养槽20内，抬升柱19竖直设置在营养液供给箱体6内角落处，盖板24用于盖住营养液，盖板24上设有用于抬升柱19及栽培盆腔23通过的孔洞。盖板24与营养液供给箱体6内壁之间设有密封圈。营养液供给箱体6的外侧设有装置把手8。

如图8所示，栽培盆腔23顶端四周连接有栽培盆连接板9，栽培盆连接板9下方设有栽培盆支撑柱22，栽培盆腔23穿过盖板24上的孔洞，且栽培盆支撑柱22插接在抬升柱19内，通过调节栽培盆支撑柱22在抬升柱19内的高度，可以调整栽培盆腔23与营养液供给箱体6的相对位置。栽培盆腔23为瘦长型的柱体结构，栽培盆腔23内部装有海绵，使用时植株放置在海绵内，栽培盆腔23底部设有与营养液供给箱体6内部相通的通孔。

工作状态时，抬升柱19微微调整好栽培盆腔23相对于营养液供给箱体6的距离，营养槽20内的营养液经过营养液泵25抽入营养液供给箱体6内至指定高度，栽培盆腔23内部的海绵通过底部设有的通孔可与营养液供给系统交换营养液，把营养液输送给植株。非工作状态时，营养液供给箱体6内部的营养液被营养液泵25抽回营养槽20内，栽培盆腔23内部的海绵保持一定的水分。

如图9、图10、图16所示，栽培盆连接板9上表面设有栽培盆卡槽21，植物生长支架包括支架移动板26、支架滑块11、粗支架13与细支架16，支架移动板26下侧设有与栽培盆卡槽21相匹配的下卡条，通过下卡条与栽培盆卡槽21的插接实现支架移动板26与栽培盆连接板9的滑动连接，支架移动板26上侧开设有上滑槽，支架滑块11下侧设有与上滑槽相匹配的滑动凸起，通过滑动凸起与上滑槽的配合实现支架滑块11与支架移动板26的滑动连接，粗支架13连接在支架滑块11的上方，细支架16插接在粗支架13内，细支架16与粗支架13组成伸缩架结构。其中，粗支架13、细支架16可以是管状结构也可以是杆状结构。

如图11、图12、图13所示，营养液供给箱体连接板10中间设有开口，该开口构成营养液供给箱体6的开口，便于栽培盆腔23的放入与植物的生长，固定LED灯模块为设置在营养液供给箱体连接板10开口内侧的侧壁LED灯18。

营养液供给箱体连接板10上表面设有人工补光用连接卡槽17，在人工补光用连接卡槽17上滑动连接有人工补光移动滑块5，在人工补光移动滑块5上连接有移动人工补光杆2，移动LED灯模块滑动连接在移动人工补光杆2上，移动LED灯模块包括移动LED灯安装板3、移动LED灯4、第一连接轴14、第二连接轴15、移动LED灯安装卡块27及移动LED灯连接块28，移动LED灯4安装在移动LED灯安装板3上，一个移动LED灯模块含有两个移动LED灯安装板3，第一个移动LED灯安装板3上设有第二连接轴15，该第二连接轴15上连接有移动LED灯安装卡块27，移动LED灯安装卡块27滑动连接在移动人工补光杆2上，第二个移动LED灯安装板3上设有第一连接轴14，第一连接轴14通过移动LED灯连接块28连接在第一个移动LED灯安装板3上，第二个移动LED灯安装板3通过第一连接轴14可相对于第一个移动LED灯安装板3旋转或者伸缩，第一个移动LED灯安装板3通过第二连接轴15可相对于移动人工补光杆2旋转或者伸缩。

工作状态时，通过第一连接轴14与第二连接轴15可以使移动LED灯模块做旋转或者伸缩运动，来调整移动LED灯模块相对与植株的距离。移动LED灯模块可以根据植物的生长状况，通过人工补光系统内部设置光照传感器感应来调节LED灯的开启和光照强度，达到一个动态合适的调节效果。非工作状态时，移动LED灯模块关闭。

如图14所示，人工补光移动滑块5下表面设有与人工补光用连接卡槽17相配合的下滑条，人工补光移动滑块5上表面设有与移动人工补光杆2相配合的人工补光移动滑块卡槽12，通过下滑条与人工补光用连接卡槽17的配合实现人工补光移动滑块5与人工补光用连接卡槽17的滑动连接，通过移动人工补光杆2与人工补光移动滑块卡槽12的配合实现移动人工补光杆2与人工补光移动滑块5滑动连接。

移动人工补光杆2的顶端设有人工补光连接滑块1，可以在人工补光连接滑块1上插接另外的移动人工补光杆2，实现移动人工补光杆2的延长。

室内植物智能化栽培装置还包括用于对装置实现智能控制的控制面板7，在固定LED灯模块与移动LED灯模块内设有光照传感器，光照传感器、与控制面板7连接，可以通过光照传感器的感应来自动调节固定LED灯模块与移动LED灯模块的开启和光照强度；在营养液供给箱体6与营养槽20均内设有液位传感器与控制器，用以检测和调控营养液的高度，液位传感器均与控制器均与控制面板7连接。

本发明植物包括各种景观植株、果蔬植物等。本发明采用潮汐式营养液供给方式给植株输送营养液。

本发明室内植物智能化栽培装置的工作过程具体如下：

需要种植的植株苗放入固定在栽培盆腔23内的海绵块中。抬升柱19微微调整好栽培盆腔23相对于营养液供给箱体6的距离。滑动调节支架移动板26在支架滑块11上卡槽内的相对位置，调整到适合植株生长的状态。根据人工补光单元内部设置的光照传感器的感应来自动调节侧壁LED灯18的开启和光照强度，可以旋转或者伸缩第一连接轴14或第二连接轴15来调整移动LED灯模块相对于植株的距离。移动LED灯模块也可以根据植物的生产状态，通过人工补光单元内部设置的光照传感器感应来调节LED灯的光照强度，达到一个动态合适的调节效果。当光照充足时，固定LED灯模块或移动LED灯模块关闭。当光照传感器检测植株缺养分时，营养液供给箱体6内充入一定量的营养液，栽培盆腔23内部的海绵通过底部设有的通孔可与营养液供给箱体6内部交换营养液，把营养液输送给植株。营养液供给箱体6内流入营养液至指定高度。当传感器检测植株不缺养分时，营养液供给箱体6内部注入的营养液被抽空，栽培盆腔内部的海绵保持一定的水分。营养液供给箱体6内的营养液被营养液泵25抽回营养槽20内。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。