一种家庭智慧种植系统及控制方法

1.本发明涉及家庭智能种植技术领域，特别涉及一种家庭智慧种植系统及控制方法。


背景技术：

2.随着人们生活品质不断提高，人们会在家里种植花卉和一些农作物，不仅仅可以给生活增添乐趣，也可以妆点家中，但是如果遇到出差、旅行或者其余不可抗力等需要长时间外出，无法及时照料植物的情况，植物的生长状态势必受到影响。而部分植物过于娇贵，容易因为水分不足或者光照不足导致植物死亡。且遇到高温或者雨天等极端恶劣天气时，家里种植的植物同样容易受到影响，对于比较娇贵的植物会造成一定的财产损失。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种家庭智慧种植系统及控制方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.本发明解决其技术问题的解决方案是：提供一种家庭智慧种植系统及控制方法。
5.根据本发明的第一方面实施例的一种家庭智慧种植系统，包括：服务器、植物参数采集模块、种植系统和用户终端；
6.所述种植系统分别与服务器和用户终端无线连接，所述种植系统设有自动控制工作模式和远程控制工作模式，所述用户终端用于获取第一用户指令、第二用户指令和反馈指令，并将所述第一用户指令、第二用户指令和反馈指令发送至种植系统，所述种植系统根据第一用户指令进入自动控制工作模式，种植系统根据第二用户指令进入远程控制工作模式；
7.所述植物参数采集模块安装于种植系统内，用于获取目标植物的含水量、目标植物所在区域的二氧化碳浓度和光照度值，所述含水量记为实际含水量，所述二氧化碳浓度记为实际二氧化碳浓度，所述光照度值记为实际光照度值，所述服务器用于获取当地地区的天气现象信息，所述天气现象信息记为实际天气现象信息；
8.所述自动控制工作模式用于从植物参数采集模块获取所述实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，访问服务器，获取所述实际天气现象信息，根据所述实际天气现象信息、实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，对目标植物进行补水、补充二氧化碳或者补光；
9.所述远程控制工作模式用于将从植物参数采集模块获取所述实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，发送至用户终端，并接收来自用户终端的反馈指令，根据所述反馈指令，对目标植物进行补水、补充二氧化碳或者补光。
10.进一步，所述种植系统包括：种植架、无线通信模块、控制处理模块、调控装置和种植盒；
11.所述种植盒沿着所述种植架的高度方向排列安装，所述种植架上设有旋转机构和
排气管道，所述种植盒的侧面与所述种植架上的旋转机构连接，所述种植盒通过旋转机构旋出或者旋进所述种植架，目标植物种植于种植盒中，所述植物参数采集模块和调控装置均设置于种植盒内，所述植物参数采集模块用于获取种植盒内目标植物的实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，所述调控装置用于对目标植物进行补水、补充二氧化碳或者补光，所述控制处理模块分别与植物参数采集模块、无线通信模块、旋转机构和调控装置连接，所述控制处理模块通过无线通信模块分别与服务器和用户终端无线连接；
12.所述用户终端获取第一用户指令，并发送至控制处理模块，控制处理模块通过无线通信模块接收所述第一用户指令，控制处理模块通过所述无线通信模块访问服务器，获取所述实际天气现象信息，并从植物参数采集模块获取目标植物的实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，根据实际天气现象信息、实际含水量、实际二氧化碳浓度和所述实际光照度值，控制处理模块控制调控装置运行；
13.所述用户终端获取第二用户指令，并发送至控制处理模块，控制处理模块通过无线通信模块接收所述第二用户指令，控制处理模块通过无线通信模块将实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值发送至用户终端，并接收来自用户终端的反馈指令，根据所述反馈指令，控制处理模块控制调控装置运行。
14.进一步，所述调控装置包括:加湿器、补光灯和二氧化碳发生装置；
15.所述补光灯和加湿器均设置于所述种植盒的顶部，所述加湿器用于对种植盒中的目标植物进行加湿，调控目标植物的含水量，所述补光灯用于对种植盒中的目标植物进行光照，调控目标植物所在区域的光照度；
16.所述二氧化碳发生装置设置于种植架的底部，所述二氧化碳发生装置通过排气管道与种植盒的侧面连接，所述二氧化碳发生装置用于为种植盒中的目标植物提供二氧化碳，调控目标植物所在区域的二氧化碳浓度。
17.进一步，所述植物参数采集模块包括：土壤湿度采集单元、光照度采集单元和二氧化碳浓度采集单元；
18.所述土壤湿度采集单元用于获取种植盒内目标植物的土壤的含水量，所述含水量记为实际含水量，将所述实际含水量发送至控制处理模块中，控制处理模块根据所述实际含水量和对应所设含水量阈值，控制加湿器运行；
19.所述光照度采集单元用于获取种植盒内目标植物所在区域的光照度值，所述光照度值记为实际光照度值，将所述实际光照度值发送至控制处理模块中，控制处理模块根据所述实际光照度值和对应所设光照度值阈值，控制补光灯运行；
20.所述二氧化碳浓度采集单元用于获取种植盒内目标植物所在区域的二氧化碳浓度，所述二氧化碳浓度记为实际二氧化碳浓度，将所述实际二氧化碳浓度发送至控制处理模块中，所述控制处理模块根据所述实际二氧化碳浓度和对应所设二氧化碳浓度阈值，控制二氧化碳发生装置运行。
21.进一步，所述种植盒包括：盒体、进液口、营养液槽、植物种植板和二氧化碳排放口；
22.所述营养液槽和植物种植板均设置于所述盒体内，所述营养液槽设置于所述盒体的底部，所述进液口设置于盒体侧表面的底部，用户能够通过所述进液口将营养液槽从盒体的底部取出替换；
23.所述植物种植板设置于营养液槽的上方，所述植物种植板设有通孔，目标植物通过所述通孔将根部插入所述营养液槽中，所述二氧化碳排放口设置于所述盒体的侧表面，所述排气管道设有排气孔，所述二氧化碳排放口与所述排气孔对应连接，所述排气管道与二氧化碳发生装置连接。
24.根据本发明的第二方面实施例的一种家庭智慧种植系统的控制方法，应用于本发明的第一方面实施例的一种家庭智慧种植系统，包括以下步骤：步骤s100，服务器获取当地地区的天气现象信息，植物参数获取目标植物的含水量、目标植物所在区域的二氧化碳浓度和光照度值，所述含水量记为实际含水量，所述二氧化碳浓度记为实际二氧化碳浓度，所述光照度值记为实际光照度值；
25.步骤s200，用户终端获取第一用户指令，种植系统根据第一用户指令，进入自动控制工作模式；
26.步骤s300，用户终端获取第二用户指令，种植系统根据第二用户指令，进入远程控制工作模式。
27.进一步，所述实际天气现象信息包括：晴天、多云、阴天、雨天和暴雨。
28.本发明的有益效果是：通过从服务器处获取当地地区的天气现象信息，根据当地地区的天气现象能够有针对性的对种植系统中植物进行调控，并且通过用户终端获取用户指令，能够远程对于种植系统进行调控，面对比较娇贵的植物，用户能够通过用户终端进行远程调控，使得植物都能得到较好的照顾，而且本系统智能化程度较高，能进行高效的管理植物。
附图说明
29.图1是本发明提供的一种家庭智慧种植系统的种植系统的剖视面结构示意图；
30.图2是本发明提供的一种家庭智慧种植系统的种植系统的正视结构示意图；
31.图3是本发明提供的一种家庭智慧种植系统的控制方法的示意性流程图。
32.附图标记：100、种植架，110、排气管道，120、旋转机构，200、种植盒，210、进液口，220、营养液槽，230、植物种植板，231、通孔，240、二氧化碳排放口。
具体实施方式
33.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，而不能理解为对本发明的限制。
34.需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以不同于系统中的模块划分或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
35.本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义的理解，所属技术领域的技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明的具体含义。
36.在本发明第一方面的一些实施例中，一种家庭智慧种植系统包括：服务器、种植系
统、植物参数采集模块和用户终端。种植系统分别与服务器和用户终端无线连接，进行无线通信，种植系统设有自动控制工作模式和远程控制工作模式，用户终端获取第一用户指令、第二用户指令和反馈指令。植物参数采集模块安装于种植系统内，植物参数采集模块用于获取目标植物的含水量、目标植物所在区域的二氧化碳浓度和光照度值，将目标植物的含水量记为目标植物的实际含水量，目标植物所在区域的二氧化碳浓度记为目标植物所在区域的实际二氧化碳浓度，目标植物所在区域的光照度值记为目标植物所在区域的实际光照度值。服务器用于获取当地地区的天气现象信息，天气现象信息记为实际天气现象信息。
37.用户终端获取用户的第一用户指令，并发送至种植系统，种植系统第一用户指令进入自动控制工作模式，自动控制工作模式为从植物参数采集模块获取实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，访问服务器，获取实际天气现象信息，种植系统根据实际天气现象信息、实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，对目标植物进行补水、补充二氧化碳或者补光。通过从服务器处获取当地地区的天气现象信息，根据当地地区的天气现象能够有针对性的对种植系统中植物进行调控，面对一些高温或者雨天等极端恶劣天气时，家里种植的植物不容易受到影响，对于比较娇贵的植物不易造成一定的财产损失。
38.用户终端获取获取用户的第二用户指令，并发送至种植系统，种植系统第二用户指令进入远程控制工作模式，远程控制工作模式为将从植物参数采集模块中获取的实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值发送至用户终端，用户终端接收后，获取来自用户的反馈指令，用户终端将反馈指令发送至种植系统，种植系统根据反馈指令，对目标植物进行补水、补充二氧化碳或者补光。通过用户终端获取用户指令，能够远程对于种植系统进行调控，遇到出差、旅行或者其余不可抗力等需要长时间外出，能够及时照料植物的情况，植物的生长状态势不易受到影响。而且本系统智能化程度较高，能进行高效的管理种植物。
39.例如：用户终端获取到用户的第一指令，并将第一指令发送至种植系统，种植系统进入自动控制工作模式，从植物参数采集模块获取实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，并访问服务器，获取实际天气现象信息，此时实际天气现象信息为暴雨天气，种植系统根据实际含水量、实际二氧化碳浓度、实际光照度值和暴雨天气，对目标植物进行补光或者补充二氧化碳。
40.参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，种植系统包括：种植架100、无线通信模块、控制处理模块、调控装置和种植盒200。种植盒200沿着种植架100的高度方向排列安装，也就是将种植盒200沿着种植架100从上到下一次排列安装。种植架100上设有旋转机构120和排气管道110，种植盒200的侧面与种植架100上的旋转机构120连接，种植盒200可以通过旋转机构120旋出或者旋进种植架100内。当晴天时，能够通过旋转机构将种植盒旋出。植物参数采集模块设置于种植盒200内，调控装置用于对种植盒200的植物进行补水、补充二氧化碳或者补光，控制处理模块分别与植物参数采集模块、无线通信模块、旋转机构120和调控装置连接，控制处理模块通过无线通信模块分别与服务器和用户终端无线连接。
41.用户终端获取第一用户指令，并发送至控制处理模块中，控制处理模块通过无线通信模块接收第一用户指令，根据第一用户指令，控制处理模块从植物参数采集模块获取实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值。控制处理模块通过无线通信模块访问服务器，获取实际天气现象信息，其中，种植系统与服务器之间采用的是http协议。控制处理模块根据实际天气现象信息、实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，控制调控装
置运行，调控装置对种植盒200中的目标植物进行补水、补充二氧化碳或者补光。通过从服务器处获取当地地区的天气现象信息，根据当地地区的天气现象能够有针对性的对种植系统中植物进行调控，面对一些高温或者雨天等极端恶劣天气时，家里种植的植物不容易受到影响，对于比较娇贵的植物不易造成一定的财产损失。
42.用户终端获取第二用户指令，并发送至控制处理模块中，控制处理模块通过无线通信模块接收第二用户指令，根据第二用户指令，控制处理模块通过无线通信模块将从植物参数采集模块中获取的实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值发送至用户终端，用户终端接收后，获取来自用户的反馈指令，用户终端将反馈指令发送至控制处理模块，控制处理模块通过无线通信模块接收反馈指令，控制处理模块根据反馈指令，控制调控装置运行，调控装置对种植盒200中的目标植物进行补水、补充二氧化碳或者补光。通过用户终端获取用户指令，能够远程对于种植系统进行调控，遇到出差、旅行或者其余不可抗力等需要长时间外出，能够及时照料植物的情况，植物的生长状态势不易受到影响。而且本系统智能化程度较高，能进行高效的管理种植物。
43.例如：用户终端获取到用户的第二指令，并将第二指令发送至控制处理模块，控制处理模块通过无线通信模块接收第二指令，种植系统进入远程控制工作模式，根据第二用户指令，控制处理模块通过无线通信模块将从植物参数采集模块中获取的实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值发送至用户终端，用户终端接收后，获取来自用户的反馈指令，反馈指令为对种植盒200中的植物补充二氧化碳，用户终端将反馈指令发送至控制处理模块，控制处理模块通过无线通信模块接收反馈指令，控制调控装置运行，调控装置对种植盒200中的目标植物补充二氧化碳。
44.需要说明的是，用户终端获取到用户的第三指令，第三指令为控制处理模块控制旋转机构120运行，使得种植盒200可以通过旋转机构120旋出或者旋进种植架100内。
45.参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，调控装置包括:温度调控装置、加湿器、补光灯和二氧化碳发生装置。补光灯和加湿器均设置于每一个种植盒200的顶部，加湿器用于对种植盒200中的目标植物进行加湿，调控目标植物的含水量，补光灯用于对种植盒200中的目标植物进行光照，调控目标植物所在区域的光照度。由于每个种植盒200中的植物可能不一致，因此每个种植盒200中的生长环境也不一致，所设定的的温湿度和光照度可能每一个种植盒200不一致，在面对一些恶劣的天气现象和生长环境时，能够有针对性地对每一个种植盒200内的生长环境进行补水和补光。
46.二氧化碳发生装置均设置于种植架100的底部，二氧化碳发生装置通过排气管道110与每一个种植盒200的侧面连接，二氧化碳发生装置用于为每一个种植盒200中的植物提供二氧化碳，调控目标植物所在区域的二氧化碳浓度。
47.参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，植物参数采集模块包括：土壤湿度采集单元、光照度采集单元和二氧化碳浓度采集单元。土壤湿度采集单元用于获取种植盒200内目标植物的土壤的含水量，将含水量记为实际含水量，并将实际含水量发送至控制处理模块中，根据实际含水量和对应的所设含水量阈值，控制处理模块控制加湿器运行。也就是说，土壤湿度采集单元采集每一个种植盒200内目标植物的土壤的含水量，将含水量记为实际含水量，将每一个种植盒200实际含水量与每一个种植盒200所设含水量阈值进行对比，当其中一个种植盒200实际含水量低于所设含水量阈值时，控制处理模块控制那一个种植
盒200上的加湿器运行，为种植盒200内的目标植物进行补水。
48.光照度采集单元用于采集种植盒200内目标植物所在区域的光照度值，光照度值记为实际光照度值，并将实际光照度值发送至控制处理模块中，根据实际光照度值和对应所设光照度值阈值，控制处理模块控制补光灯运行。也就是说，光照度采集单元采集每一个种植盒200内的实际光照度值，将每一个种植盒200实际光照度值与每一个种植盒200所设光照度值阈值进行对比，当其中一个种植盒200光照强度低于其对应的所设光照度值阈值时，控制处理模块控制那一个种植盒200上的补光灯运行，进行补光。例如：当此时的天气现象为阴天，种植盒200已经均旋入种植架100中，光照度采集单元采集每一个种植盒200内的实际光照度值，将每一个种植盒200的实际光照度值与每一个种植盒200所设光照度值阈值进行对比，其中一个种植盒200中的实际光照度值低于所设光照度值阈值，控制处理模块调节那一个种植盒200中的补光灯运行，进行补光。
49.二氧化碳浓度采集单元用于采集种植盒200内目标植物所在区域的二氧化碳浓度，二氧化碳浓度记为实际二氧化碳浓度，并将实际二氧化碳浓度发送至控制处理模块中，当实际二氧化碳浓度低于所设二氧化碳浓度阈值时，控制处理模块控制二氧化碳发生装置运行。例如：当此时的天气现象为暴雨天气，种植盒200已经均旋入种植架100中，二氧化碳浓度采集单元采集每一个种植盒200内的实际二氧化碳浓度，将每一个种植盒200实际二氧化碳浓度与每一个种植盒200所设二氧化碳浓度阈值进行对比，种植盒200中的实际二氧化碳浓度低于所设二氧化碳浓度阈值，控制处理模块控制二氧化碳发生装置运行，使得植物能够正常生长。绝大部分情况为，只要其中一个种植盒200二氧化碳浓度偏低，其余种植盒200的二氧化碳浓度也偏低。
50.通过植物参数采集模块采集每一个种植盒200中植物的生长环境，在面对一些恶劣的天气现象和生长环境时，能够有针对性地对每一个种植盒200内的生长环境进行温湿度和光照强度调控。
51.参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，种植盒200包括：盒体、进液口210、营养液槽220、植物种植板230和二氧化碳排放口240。营养液槽220和植物种植板230均设置于盒体内，营养液槽220设置于盒体的底部，营养液槽220通过进液口210进出盒体底部，植物种植板230设置于营养液槽220的上方，植物种植板230设有通孔231，植物通过通孔231将根部插向营养液槽220中。通过将营养液供给至盒体的底部，进液口210打开，营养液槽220通过进液口210盒体底部，植物的根部在营养液槽220中浸泡吸收营养液中的营养。
52.二氧化碳排放口240设置于盒体的侧表面，二氧化碳排放口240与排气管道110的一端连接，排气管道110设有若干个排气孔，二氧化碳排放口240与排气孔一一对应连接，排气管道110的另一端与二氧化碳发生装置连接。二氧化碳发生装置产生二氧化碳，二氧化碳排放口240打开，二氧化碳通过排气管道110、排气孔和二氧化碳排放口240进入盒体内部，为植物提供二氧化碳。
53.参照图3，根据本发明的第二方面实施例的一种家庭智慧种植系统的控制方法，应用于本发明的第一方面实施例的一种家庭智慧种植系统，包括以下步骤：
54.步骤s100,服务器获取当地地区的天气现象信息，植物参数获取目标植物的含水量、目标植物所在区域的二氧化碳浓度和光照度值，含水量记为实际含水量，二氧化碳浓度记为实际二氧化碳浓度，光照度值记为实际光照度值；
55.步骤s200，用户终端获取第一用户指令，种植系统根据第一用户指令，进入自动控制工作模式；
56.步骤s300，用户终端获取第二用户指令，种植系统根据第二用户指令，进入远程控制工作模式。
57.在这一实施例中，服务器获取当地地区的天气现象信息，植物参数获取目标植物的含水量、目标植物所在区域的二氧化碳浓度和光照度值，含水量记为实际含水量，二氧化碳浓度记为实际二氧化碳浓度，光照度值记为实际光照度值。用户终端获取第一用户指令，并将第一用户指令发送至种植系统中，种植系统接收处理第一用户指令，根据第一用户指令，种植系统进入自动控制工作模式。用户终端获取第二用户指令，并将第二用户指令发送至种植系统中，种植系统接收处理第二用户指令，根据第二用户指令，种植系统进入远程控制工作模式。通过用户终端获取用户指令，能够对种植系统设置工作模式，智能化程度较高，能进行高效的管理种植物。
58.用户终端获取用户的第一用户指令，并发送至种植系统，种植系统第一用户指令进入自动控制工作模式，自动控制工作模式为从植物参数采集模块获取实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，访问服务器，获取实际天气现象信息，种植系统根据实际天气现象信息、实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值，对目标植物进行补水、补充二氧化碳或者补光。通过从服务器处获取当地地区的天气现象信息，根据当地地区的天气现象能够有针对性的对种植系统中植物进行调控，面对一些高温或者雨天等极端恶劣天气时，家里种植的植物不容易受到影响，对于比较娇贵的植物不易造成一定的财产损失。
59.用户终端获取获取用户的第二用户指令，并发送至种植系统，种植系统第二用户指令进入远程控制工作模式，远程控制工作模式为将从植物参数采集模块中获取的实际含水量、实际二氧化碳浓度和实际光照度值发送至用户终端，用户终端接收后，获取来自用户的反馈指令，用户终端将反馈指令发送至种植系统，种植系统根据反馈指令，对目标植物进行补水、补充二氧化碳或者补光。通过用户终端获取用户指令，能够远程对于种植系统进行调控，遇到出差、旅行或者其余不可抗力等需要长时间外出，能够及时照料植物的情况，植物的生长状态势不易受到影响。而且本系统智能化程度较高，能进行高效的管理种植物。
60.其中，当地地区的天气现象信息包括：晴天、多云、阴天、雨天和暴雨，除了以上的天气现象信息，还可以包括：高温天气、雷雨天气或者低温天气等等，在本实施例不再赘述。
61.以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。