本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)科研儀器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)施水補(bǔ)光園藝裝置。

背景技術(shù)：

水是植物的重要組成部分，充足的水分是植物生長(zhǎng)的一個(gè)重要條件。植物通過(guò)水分供應(yīng)進(jìn)行光合作用和干物質(zhì)積累，其積累量的大小直接反映在株高、莖粗、葉面積和產(chǎn)量形成的動(dòng)態(tài)變化上。在水量不足時(shí)，枝條節(jié)間變短，葉面積減少，葉數(shù)量增加緩慢；分生組織細(xì)胞分裂減慢或停止；植株個(gè)體低矮，光合葉面積明顯減小。

植物根系是吸水的主要器官，但起主要作用的是土壤水分狀況和通氣狀況。土壤水分狀況影響根系的垂直分布，當(dāng)土壤含水量較高時(shí)，根系擴(kuò)散受到土壤的阻力變小，有利于新根發(fā)生，根系發(fā)達(dá)。土壤中通常含有一定的可利用水，所以根系本身不容易發(fā)生水分虧缺。而枝葉是水分蒸騰的主要器官，往往因蒸騰失水大于根系吸水，而造成水分虧缺，特別是土壤干旱或供水不足時(shí)，根系吸收有限的水分，土壤水分不足時(shí)對(duì)植物生長(zhǎng)影響較大。若土壤水分過(guò)多，土壤通氣條件差，對(duì)地下部分的影響比地上部分的影響更大，容易造成根冠腐爛，植株生長(zhǎng)停滯或死亡。

光照是植物進(jìn)行光合作用的基礎(chǔ)，影響著植物的光合作用過(guò)程，光是光合作用的能量來(lái)源。整個(gè)光合作用可分為2個(gè)階級(jí)：光反應(yīng)和暗反應(yīng)。在光反應(yīng)階段，植物利用光能產(chǎn)生ATP和NADPH（還原力）；在暗反應(yīng)階段，葉綠體利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP同化CO₂合成碳水化合物。光照不足會(huì)影響光合力從而限制碳同化，最終影響到植物光合產(chǎn)物的形成?？梢?jiàn)光才會(huì)有利植物生長(zhǎng)，葉綠體中有4種色素，葉綠素a和葉綠素b，含量約占總量3/4,而胡蘿卜素和葉黃素約占總量的1/4，葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅橙光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，都能用于光合作用。

光照制約著園藝作物的生長(zhǎng)發(fā)育與產(chǎn)量品質(zhì)的形成。LED是一種半導(dǎo)體固態(tài)光源，具有體積小、重量輕、節(jié)能環(huán)保、長(zhǎng)壽命、光譜可按植物需求調(diào)制等優(yōu)點(diǎn)，是優(yōu)良補(bǔ)光光源。

由于園藝植物管理精細(xì)化的需要，園藝植物生長(zhǎng)條件以人工管理為主，對(duì)水、光照更為敏感，傳統(tǒng)的人工管理，經(jīng)常造成施水時(shí)間不準(zhǔn)確，造成植物生長(zhǎng)土壤缺水或多水影響植物生長(zhǎng)，植物可因設(shè)施或天氣原因光照不足，影響園藝植物品質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種自動(dòng)施水補(bǔ)光園藝裝置，該裝置能夠分層擺放植物，能夠自動(dòng)施水、自動(dòng)利用人工光源增加植物光照，提高園藝植物品質(zhì)，并可以將園藝裝置的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS無(wú)線傳輸給用戶，具有節(jié)約空間、自動(dòng)控制、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

一種自動(dòng)施水補(bǔ)光園藝裝置，包括底座、中央控制器、GPRS通訊模塊、土壤水分檢測(cè)器、攝像頭、控制面板、支撐柱、LED燈條、旋轉(zhuǎn)軸承、園藝架、園藝盆、施水管、噴頭、穩(wěn)壓直流電源、抽液泵、儲(chǔ)水箱、加水口、排水口、排水閥門，所述的底座內(nèi)部安裝有中央控制器、GPRS通訊模塊、穩(wěn)壓直流電源、抽液泵和儲(chǔ)水箱，底座上安裝有支撐柱，支撐柱上安裝有園藝架、攝像頭和LED燈條，支撐柱與園藝架之間通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承連接，園藝架內(nèi)放置有園藝盆，園藝盆內(nèi)部安裝有土壤水分檢測(cè)器，底座側(cè)面安裝有施水管，施水管的一端與儲(chǔ)水箱連接，施水管的另一端與噴頭連接，施水管與儲(chǔ)水箱之間安裝有抽液泵，儲(chǔ)水箱上部安裝有加水口，儲(chǔ)水箱下部安裝有排水口，排水口上設(shè)有排水閥門，中央控制器上分別連接有GPRS通訊模塊、土壤水分檢測(cè)器、攝像頭、控制面板、LED燈條、抽液泵。

優(yōu)選的，所述的中央控制器與所述的LED燈條、與所述的抽液泵之間連接有控制電路。

優(yōu)選的，所述的土壤水分檢測(cè)器與中央控制器之間連接有A/D轉(zhuǎn)換電路。

優(yōu)選的，所述的控制面板包括顯示器和鍵盤，所述控制面板通過(guò)中央控制器控制啟動(dòng)抽液泵、LED燈條。

優(yōu)選的，所述的園藝架外側(cè)設(shè)有保護(hù)圍欄。

優(yōu)選的，所述的底座下部安裝有移動(dòng)滾輪。

優(yōu)選的，所述的中央控制器為MCU控制芯片，包含各種接口、存儲(chǔ)器、I/O接口。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：一種自動(dòng)施水補(bǔ)光園藝裝置，能夠分層擺放植物，能夠根據(jù)土壤濕度情況及人工設(shè)置的濕度參數(shù)，自動(dòng)施水；根據(jù)人工設(shè)置的補(bǔ)光參數(shù)，自動(dòng)利用人工光源增加植物光照，提高園藝植物品質(zhì)，并可以將園藝裝置的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS無(wú)線傳輸給用戶，具有節(jié)約空間、自動(dòng)控制、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 為本實(shí)用新型的控制裝置示意圖。

圖3 為本實(shí)用新型的中央控制器連接框圖。

圖中：1-底座；2-中央控制器；3-GPRS通訊模塊；4-土壤水分檢測(cè)器；5-攝像頭；6-控制面板；7-支撐柱；8-LED燈條；9-旋轉(zhuǎn)軸承；10-園藝架；11-園藝盆；12-施水管；13-噴頭；14-穩(wěn)壓直流電源；15-抽液泵；16-儲(chǔ)水箱；17-加水口；18-排水口；19-排水閥門；20-保護(hù)圍欄；21-移動(dòng)滾輪；J1-穩(wěn)壓直流電源接口；J2-LED燈條控制接口；J3-GPRS通訊模塊接口；J4-控制面板接口；J5-抽液泵控制接口；J6-土壤水分檢測(cè)器接口；J7-攝像頭接口。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面將結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。

如圖所示，一種自動(dòng)施水補(bǔ)光園藝裝置，包括底座1、中央控制器2、GPRS通訊模塊3、土壤水分檢測(cè)器4、攝像頭5、控制面板6、支撐柱7、LED燈條8、旋轉(zhuǎn)軸承9、園藝架10、園藝盆11、施水管12、噴頭13、穩(wěn)壓直流電源14、抽液泵15、儲(chǔ)水箱16、加水口17、排水口18、排水閥門19，其特征在于：所述的底座1內(nèi)部安裝有中央控制器2、GPRS通訊模塊3、穩(wěn)壓直流電源14、抽液泵15和儲(chǔ)水箱16，底座1上安裝有支撐柱7，支撐柱7上安裝有園藝架10、攝像頭5和LED燈條8，支撐柱7與園藝架10之間通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承9連接，園藝架10內(nèi)放置有園藝盆11，園藝盆11內(nèi)部安裝有土壤水分檢測(cè)器4，底座1側(cè)面安裝有施水管12，施水管12的一端與儲(chǔ)水箱16連接，施水管12的另一端與噴頭13連接，施水管12與儲(chǔ)水箱16之間安裝有抽液泵15，儲(chǔ)水箱16上部安裝有加水口17，儲(chǔ)水箱16下部安裝有排水口18，排水口18上設(shè)有排水閥門19，中央控制器2上分別連接有GPRS通訊模塊3、土壤水分檢測(cè)器4、攝像頭5、控制面板6、LED燈條8、抽液泵15。

進(jìn)一步的，所述的中央控制器2與所述的LED燈條8、與所述的抽液泵15之間連接有控制電路。

進(jìn)一步的，所述的土壤水分檢測(cè)器4與中央控制器2之間連接有A/D轉(zhuǎn)換電路。

進(jìn)一步的，所述的控制面板6包括顯示器和鍵盤，所述控制面板10通過(guò)中央控制器2控制啟動(dòng)抽液泵15、LED燈條8。

進(jìn)一步的，所述的園藝架10外側(cè)設(shè)有保護(hù)圍欄20。

進(jìn)一步的，所述的底座1下部安裝有移動(dòng)滾輪21。

進(jìn)一步的，所述的中央控制器為MCU控制芯片，包含各種接口、存儲(chǔ)器、I/O接口。

一種自動(dòng)施水補(bǔ)光園藝裝置中的GPRS通訊模塊可為DATA-6121無(wú)線模塊，通過(guò)GPRS或短消息方式遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)；土壤水分檢測(cè)器可以選用目前比較流行的FDR型，常用型號(hào)HA2001；攝像頭可以選用數(shù)碼攝像頭或數(shù)碼相機(jī)。

一種自動(dòng)施水補(bǔ)光園藝裝置的控制系統(tǒng)包括MCU控制芯片板及I/O驅(qū)動(dòng)控制板、穩(wěn)壓直流電源接口J1、LED燈條控制接口J2、GPRS通訊模塊接口J3、控制面板接口J4、抽液泵控制接口J5、土壤水分檢測(cè)器接口J6、攝像頭接口J7。

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的工作原理為：一種自動(dòng)施水補(bǔ)光園藝裝置為多層結(jié)構(gòu)，每層園藝架10能夠擺放多個(gè)園藝盆11，通過(guò)控制面板6設(shè)置自動(dòng)施水參數(shù)，中央控制器2將設(shè)置參與土壤水分檢測(cè)器4傳回的濕度數(shù)據(jù)對(duì)比，判斷是否自動(dòng)開(kāi)啟抽液泵15為盆栽植物施水，當(dāng)時(shí)土壤水分檢測(cè)器4傳回的濕度數(shù)據(jù)小于控制面板6設(shè)置自動(dòng)施水參數(shù)時(shí)，表明盆栽植物缺水，中央控制器2通過(guò)控制電路開(kāi)啟抽液泵15，抽液泵15將儲(chǔ)水箱16中的水通過(guò)施水管12輸送到噴頭13，由噴頭13為盆栽植物施水，儲(chǔ)水箱16有加水口17、排水口18、排水閥門19，方便補(bǔ)充、排放儲(chǔ)水箱16的水。支撐柱7與園藝架10之間通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承9連接，當(dāng)需要調(diào)整盆栽植物位置時(shí)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)園藝架10，方便調(diào)整盆栽植物的方向，方便修剪、除草、施肥等植物培育管理，園藝架10外側(cè)的保護(hù)圍欄20能防止盆栽植物墜落。對(duì)于某些吸光植物，通過(guò)控制面板6設(shè)置補(bǔ)光時(shí)間參數(shù)及補(bǔ)光的波長(zhǎng)，中央控制器2根據(jù)輸入?yún)?shù)自動(dòng)通過(guò)控制電路開(kāi)啟LED燈條8，為植物補(bǔ)充光照。GPRS通訊模塊3可以將自動(dòng)施水補(bǔ)光園藝裝置的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸給用戶端，可以將攝像頭5采集的圖像信息傳給用戶端。

以上描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但所述的內(nèi)容僅為便于理解本實(shí)用新型技術(shù)方案而采用的實(shí)施方式，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。