热带植物智能种植箱



第一发明人姓名:刘俞辰
性别:男
民族:汉族
第一发明人所在学校:北京市丰台区东高地青少年科技馆
第一发明人年级:初三
辅导教师姓名:李振英

作品摘要:
*结构组成:
大小:60cm长65cm高45cm宽。玻璃壳:5mm玻璃板双层,两层之间5cm,隔板:隔开养殖区45cm与水槽15cm。照明区:led灯长45cm 18w箱体两侧光强度传感器变档调控。温度区:加热棒100w,长35cm,水箱里;水帘纸:箱体后部;冷水机:箱体外部。湿度区:水泵,水雾喷头,高度55cm,箱体中央顶部;通风区:通风扇9x9cm,顶部中间。温湿风都由温湿度传感器调控。 
*主要特征:半导体降温、水帘纸降温加湿、电阻加热、喷淋降雨、电风扇通风,紫外灯杀菌,全光谱LED照明,双层外壳保温Arduino编程自动控制,App远程控制模块
*主要用途:种植猪笼草等高海拔热带植物。融合先进的自动化中控设备,减少人们对控湿,控温,控光等烦恼而在设备上花大量时间。
*创新点:使用水泵与温室结合的方式,解决了家庭温室需人工浇水的问题。用喷淋的浇水方式,使水分充分浇灌到所有植株上。应用了led灯的光照原理,采用了两边均匀光照。水帘纸降温方法与工业冷水机给水降温的方法从水降温转移到空气降温,替代既昂贵又费电还不环保的压缩机降温方法。单片机的自动化管理,可以在无人的条件下自动控制参数进行养殖。还可以根据植物生长不同通过app随时更改数据指标。
作品说明:
*问题提出:热带高海拔植物大多生长在海拔2000米以上的热带高山上,那里是多雨高湿,阳光强温差在5-10度等热带气候特点!我个人比较喜欢养殖猪笼草,高海拔猪笼草引起了我对热带高海拔植物养殖的兴趣,我也曾尝试过养殖几盆高山上的高地猪笼草,但冬天只要湿度没达到就会枯萎,夏季没有降温设备植株就烂了。由于目前还没有人研制这类种植箱,所以我决定自行研制一款热带高海拔植物种植箱,来养殖这类植物。
*解决方案:
查阅热带高海拔植物生长环境的资料,之后整理数据并写出需要用各种电器的相关指标1、智能设定系统+显示屏 2、自动测量箱体温湿度及光照指标 3、App远程控制系统让外出管理更加方便。应用冷水机的半导体降温、水帘纸降温加湿、加热棒电阻加热、水泵喷淋降雨、电风扇通风,紫外灯杀菌,全光谱LED照明模拟阳光,双层外壳隔温 Arduino编程自动控制与App远程控制模块。
*使用或试用效果:成品智能养殖箱:通过控制温度,湿度,光照,通风指标使高地猪笼草与低纬度高海拔植物可以安全生长,5棵高地猪笼草共结笼20多个。
*优点:
结构优点:双层亚克力外壳保温,自动加水,合页式开门设计(易于观察),通过水帘纸,冷水机等降温替代人工气候箱的压缩机降温。智能优点:通过给Arduino编程,实现全自动化设定管理。同时也可以转成手动app随时调整数据变化。
*还需进一步研究的问题:
能够采用app拍照监控,完善远程人工调控。利用彩色扫描传感器自动测量出植物在任何时候的生长状态,单片机自动处理改变数据。
查新说明:
*自我查新结论:新颖目前没有人研制猪笼草等低纬度高海拔植物养殖工具,在猪笼草爱好者中,很多人突发奇想,用酒柜,冰箱……改装成温室,闷养加湿,但这些经过改装的温室都有很多缺点,比如:温度过高没来得及关闭导致昂贵的猪笼草干枯,甚至有死亡现象,还有断电现象导致气温迅速降低猪笼草冻死,通风不足导致病害……生物实验设备人工气候箱能满足控温、控光、控湿的条件,我们用生物教室的人工气候箱养殖了几株猪笼草,但是长得并不好,后来了解到我们所使用的人工气候箱利用的是电加湿法,水汽化后进入加湿设备,没有水珠凝结,不适合猪笼草。猪笼草生长需要水珠,普通的雾化器或加湿器(非超声波加湿)适合,这种加湿方式的人工气候箱国内没有生产,国外的价格昂贵,耗水量大。雨林缸:不利于把植物拿出来观察,并且造价昂贵,没有降温,不能智能调控。家庭温室:人工加湿,利用阳光,耗费人力,听天由命,不能自动化管理。人工气候箱:由于人工气候箱结构原因猪笼草没有成活希望,而且价格昂贵,还不能远程调控。温室大棚:面积太大,不利于家庭与实验室小型化养殖,没有智能化管理与远程调控。本产品融合了单片机(Arduino)与智能开关app系统,完全替代家庭中老式的传统养殖方法,真正做到科学养殖,以数据为准。实验室也可以通过设定数据做到与人工气候箱一样的养殖效果,而且养殖热带植物有更好的效果。 1.智能设定系统+显示屏 2.自动测量箱体温湿度及光照指标 3.App远程控制系统让外出管理更加方便。(在有网的条件下使用) 4.自由手动控制开关,使操作更加简单(在家中随意调控)