[发明专利]一种多功能花盆系统及其工作方法

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1.一种多功能花盆系统的工作方法，用于一种多功能花盆系统，其特征在于，所述多功能花盆系统包括智能花盆和云服务器(44)，所述智能花盆包括花盆座(1)、设置在花盆座(1)上的花盆主体以及用于给花盆主体内土壤送水的送水装置(26)，所述花盆主体上方设有植物补光灯(45)，所述植物补光灯(45)通过连接杆(52)与花盆主体连接，所述连接杆(52)顶部设有光照传感器(46)和风速传感器(47)，所述花盆主体上还设有检测外部环境温度的第四温度传感器(48)、检测外部环境湿度的第二湿度传感器(49)以及检测外部环境二氧化碳含量的气体传感器(50)，所述花盆主体上还设有微处理器(17)、触摸屏(18)和无线通信模块(19)，所述微处理器(17)分别与送水装置(26)、植物补光灯(45)、光照传感器(46)、风速传感器(47)、第四温度传感器(48)、第二湿度传感器(49)、气体传感器(50)、触摸屏(18)和无线通信模块(19)电连接，所述无线通信模块(19)通过无线网络与云服务器(44)无线连接，所述花盆主体包括一体成型的内盆(2)和外盆(3)，所述内盆(2)为圆柱形筒体，所述内盆(2)和外盆(3)之间形成圆筒状的中空夹层(4)，所述中空夹层(4)内设有套设在内盆(2)外侧的套筒(5)以及可驱动套筒(5)转动的驱动机构(6)，所述内盆(2)侧壁从上至下等间距设有四个进水结构，所述进水结构包括若干个位于同一高度且绕成环形的进水孔(7)，所述套筒(5)上设有若干个与内盆(2)上进水孔位置一一对应的通孔(8)，所述外盆(3)上部设有与中空夹层(4)连通的进水口，所述进水口通过进水管路(9)与送水装置(26)连接，所述进水口处设有第一电磁阀(10)，所述外盆(3)下部设有与中空夹层(4)连通的出水口，所述出水口连接有出水管路(11)，所述出水口处设有第二电磁阀(12)，所述中空夹层(4)内设有第一液位传感器(13)，所述内盆(2)底部设有若干个排水孔(14)，所述内盆(2)内设有第一温度传感器(15)和第一湿度传感器(16)，所述微处理器(17)分别与驱动机构(6)、第一液位传感器(13)、第一温度传感器(15)、第一湿度传感器(16)、第一电磁阀(10)和第二电磁阀(12)电连接，所述中空夹层(4)内设有将中空夹层分隔成上空腔和下空腔的环形挡水板(22)以及可带动环形挡水板(22)上下升降的升降机构(23)，所述微处理器(17)与升降机构(23)电连接；

中空夹层(4)呈圆筒状，其横截面呈环形，环形挡水板(22)与中空夹层(4)的横截面匹配，随着环形挡水板(22)在中空夹层(4)内上下移动，上空腔的体积和下空腔的体积也随之变化，从外盆(3)的进水口进入的水只会停留在上空腔，而不会进入环形挡水板(22)下方的下空腔，当环形挡水板(22)下降到最低位置时，环形挡水板(22)与中空夹层(4)底部接触，覆盖住中空夹层(4)底部；

内盆(2)内壁上设有若干个水平设置的以内盆(2)轴心为圆心的环形导流槽(20)，环形导流槽(20)与进水结构一一对应，环形导流槽(20)与对应的进水结构的进水孔(7)连通，每个环形导流槽(20)下方设有若干个与其连通的树状导流支槽(21)，内盆内的土壤上表面与最高的环形导流槽平齐；

送水装置(26)包括顶部开口的水箱、盖住开口的箱盖(28)以及可驱动箱盖(28)打开/闭合的伺服电机(29)，水箱内设有横向隔板(30)，横向隔板(30)将水箱分为上箱体(31)和下箱体(32)，横向隔板(30)下表面设有连通上箱体(31)和下箱体(32)的水管，水管上设有第三电磁阀(33)，上箱体(31)内设有第二液位传感器(34)，下箱体(32)外侧下部设有第一水泵(35)，上箱体(31)外侧上部设有第二水泵(36)，第一水泵(35)的进水口与下箱体(32)连通，外盆(3)的进水口通过进水管路(9)与第一水泵(35)的出水口连接，第二水泵(36)的出水口与上箱体(31)连通，外盆(3)的出水口通过出水管路(11)与第二水泵(36)的进水口连接，上箱体(31)上部通过输水管(37)与自来水管连接，输水管(37)上设有第四电磁阀(38)，微处理器(17)分别与伺服电机(29)、第一水泵(35)、第二水泵(36)、第二液位传感器(34)、第三电磁阀(33)和第四电磁阀(38)电连接；

工作方法包括以下步骤：

S1：用户采用智能终端与花盆无线通信，输入种植于花盆内的植物名称；

S2：花盆通过GPS模块获取自身地理位置信息，通过无线通信模块与云服务器无线通信，将花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称发送到云服务器，云服务器根据花盆所在地理位置、种植于花盆内的植物名称查询出该植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量，并发送到花盆；

S3：花盆根据接收到的植物在各个季节的浇水频率、浇水时间及浇水量对植物进行浇水；

花盆每次对植物进行浇水的方法包括以下步骤：

M1：花盆根据本次浇水需要浇的水量计算出内盆上位于不同高度的进水结构需流入的水量；

M2：驱动机构驱动套筒转动到一定位置，使得套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；

M3：升降机构将环形挡水板升到位于最高的进水结构的进水孔下沿，第一液位传感器检测中空夹层内的水位，微处理器根据水位计算出中空夹层内的水量，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到最高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于最高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；接着，升降机构将环形挡水板下降到位于第二高的进水结构的进水孔下沿，微处理器控制第一电磁阀打开，控制送水装置送水，当中空夹层内的水量达到第二高的进水结构需流入的水量时，第一电磁阀关闭，送水装置停止送水，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的对应进水孔连通，此时中空夹层内的水通过位于第二高的进水结构的进水孔进入内盆，其他进水结构没有水进入，当中空夹层内的水都流入内盆时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通；如此循环，升降机构将环形挡水板依次下降到各个高度的进水结构的进水孔下沿，采用上述方法使各个高度的进水结构都流入对应的计算出的水量；

M4：当所有高度的进水结构都流入对应的计算出的水量时，驱动机构驱动套筒转动直到套筒上的通孔与内盆上的进水孔都不连通，浇水结束；

最高的进水结构需流入的水量占本次浇水量的50％，第二高的进水结构需流入的水量占本次浇水量的30％，第三高的进水结构需流入的水量占本次浇水量的10％，第四高的进水结构需流入的水量占本次浇水量的5％；

送水装置初次工作时，伺服电机控制箱盖打开，微处理器计算未来2天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，微处理器控制第三电磁阀打开，当上箱体内的水全部进入下箱体后，第三电磁阀关闭；

之后，微处理器计算未来第3-4天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，当2天后下箱体内的水全部被输送到花盆内后，微处理器控制第三电磁阀打开，当上箱体内的水全部进入下箱体后，第三电磁阀关闭，微处理器计算未来第3-4天内植物需浇灌的总水量，控制第四电磁阀打开，自来水管输送自来水到上箱体内，当上箱体内的水位对应的水量达到计算出的总水量时，第四电磁阀关闭，如此循环；内盆底部设有检测内盆内物体重量的称重模块，称重模块与微处理器电连接；

微处理器通过称重模块检测内盆内物体重量，在植物每次浇水前记录当前内盆内物体重量，在植物每次浇水完成时记录当前内盆内物体重量，微处理器根据每次浇水后内盆内物体重量变化计算出植物的蒸腾耗水速率，当植物的蒸腾耗水速率大于设定值时，微处理器将下一次的浇水时间提前一定时间，当植物的蒸腾耗水速率小于设定值时，微处理器将下一次的浇水时间延长一定时间。