大學(xué)生科技文化藝術(shù)節(jié)創(chuàng)意大賽作品模板

2023年12月13日發(fā)(作者：栗子怎么做好吃)

-

第十六屆

河南省大學(xué)生科技文化藝術(shù)節(jié)創(chuàng)意大賽

作 品 說 明 書

作品名稱： 全自動(dòng)智能生態(tài)蔬菜種植機(jī)

學(xué)校全稱： 洛陽(yáng)師范學(xué)院

個(gè)人申報(bào)者姓名

（集 體 名 稱）： 胡夢(mèng)麗 張謙謙 賀雪

指導(dǎo)老師姓名：

楊數(shù)強(qiáng)

類別：

□數(shù)學(xué) □計(jì)算機(jī)科學(xué) □物理學(xué) □工程學(xué)

□地球與空間科學(xué) □動(dòng)物學(xué) □醫(yī)學(xué)與健康學(xué)

□植物學(xué) □微生物學(xué) □化學(xué) □生物化學(xué)

□環(huán)境科學(xué)等。

全自動(dòng)智能生態(tài)蔬菜種植機(jī)

【摘要】隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，城市土地越來越少，城市里能夠種植的地方也隨之減少。而且，現(xiàn)代蔬菜的種植，越來越多的使用化肥、農(nóng)藥等對(duì)身體有害的物質(zhì)。為了解決以上問題，我們研究了此款全自動(dòng)智能生態(tài)蔬菜種植機(jī)，此產(chǎn)品由營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)、自動(dòng)檢測(cè)、仿自然光照三大系統(tǒng)組成，可按設(shè)定時(shí)間自動(dòng)給植物供水，大大減少植物的維護(hù)，既用來建造墻體花園進(jìn)行立體蔬菜種植，又可以在較小的空間種植較多的植物，增加家庭綠化空間，更能拆裝，易運(yùn)輸，占用空間極小。

【關(guān)鍵詞】智能化 、多用化、可塑性、節(jié)能性

一、 概述

目前，隨著食品安全事故的頻發(fā)和綠葉蔬菜高濃度農(nóng)藥殘留、重金屬超標(biāo)和亞硝酸鹽問題日益嚴(yán)重；市場(chǎng)上的無土栽培菜架只是簡(jiǎn)單的塑料架和營(yíng)養(yǎng)液的結(jié)合；以及現(xiàn)代人越來越趨向城市化，懂的種植技術(shù)的人隨之減少。城市周邊可耕地日益減少,孩子們從課本了解蔬菜種植,親身體會(huì)已成奢望，不少家長(zhǎng)只能利用休息時(shí)間到遠(yuǎn)在郊區(qū)的“開心農(nóng)場(chǎng)”來讓孩子體驗(yàn)，如果能在家里種菜將為會(huì)“種植體驗(yàn)”提供更多方便。因此我們研發(fā)了此款全自動(dòng)智能生態(tài)蔬菜種植機(jī)。室內(nèi)蔬菜具有天然的殺菌抗紫外線功能：植物葉片分泌大量殺菌，殺死周圍的細(xì)菌，同時(shí)葉片具有較強(qiáng)的抗紫外線能力，減少紫外線對(duì)人體的輻射損傷；本產(chǎn)品既能給老人創(chuàng)造安全方便的種植空間，又能彌補(bǔ)上班族無時(shí)間、無經(jīng)驗(yàn)的弊端，更能給現(xiàn)代城市孩子帶來種植的樂趣；用現(xiàn)代的理念去設(shè)計(jì)，把它建成一個(gè)綠色天地，成為現(xiàn)代人真正的家庭休閑地。

二、工作原理

機(jī)器內(nèi)設(shè)計(jì)有營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)，由植物生長(zhǎng)必備的16種營(yíng)養(yǎng)元素科學(xué)配置而成的營(yíng)養(yǎng)液，給予菜苗充足的營(yíng)養(yǎng)，保障菜苗所需氧氣和其他養(yǎng)料的供應(yīng)；機(jī)器內(nèi)置有仿自然光照射系統(tǒng)，控制光照為蔬菜營(yíng)造最自然的生長(zhǎng)條件完全無土栽培蔬菜的生長(zhǎng)過程靠智能營(yíng)養(yǎng)循環(huán)和智能光照系統(tǒng)控制，既可作為現(xiàn)代人家庭的美化家居裝飾品，且綠色安全的蔬菜又能為家人的健康保駕護(hù)航。

仿自然光照 智能溫控

魚植生長(zhǎng)機(jī)集 營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)

自動(dòng)檢測(cè)

成系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集 水培

三、使用方法

1、使用者需將植物生長(zhǎng)必備的16種營(yíng)養(yǎng)元素科學(xué)配置而成的營(yíng)養(yǎng)液倒入下水箱。

2、打開電源，營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)循環(huán)式的給予菜苗充足的營(yíng)養(yǎng)，保障菜苗所需氧氣和其他養(yǎng)料的供應(yīng)

3、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)利用傳感器，自動(dòng)檢測(cè)溫度、濕度、家庭天然氣以及PM2.5的濃度等指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)進(jìn)行分析。同時(shí)水量以及營(yíng)養(yǎng)液的現(xiàn)存量也會(huì)根據(jù)指標(biāo)經(jīng)行分析，當(dāng)現(xiàn)存量不足時(shí)給予提示警報(bào)，只需按時(shí)補(bǔ)充即可

4、仿自然光照系統(tǒng)根據(jù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整照明，從而達(dá)到最適宜的蔬菜生長(zhǎng)條件。使用者可以根據(jù)自身情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。

四、系統(tǒng)組成

1、營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)

機(jī)器內(nèi)設(shè)計(jì)有營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)，由植物生長(zhǎng)必備的16種營(yíng)養(yǎng)元素科學(xué)配置而成的營(yíng)養(yǎng)液，給予菜苗充足的營(yíng)養(yǎng)，保障菜苗所需氧氣和其他養(yǎng)料的供應(yīng)，與傳統(tǒng)的土壤種植不同，本產(chǎn)品采用NFT無土栽培技術(shù)進(jìn)行栽培，可使養(yǎng)料純度高達(dá)99.9% 。

2、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)

利用傳感器，自動(dòng)檢測(cè)溫度、濕度、家庭天然氣以及PM2.5的濃度等指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)進(jìn)行分析。同時(shí)水量以及營(yíng)養(yǎng)液的現(xiàn)存量也會(huì)通過實(shí)時(shí)智能數(shù)據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與反饋當(dāng)現(xiàn)存量不足時(shí)給予提示警報(bào)。

3、仿自然光照系統(tǒng)

采用100W的節(jié)能燈泡根據(jù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整照明。節(jié)能燈光亮度還可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，光的強(qiáng)度不會(huì)影響四周環(huán)境以及我們的日常生活。

五、技術(shù)關(guān)鍵及創(chuàng)新點(diǎn)

技術(shù)關(guān)鍵：

1、它采用營(yíng)養(yǎng)液來替代土壤并采用NFT無土栽培技術(shù)進(jìn)行栽培，為現(xiàn)代都市人帶來了綠色體驗(yàn)

2、采用室內(nèi)仿自然光代替室外光照，通過獨(dú)特的采光與調(diào)節(jié)系統(tǒng)，滿足適宜蔬菜生長(zhǎng)的光照條件，力求節(jié)能與智能補(bǔ)光并存。

3、產(chǎn)品還增加了溫度、濕度、PM2.5的檢測(cè)與顯示，煤氣檢測(cè)與報(bào)警，音樂播放等功能。

4、本產(chǎn)品具備天然的殺菌抗紫外線裝置和天然的負(fù)離子發(fā)生器，城市中負(fù)離子中有40-50個(gè)∕cm2，種植蔬菜后可提高10000個(gè)∕cm2以上，顯著提高免疫能力；

5、室內(nèi)蔬菜的葉片分泌大量殺菌素，殺死周圍的細(xì)菌，同時(shí)葉片具有較強(qiáng)的抗紫外線能力，減少紫外線對(duì)人體的輻射損傷，并且能吸收二氧化碳，凈化室內(nèi)空氣。

創(chuàng)新點(diǎn)：

1.智能化。機(jī)器內(nèi)設(shè)計(jì)有智能化的光照系統(tǒng)和營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)，模擬自然生長(zhǎng)規(guī)律，自動(dòng)調(diào)整光照和循環(huán)系統(tǒng)；設(shè)有智能溫度極限控制、濕度的調(diào)節(jié)、煤氣檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)，無需人工管理。

2.多用化。將無土栽培栽培系統(tǒng)、PM2.5檢測(cè)、環(huán)境溫濕度檢測(cè)、音樂播放融為一體。放在家里既能享受種植樂趣，又可以隨時(shí)采摘蔬菜進(jìn)行食用；既可以美化環(huán)境又能釋放氧氣，凈化室內(nèi)空氣、分解室內(nèi)有害物質(zhì)；既能吸收室內(nèi)甲醛和空氣加濕等，又能檢測(cè)溫濕度、煤氣泄漏。

3.空氣加濕。產(chǎn)品的水循環(huán)系統(tǒng)，等同于在室內(nèi)安裝了一個(gè)加濕器調(diào)節(jié)了空氣濕度,讓室內(nèi)環(huán)境變的更舒適。同時(shí)起到了美化環(huán)境、凈化空氣、休閑娛樂、生產(chǎn)綠色食品等多項(xiàng)作用。

4.可塑性。全自動(dòng)智能生態(tài)蔬菜種植機(jī)可根據(jù)室內(nèi)空間及使用者的需求任意改變其形狀和大小例如：球形、塔形、方形、螺旋形、錐形、心形等形狀。還可以魚、藻、藤蔓、花卉等共生，充分利用全自動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)功能。

系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

六、作品的科學(xué)性先進(jìn)性

本產(chǎn)品采用NFT無土栽培技術(shù)進(jìn)行栽培，養(yǎng)料純度高達(dá)99.9%，給蔬菜提供充足營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，完全避免了重金屬等對(duì)蔬菜造成的污染。在這樣的環(huán)境中產(chǎn)生的菜苗沒有蟲卵，進(jìn)到家庭以后也生長(zhǎng)在沒有蟲卵的環(huán)境中，所有生長(zhǎng)的蔬菜得病的概率很低。同時(shí)，放到家里面，就相當(dāng)于是家里的一個(gè)菜園。一臺(tái)機(jī)器一年大概能夠生產(chǎn)200公斤左右的綠葉蔬菜；彌補(bǔ)了當(dāng)前市場(chǎng)類似產(chǎn)品占地空間大、安全性能差等弊端；滿足了產(chǎn)品從室外到室內(nèi)、從工業(yè)產(chǎn)品到家具裝飾等優(yōu)點(diǎn)。

七、結(jié)束語(yǔ)

一方面，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平不斷提高,另一方面，蔬菜種植過度使用化肥和農(nóng)藥，讓不少居民對(duì)蔬菜不放心。

經(jīng)過大量的調(diào)查，我們團(tuán)隊(duì)提出了“家庭快樂種植”的理念，研發(fā)了智能生態(tài)無土栽培管理系統(tǒng)。它采用營(yíng)養(yǎng)液來替代土壤，采用Led光來替代光照，還增加溫度、濕度、PM2.5的檢測(cè)與顯示，煤氣檢測(cè)與報(bào)警，音樂播放等功能。讓我們?cè)诩依锞湍芟硎艿椒N植的樂趣，還可以為我們的廚房提供新鮮的蔬菜，也能夠?yàn)槲覀兊募依镌鎏硪坏姥b飾。

產(chǎn)品既能給老人創(chuàng)造安全方便的種植空間，又能彌補(bǔ)上班族無時(shí)間、無經(jīng)驗(yàn)的弊端，更能給現(xiàn)代城市孩子帶來種植的樂趣。它是小孩的科普基地，是主婦的菜籃子，是老人的休閑怡情場(chǎng)所，更是城市空氣污染及環(huán)境惡化的生態(tài)清除及優(yōu)化系統(tǒng)，也是未來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)可循環(huán)發(fā)展的一項(xiàng)重要工程。用現(xiàn)代的理念去設(shè)計(jì)，把它建成一個(gè)綠色天地，成為你真正的家庭休閑地。

-