花盆中泥土湿度报警装置的研发与应用

摘要：指出了家庭种植花卉可陶冶人的情操，改善身心，维持和增进健康，提高人们的生活质量及品位。为解决家庭种植花卉浇灌时间和浇灌水量的问题，研发了由安装2节5号干电池的电源、电源开关、带有感应探头的湿度计、存储有不同花卉最适宜湿度的可调式PLC、电子显示蜂鸣器、绝缘防水导线组成的花盆中泥土湿度的报警装置，消除了人们如何掌握花盆养植各种花卉的浇水量和浇水时间的烦恼，满足了人们日常养植、观赏花卉的需要。百余家庭应用后结果显示：满意度100%。

关键词：花盆；花卉；泥土；湿度；报警；装置

中图分类号：TU986文献标识码：A文章编号：16749944（2017）03004902

1引言

欣赏花卉能够陶冶情操，增添生活情趣，激发人们热爱生活的情感，同时，也起到了净化生活空间的作用[1]。随着人们生活水平的提高，城市家庭中几乎家家都用花盆养植各种花卉。顾文芸等人[2]提出的园艺疗法与传统养生文化，是利用种植花卉活动，改善身心，维持和增进健康，从而提高人们的生活质量及品位。但花卉的生根发芽、成长条件苛刻，土壤水分含量、空气温度和大气光照强度等有一定要求。而大多数家庭成员，并不知道如何浇花，往往想起什么时候浇就什么时候浇，浇多少水也是很随意，这样造成了有的花卉浇水过多烂根死掉，有的花卉因缺水干枯而死。冯筱[3]以ZigBee模块为基础，以MSP单片机为微控制器，在上位机数据界面显示无线采集和传输得到的花卉土壤湿度、温度和光照强度等生长环境参数，利用花卉浇灌历史数据进行BP神经网络训练，预测花卉的浇灌时间和浇灌水量，实现了花卉的智能浇灌；这种温室花卉智能灌溉系统主设备复杂、投资大，不适合家庭种植花卉的浇灌。虽然，很多的花卉养植科技图书[4]、公共电视节目对如何在家庭养植花卉进行了详细讲解[5，6]，比如：礼佛之花-万寿菊[7]、盆栽雪里蕻[8]、兰花草[9]等，但人们掌握起来有很大的难度，仍然不知道何时给花卉浇水？浇多少水？基于此，笔者设计了一种花盆中泥土湿度的报警装置[10]，解决了花盆养植各种花卉的浇水量和浇水时间问题，达到满足人们日常养植、观赏花卉需要的目的。

2花盆中泥土湿度报警装置的研发

2.1花盆中泥土湿度报警装置原理

收集城市家庭中普遍养植花卉最适宜生长的泥土湿度范围，将其资料嵌入可调式PLC中，当湿度计探针插入养植花卉花盆泥土中，调整PLC中相应的设定值，接通电源，湿度低于PLC内设定的某一花卉需要的湿度最低值时，电子显示蜂鸣器发出蜂鸣声报警，指示需要浇水；当湿度高于PLC内设定的某一花卉需要的湿度最高值时，电子显示蜂鸣器发出蜂鸣声报警，指示停止浇水。

2.2花盆中泥土湿度报警装置原材料

安装有2节5号干电池的电源：干电池规格为1.2 V，容量2500 mAh，自制简易电源盒；电源开关：上海加梦电子贸易有限公司提供的SDDJF型按动开关，其他同类型和用途的按动开关也可以使用；带有感应探头的湿度计：为FDS-100土壤湿度传感器探针长度为5.5 cm、直径为3 mm，或市场上销售的其他具有相同功能的同类型产品；存储有不同花卉最适宜湿度的可调式PLC和电子显示蜂鸣器：由中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司采油工程研究院根据用户需要制造；绝缘防水导线：规格为2×0.5，铜芯。

2.3花盆中泥土湿度报警装置的结构特征

花盆中泥土湿度报警装置的结构特征如图1所示，图中：①为安装2节5号干电池的电源，②为电源开关，③为带有感应探头的湿度计，④为存储有不同花卉最适宜湿度的可调式PLC，⑤为电子显示蜂鸣器，⑥为绝缘防水导线。

装2节5号干电池的电源①通过绝缘防水导线⑥与带有感应探头的湿度计③连接；带有感应探头的湿度计③通过绝缘防水导线⑥与存储有不同花卉最适宜湿度的可调式PLC④连接；存储有不同花卉最适宜湿度的可调式PLC④通过绝缘防水导线⑥与电子显示蜂鸣器⑤连接、电子显示蜂鸣器⑤通过绝缘防水导线⑥与电源开关②连接、电源开关②通过绝缘防水导线⑥与安装2节5号干电池的电源1连接；安装2节5号干电池的电源①、电源开关②、带有感应探头的湿度计③、存储有不同花卉最适宜湿度的可{式PLC④、电子显示蜂鸣器5通过绝缘防水导线⑥形成一个串联回路。

2.4花盆中泥土湿度报警装置的应用

花盆中泥土湿度报警装置在使用时，将感应探头的湿度计探针从花盆的边缘插入，打开电源开关，根据不同的花卉，调节存储有不同花卉最适宜湿度的可调式PLC的湿度数值设定，2～3 min后，电子显示蜂鸣器上会显示插入探针花盆内的泥土湿度，当湿度低于PLC内设定的某一花卉需要的湿度最低值时，电子显示蜂鸣器发出蜂鸣声报警，指示需要浇水；当湿度高于PLC内设定的某一花卉需要的湿度最高值时，电子显示蜂鸣器发出蜂鸣声报警，指示停止浇水。

通过在百余家庭应用，消除了人们如何掌握花盆养植各种花卉的浇水量和浇水时间的烦恼，满足了人们日常养植、观赏花卉的需要，满意度100%。

2017年2月绿色科技第3期

隋缘：花盆中泥土湿度报警装置的研发与应用园林与景观

3结论

（1）花盆中泥土湿度报警装置原理正确，所用原材料简单、易购，组装工艺简便，为城市普通家庭所能掌握；目前，该装置正在市场化。

（2）花盆中泥土湿度报警装置的使用在一定程度上节省了水资源，减少了浪费。

（3）花盆中泥土湿度报警装置消除了人们难以把握花盆养植花卉的浇水量和浇水时间的烦恼，使五彩缤纷的花卉净化了室内环境，养植花卉的人们愉悦身心。

参考文献：

[1]李懿.浅议室内花卉养植技术的发展[J].中国农业信息，2012（13）：89～90.

[2]顾文芸，单奕.园艺疗法与传统养生文化在养老景观中的应用[J].绿色科技，2016（1）：143～145.

[3]冯筱.基于物联网的温室花卉智能灌溉系统设计[D].曲阜：曲阜师范大学，2015：1～43.

[4]何天宇.观赏芳香植物在园林绿化中的应用研究[J].绿色科技，2011（4）：127～130.

[5]肖雅杰.园林绿化苗木现状及发展趋势[J].绿色科技，2011（2）：9～13.

[6]谭春茹.盆栽花卉室内管理技术研究[J].河北农机，2014（7）：35～38.

[7]邓海霞.礼佛之花-万寿菊[J].花卉，2016（23）：44～45.

[8]孙光闻.盆栽雪里蕻[J].花卉，2016（23）：50～52.

[9]许青山.兰花草的乡愁[J].花卉，2016（19）：55.