智能植栽溫室 -...
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指導教授:王國禎 蔡志成 劉建宏
組員:李寶英 鍾姍諭 陳裕婷
報告人:鍾姍諭
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智能植栽溫室
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New idea
•聽音樂香蕉甜度 22.4
沒聽音樂香蕉甜度21.5
•萵苣聽古典音樂
資料來源:讓香蕉聽音樂 實驗證明: 甜度增加-Yahoo!奇摩名人娛樂[5]
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Q&A
•溫室內部升降裝置
•LED燈排列
•營養液多久更換ㄧ次
夏天3天換換ㄧ次
冬天7~10天換ㄧ次
•水箱的水如何更換
人工更換
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計畫書大綱報告
• 一、前言
• 二、文獻討論與比較
• 三、功能規劃
• 四、設計與評估
• 五、時程、分工規劃
• 六、經費規劃
• 七、預期成果
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前言
人口壓力 民以食為天 土地利用 永續發展
[1]世界人口成長，http://www.tlsh.tp.edu.tw/~t127/peopleword/new_page_1.htm 5
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植物工廠
欣陽工程股份有限公司－高層架智能溫室
台灣大學生物資源暨農學院
垂直型農業摩天大樓
瑞典球型垂直型溫室
文獻討論與比較
[2]行政院農委會，立體農業簡介
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降溫機制
–細霧冷卻法
–通風－自然通風
－強迫通風
–遮陰
[3]方煒，設施栽培之降溫方法，農業自動化叢書(11)，2001。
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• LED光源
植物行光合作用效率最佳的波長大約在650~700nm與400~450nm這兩段波長區段
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LED與萵苣生長
－紅光與藍光
－其他色光
[4]張明毅、簡君良、鄔家琪、許碩庭、劉瑜珊、方煒等，不同官值的高亮度LED應用於萵苣水耕工廠化生產之研究，2007。
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功能規劃
溫室結構：放置植物的密閉式結構體
A. LED植物照明燈
B. 監控用攝影機
C. 溫濕度感測儀器
D. 灑水噴霧
E. 通風窗口
F. 風扇
G. 營養供應系統
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A.三軸移動機構：自動倉儲系統主要的搬運機構。
a.三軸移動裝置
b.夾具
B.PLC主機控制器: 接收感測之數值，並發出控制訊號。
C.抽水馬達:內部水流動。
D.警示燈:當感測值超過設定之範圍，以警示燈亮提醒。
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初步構想 • 結合倉儲與自動化
• 利用植物工廠之概念
• 利用環境控制，以達產量最佳化
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系統說明
溫室結構示意圖 三軸移動機構構示意圖
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溫室結構
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搬運機構 •三軸移動機構: 假設成熟結球萵苣重0.4公斤 配重10公斤 •夾具 橡膠的靜摩擦係數為0.8，則夾具手臂需提供約10N的力，使0.4公斤的成熟結球萵苣不落下。
夾具手臂示意圖
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時程與分工規劃
閱讀及資料蒐集
構思專題育達成之功能以及結構初步分析
實作階段 測試及錯誤校正
專題展示
2012 三月~十二月
2012 四月~六月
2012 七月~九月
2012 九月~十二月
2012 年底
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工作項目 參與人員 專題資料蒐集並研讀討論 全體成員 定期討論並尋找解決方法 全體成員
資料分析及整合 全體成員 結構體之設計分析 陳裕婷、李寶英
DC馬達之電路設計及程式撰寫
鍾姍諭、陳裕婷
取放機構之傳動系統分析設計
陳裕婷、李寶英
溫濕度感測與控制程式設計 鍾姍諭、陳裕婷 LED架設之設計 李寶英、陳裕婷
LED植物燈之電路配置 李寶英、陳裕婷 攝影機電路以及程式設計
鍾姍諭、李寶英
零組件之購買 全體成員 零組件之加工 全體成員
硬體之組裝、軟體之套用 全體成員 測試與修正 全體成員 控制系統整合 全體成員 競賽展示 全體成員 報告撰寫 全體成員 總務 李寶英
圖檔製作 鍾姍諭、陳裕婷
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預期成果
• 生產品質
– 同一批萵苣，不良率低，以提供穩定的生產量。
• 收成量增加
– 三層溫室，預估可達成2.5倍收成
– 若增加溫室規模，則可產量增加
• 利用嘗試錯誤，找出最適合萵苣生長環境，以利未來研究。
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所需資源
• 經費上必須以最低經濟成本為設計考量並且設法向本計畫相關產業及相關企業募集研究資金，以節約使用經費並擴充經費來源的模式來妥善運用本計畫的經費
• 在相關知識及技術上，利用網際網路搜尋 相關的文獻、論文、專利以及廣告等資料，作為本計畫設計過程中參考的依據
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未來展望
• 綠色工業
• 解決糧食危機
• 克服氣候影響
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文獻資料 [1]世界人口成長，
http://www.tlsh.tp.edu.tw/~t127/peopleword/new_page_1.htm
[2]行政院農委會，農業科技大未來－立體農業簡介。
[3]方煒，設施栽培之降溫方法，農業自動化叢書(11)，2001。
[4]張明毅、簡君良、鄔家琪、許碩庭、劉瑜珊、方煒等，不同官值的高亮度LED應用於萵苣水耕工廠化生產之研究，2007。
[5]讓香蕉聽音樂 實驗證明: 甜度增加-Yahoo!奇摩名人娛樂
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